برای انتقال اطلاعات توی سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال معمولاً از سیگنالهای الکتریکی استفاده میشه. در هر دوی این فناوری‌ها اطلاعاتی مثل فایل‌های صوتی یا تصویری، به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میشن. تفاوت بین فناوری‌های آنالوگ و دیجیتال اینه که توی فناوری آنالوگ، اطلاعات به پالس‌های الکتریکی با دامنه‌های مختلف تبدیل میشه، ولی توی فناوری دیجیتال اطلاعات به فرمت دودویی (صفر یا یک) ترجمه میشه که هر بیت نماینده دو دامنه مجزاس. اینها بخشی از فرق‌های این سینگنال‌هاست. اگه اطلاعات بیشتری میخواین و قصد دارین بیشتر از تفاوت سیگنال آنالوگ و دیجیتال سر در بیارین، این مقاله از سایت دیفرتو رو تا آخر دنبال کنین.
فرق بین سیگنال آنالوگ و دیجیتال چیه؟
سیگنال آنالوگ هر سیگنال پیوسته‌ای رو شامل میشه که برای اون ویژگی تغییر زمان (حالت متغیر) وجود داره یعنی سیگنال نمایشی دارای یک مقدار متغیر زمانیه و مشابه با سیگنال متغیر زمانی دیگس. نوسانات کوچک توی سیگنال که معنی‌دار هستن با سیگنال دیجیتال متفاوت هستن.
یک سیگنال دیجیتال از مقادیر گسسته (ناپیوسته) استفاده میکنه. در مقابل، سیستمهای غیر دیجیتال (یا آنالوگ) از طیف پیوسته‌ای از مقادیر برای نمایش اطلاعات استفاده میکنن. فایل‌های نمایشی (فیلم) دیجیتال گسسته هستن اما سایر اطلاعات ارائه شده اون هم میتونن گسسته باشن و هم پیوسته، مثل اعداد یا حروف، مثل صداها، تصاویر و سایر اندازه‌گیری‌های سیستمهای پیوسته.
در ادامه تفاوت سیگنال آنالوگ و دیجیتال رو بر اساس پارامترهای زیر بررسی میکنیم:
تفاوت ویژگی‌های سیگنال دیجیتال و آنالوگ
اطلاعات دیجیتال دارای ویژگی‌های خاصی هستن که اون رو از روش‌های ارتباط آنالوگ متمایز میکنه. این شامل ویژگی‌ها و موارد زیر میشه:
- همگام‌سازی: ارتباطات دیجیتال از توالی‌های همگام‌سازی خاصی برای تعیین همگام‌سازی استفاده میکنه.
- زبان: ارتباطات دیجیتال به زبانی نیاز دارن که هم فرستنده و هم گیرنده اون رو بشناسن و باید معنای دنباله نمادها رو مشخص کنه.
- خطاها: اختلال در ارتباطات آنالوگ باعث ایجاد خطا در ارتباط واقعی مورد نظر میشه، اما اختلال در ارتباطات دیجیتال باعث ایجاد خطا نمیشه به همین خاطر ارتباط بدون خطا رو امکان‌پذیر کرده. خطاها باید بتونن نمادهایی رو جایگزین، درج یا حذف کنن تا بیان بشن.
- کپی کردن: کپی‌های تهیه شده از سیگنال در دستگاه‌های ارتباطی آنالوگ از نظر کیفیت به خوبی نسخه اصلی نیستن، در حالیکه به دلیل بی‌خطا بودن ارتباط دیجیتال، میشه به طور نامحدود کپی تهیه کرد.
- دانه‌بندی یا Granularity (تقسیم یک سیستم به اجزاء تشکیل‌دهنده‌اش): برای نمایش یک داده آنالوگ متغیر پیوسته به شکل دیجیتال، خطای کوانتیزاسیون رخ میده که تفاوت در مقدار واقعی آنالوگ و نمایش دیجیتاله. این ویژگی ارتباط دیجیتال به‌عنوان دانه‌بندی شناخته میشه.
فرق سیگنال آنالوگ و دیجیتال از نظر استفاده از تجهیزات
خیلی از دستگاه‌ها دارای امکانات داخلی برای ترجمه سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال هستن. میکروفون‌ها و بلندگوها نمونه‌های کاملی از دستگاه‌های آنالوگ هستن. فناوری آنالوگ ارزان‌تر از دیجیتاله ولی در اندازه داده انتقالیش محدودیت داره که میتونه توی یک زمان معین منتقل بشه.
فناوری دیجیتال روش کار اکثر تجهیزات رو متحول کرده، توی اون داده‌ها به کد باینری تبدیل میشن و سپس توی نقطه دریافت دوباره به شکل اصلی خودشون جمع میشن. از اونجایی که میشه اونها رو به راحتی دستکاری کرد، طیف وسیع‌تری از گزینه‌ها رو ارائه میده. تجهیزات دیجیتال گرانتر از تجهیزات آنالوگه.
تفاوت سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال از نظر کیفیت
دستگاه‌های دیجیتال داده‌ها رو ترجمه و جمع‌آوری میکنن و توی این فرایند در مقایسه با دستگاه‌های آنالوگ بیشتر در معرض افت کیفیت هستن. پیشرفت رایانه‌ها استفاده از تکنیک‌های تشخیص خطا و تصحیح خطا رو برای حذف مصنوعی اختلالات از سیگنالهای دیجیتال و بهبود کیفیت رو امکان‌پذیر کرده.
جدول فرق سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال
توی جدول مقایسه‌ای زیر این ویژگی‌ها رو یکجا جمع کردیم تا درک این تفاوت‌ها برای شما راحت‌تر بشه:
| مبنای مقایسه | آنالوگ | دیجیتال |
| سیگنال | سیگنال آنالوگ یک سیگنال پیوسته هست که اندازه‌گیری‌های فیزیکی رو نشون میده. | سیگنالهای دیجیتال سیگنال‌هایی با فاصله زمانی گسسته‌ای هستن که توسط مدولاسیون دیجیتال تولید میشن. |
| امواج | با امواج سینوسی مشخص میشه | با امواج مربع مشخص میشه |
| نمایش | از دامنه پیوسته مقادیر برای نمایش اطلاعات استفاده میکنه | از مقادیر گسسته یا ناپیوسته برای نمایش اطلاعات استفاده میکنه |
| مثال | صدای انسان توی هوا، دستگاه‌های الکترونیکی آنالوگ. | رایانه‌ها، سی‌دی‌ها، دی‌وی‌دی‌ها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی دیجیتال |
| فناوری | فناوری آنالوگ شکل موج ها رو همونطور که هستن ثبت میکنه. | شکل موج‌های آنالوگ رو در مجموعه‌ای محدود از اعداد نمونه‌برداری کرده و اونها رو ثبت میکنه. |
| انتقال داده‌ها | در طول چرخه انتقال و چرخه نوشتن یا خوندن، توسط نویز در معرض خراب شدن هستن | در حین انتقال و چرخه نوشتن یا خوندن، میتونه بدون خراب شدن صدا و تصویر ایمن بمونه. |
| پاسخ به نویز | به احتمال زیاد تحت تاثیر قرار میگیره و باعث کاهش دقتش میشه | کمتر تحت تأثیر نویز قرار میگیره چون پاسخ نویز ماهیت آنالوگ داره نه دیجیتال |
| انعطاف‌پذیری | سخت‌افزار آنالوگ توی اجرا انعطاف‌پذیر نیست. | سخت‌افزار دیجیتال توی اجرا انعطاف پذیره. |
| موارد استفاده | فقط توی دستگاه‌های آنالوگ قابل استفادس و برای انتقال صدا و تصویر مناسبه. | بهترین گزینه برای محاسبات و مناسب برای داده‌های الکترونیکی و دیجیتالیه. |
| نرم افزارهای کاربردی | دماسنج | رایانه‌های شخصی، رایانه‌های شخصی |
| پهنای باند | پردازش سیگنال آنالوگ میتونه تو زمان آنی انجام بشه و پهنای باند کمتری مصرف میکنه. | هیچ تضمینی وجود نداره که پردازش سیگنال دیجیتال در زمان آنی انجام بشه و برای انجام همون اطلاعات، پهنای باند بیشتری مصرف میکنن. |
| حافظه | در قالب سیگنال موج ذخیره میشه | به صورت بیت باینری ذخیره میشه |
| توان مصرفی | ابزار آنالوگ توان زیادی میکشه | ابزار دیجیتال توان ناچیزی میکشه |
| هزینه | کم هزینه و قابل حمله | هزینه بالایی داره و به راحتی قابل حمل نیست |
| مقاومت | کم | شدت بالا ۱۰۰ مگا اهم |
| خطاها | ابزارهای آنالوگ معمولاً دارای مقیاسی هستن که در انتهای نمودار پایینی اون کوچک میشه و خطاهای مشاهده‌ای قابل توجهی رو نشون میده. | ابزارهای دیجیتال عاری از خطاهای مشاهده‌ای مثل خطاهای اختلاف منظر و تقریب هستن. |
جمع‌بندی
فناوری دیجیتال بیشترین کارایی رو توی صنعت تلفن همراه داشته، به همین خاطر با وجود اینکه وضوح و کیفیت صدا توی تلفن‌های آنالوگ خوب بود ولی اونها غیر فعال شدن. فناوری آنالوگ از سیگنالهای طبیعی مثل گفتار انسان تشکیل شده که با فناوری دیجیتال میشه این گفتار انسان رو ذخیره و در رایانه استفاده کرد. پس فناوری دیجیتال افق روشنی برای استفاده‌های بی‌پایان از چیزهای مختلف رو در پیش داره.
به نظر شما فرق سیگنال آنالوگ و دیجیتال که در این مقاله توضیح داده شد، درست بوده؟ اگر شما اطلاعات بیشتری از تفاوت سیگنال آنالوگ و دیجیتال می‌دونید یا فکر می‌کنید تعریف دقیقتری وجود داره، حتما در بخش نظرات، برای ما ارسال کنید تا مقاله رو اصلاح و تکمیل کنیم.
منابع: