מה בעצם ההבדל בין אנלוגי לדיגיטלי?
- פותח הנושא magal101
- פורסם בתאריך
uzi2
Active member
אוכל, אבל נראה לי שיש דוגמאות יותר פשוטות.
כשאתה מדבר, מיתרי הקול שלך מרעידים את מולקולות האוויר. ניתן לשרטט גרף של מידת התנודה של מיתר הקול, כתלות בזמן. כאשר תנודה זו של מיתר הקול מרעידה את מולקולות האוויר שסביבה, ניתן לשרטט למשל גרף של צפיפות האוויר כתלות בזמן בנקודה מסויימת סמוך אליך, ואני אקבל (לשם פשטות נתעלם מגורמים מפריעים) גרף דומה. אולי עם טיפה השהיה של זמן, כיוון שלוקח זמן עד שתנודת מיתרי הקול שלך משפיעה על סביבתה. כאשר יש מיקרופון בסביבה, נניח מיקרופון דינמי, אזי יש נניח סליל של חוט חשמלי, במיקרופון שמחובר לממברנה שמורעדת על ידי מולקולות האוויר שבסביבתה. מכיוון שממברנת המיקרופון מורעדת על ידי מולקולות האוויר שמתנדנדות באופן דומה לאופן שבו מיתרי הקול שלך הרעידו את מולקולות האוויר שבסביבתן, אזי אם נשרטט גרף של תנודות הממברנה כתלות בזמן, נקבל שרטוט שדומה לאופן תנודות המיתר של הקול שלך. הסליל במיקרופון נע בתוך מגנט, ונוצר בו זרם, וכתוצאה מכך הפרש מתחים בין שני קצות הסליל. הפרש מתחים זה ישתנה בזמן באופן דומה לאופן שבו מיתרי הקול שלך התנדנדו. לכן הפרש המתחים הזה שניתן להעביר אותו דרך חוטי חשמל למגבר, ומשם למכשיר הקלטה, יחזיק את אותה התבנית של שינוי עוצמה כתלות בזמן כמו זו ששרטטנו בהתחלה. אם תהיה תבנית לשינוי מיתר הקול ממצב רפוי שלו כתלות בזמן היא תשוקף לתבנית שרטוטית דומה של מתח חשמלי בין החוטים כתלות בזמן בכל שלב. (שני חוטים מעבירים את המידע, כאשר המידע משוקף על ידי הפרש המתחים ביניהם כתלות בזמן). עד כאן המידע עבר מפלטפורמה לפלטפורמה בצורה אנלוגית. יש אנלוגיית בין האופן שבו המתח משתנה כתלות בזמן בחוטים שהולכים למגבר, ובין האופן שבו מיתר הקול משתנה בזמן בגרון שלך. אבל החסרון הוא שבכל מעבר כזה ולאורך כל הדרך יש שיבושים. לכן עברו לשימוש בקידוד דיגיטלי של המידע. בקידוד דיגיטלי של המידע. בוחרים לייצג בספרות את התלות של התנודה בזמן. יש מתקן שמעביר מידע מצורה אנלוגית לצורה דיגיטלית (נקרא Analog to Digital Converter או בקיצור ADC). נניח במכשיר הקלטה דיגיטלי של אולפני הקלטה פשוטים, ניתן לקודד את התנודה, כך ש- 44,100 פעמים בשניה דוגמים את עוצמת התנודה, ורושמים אותה בעזרת מספר שנע בין 0 ל- 65535. (יש 2 בחזקת 16 מספרים שונים בתחום). הקידוד כמובן כמו גם קצב המידע, גורמים לאיבוד מידע. אך מרגע זה ואילך, יש לנו אוסף של נתונים שבהן כל שניה מקודדת ל- 44,100 מספרים שכל אחד מהם מורכב מ- 16 ביטים שמייוצגים במחשב בעזרת 2 בתים של מידע (2 bytes). כל ביט הוא סימן לספרה בינארית אחת שיכולה לקבל אחד משני ערכים שמסמנים אותם כ- 1 וכ- 0 (אלו רק סימונים). לכן כל שניה של הקלטה כזאת תישמר על ידי 2 כפול 44,100 בתים, כלומר כ- 86 קילובייט מייצגים שניה אחת של הקלטה (מונו - ערוץ אחד. הקלטת סטראו דורשת החלטה בו-זמנית של שני ערוצים, ולכן פי שתיים קילובייט לשניה של הקלטה. אמנם מידע הולך לאיבוד שכן ה- ADC שמקודד את המידע לצורה דיגיטלית מעגל את עוצמת התנודה לסקלה בדידה של בין 0 ל- 65535, כמו גם לוקח דגימות מהעוצמה, בקצב סופי. אבל מרגע שהמידע שמור במחשב למשל, ניתן להעביר אותו מדיסק קשיח אחד לשני, להעביר אותו דרך האינטרנט, לצרוב אותו לתקליטור, להמיר אותו חזרה לפורמט של קובץ, וכל עוד לא שינינו את המידע הדיגיטלי, הוא יישמר זהה בכל אחת מההעברות, ולא יתעוות עם השנים. בדיוק כמו ספר, שכל עוד ניתן לקרוא את האותיות שבו, שום מידע לא הלך לאיבוד בו. וניתן להדפיס אותו מחדש ולדאוג לכך שהמידע לא ילך לאיבוד שנים נוספות. המידע הדיגיטלי בניגוד למידע האנלוגי, אינו מתעוות עם הזמן או במהלך ההמרות וההעברות. בסופו של דבר, בכרטיס הקול של המחשב שלך, המידע יעבור שוב לצורה אנלוגית, כיוון שהאוזן שלנו קולטת את המידע באופן אנלוגי (עור התוף אמור לרעוד באותה תנודה שמשקפת את התנודה של מיתר הקול של הזמר). לכן, בעוד שבשלב ראשוני, המידע מקודד לקידוד דיגיטלי, בסופו של התהליך הוא אמור להיות משוחזר לצורה אנלוגית (וזה בעזרת מתקן הפוך ל- ADC, ושמו כפי שניתן לנחש יהיה DAC (כלומר Digital to Analog Converter).
כשאתה מדבר, מיתרי הקול שלך מרעידים את מולקולות האוויר. ניתן לשרטט גרף של מידת התנודה של מיתר הקול, כתלות בזמן. כאשר תנודה זו של מיתר הקול מרעידה את מולקולות האוויר שסביבה, ניתן לשרטט למשל גרף של צפיפות האוויר כתלות בזמן בנקודה מסויימת סמוך אליך, ואני אקבל (לשם פשטות נתעלם מגורמים מפריעים) גרף דומה. אולי עם טיפה השהיה של זמן, כיוון שלוקח זמן עד שתנודת מיתרי הקול שלך משפיעה על סביבתה. כאשר יש מיקרופון בסביבה, נניח מיקרופון דינמי, אזי יש נניח סליל של חוט חשמלי, במיקרופון שמחובר לממברנה שמורעדת על ידי מולקולות האוויר שבסביבתה. מכיוון שממברנת המיקרופון מורעדת על ידי מולקולות האוויר שמתנדנדות באופן דומה לאופן שבו מיתרי הקול שלך הרעידו את מולקולות האוויר שבסביבתן, אזי אם נשרטט גרף של תנודות הממברנה כתלות בזמן, נקבל שרטוט שדומה לאופן תנודות המיתר של הקול שלך. הסליל במיקרופון נע בתוך מגנט, ונוצר בו זרם, וכתוצאה מכך הפרש מתחים בין שני קצות הסליל. הפרש מתחים זה ישתנה בזמן באופן דומה לאופן שבו מיתרי הקול שלך התנדנדו. לכן הפרש המתחים הזה שניתן להעביר אותו דרך חוטי חשמל למגבר, ומשם למכשיר הקלטה, יחזיק את אותה התבנית של שינוי עוצמה כתלות בזמן כמו זו ששרטטנו בהתחלה. אם תהיה תבנית לשינוי מיתר הקול ממצב רפוי שלו כתלות בזמן היא תשוקף לתבנית שרטוטית דומה של מתח חשמלי בין החוטים כתלות בזמן בכל שלב. (שני חוטים מעבירים את המידע, כאשר המידע משוקף על ידי הפרש המתחים ביניהם כתלות בזמן). עד כאן המידע עבר מפלטפורמה לפלטפורמה בצורה אנלוגית. יש אנלוגיית בין האופן שבו המתח משתנה כתלות בזמן בחוטים שהולכים למגבר, ובין האופן שבו מיתר הקול משתנה בזמן בגרון שלך. אבל החסרון הוא שבכל מעבר כזה ולאורך כל הדרך יש שיבושים. לכן עברו לשימוש בקידוד דיגיטלי של המידע. בקידוד דיגיטלי של המידע. בוחרים לייצג בספרות את התלות של התנודה בזמן. יש מתקן שמעביר מידע מצורה אנלוגית לצורה דיגיטלית (נקרא Analog to Digital Converter או בקיצור ADC). נניח במכשיר הקלטה דיגיטלי של אולפני הקלטה פשוטים, ניתן לקודד את התנודה, כך ש- 44,100 פעמים בשניה דוגמים את עוצמת התנודה, ורושמים אותה בעזרת מספר שנע בין 0 ל- 65535. (יש 2 בחזקת 16 מספרים שונים בתחום). הקידוד כמובן כמו גם קצב המידע, גורמים לאיבוד מידע. אך מרגע זה ואילך, יש לנו אוסף של נתונים שבהן כל שניה מקודדת ל- 44,100 מספרים שכל אחד מהם מורכב מ- 16 ביטים שמייוצגים במחשב בעזרת 2 בתים של מידע (2 bytes). כל ביט הוא סימן לספרה בינארית אחת שיכולה לקבל אחד משני ערכים שמסמנים אותם כ- 1 וכ- 0 (אלו רק סימונים). לכן כל שניה של הקלטה כזאת תישמר על ידי 2 כפול 44,100 בתים, כלומר כ- 86 קילובייט מייצגים שניה אחת של הקלטה (מונו - ערוץ אחד. הקלטת סטראו דורשת החלטה בו-זמנית של שני ערוצים, ולכן פי שתיים קילובייט לשניה של הקלטה. אמנם מידע הולך לאיבוד שכן ה- ADC שמקודד את המידע לצורה דיגיטלית מעגל את עוצמת התנודה לסקלה בדידה של בין 0 ל- 65535, כמו גם לוקח דגימות מהעוצמה, בקצב סופי. אבל מרגע שהמידע שמור במחשב למשל, ניתן להעביר אותו מדיסק קשיח אחד לשני, להעביר אותו דרך האינטרנט, לצרוב אותו לתקליטור, להמיר אותו חזרה לפורמט של קובץ, וכל עוד לא שינינו את המידע הדיגיטלי, הוא יישמר זהה בכל אחת מההעברות, ולא יתעוות עם השנים. בדיוק כמו ספר, שכל עוד ניתן לקרוא את האותיות שבו, שום מידע לא הלך לאיבוד בו. וניתן להדפיס אותו מחדש ולדאוג לכך שהמידע לא ילך לאיבוד שנים נוספות. המידע הדיגיטלי בניגוד למידע האנלוגי, אינו מתעוות עם הזמן או במהלך ההמרות וההעברות. בסופו של דבר, בכרטיס הקול של המחשב שלך, המידע יעבור שוב לצורה אנלוגית, כיוון שהאוזן שלנו קולטת את המידע באופן אנלוגי (עור התוף אמור לרעוד באותה תנודה שמשקפת את התנודה של מיתר הקול של הזמר). לכן, בעוד שבשלב ראשוני, המידע מקודד לקידוד דיגיטלי, בסופו של התהליך הוא אמור להיות משוחזר לצורה אנלוגית (וזה בעזרת מתקן הפוך ל- ADC, ושמו כפי שניתן לנחש יהיה DAC (כלומר Digital to Analog Converter).
uzi2
Active member
רק לשם הדיוק העובדתי
המספרים שנקבתי בהם 16 ביט ו- 44,100 דגימות בשניה, מייצגים את אופן קידוד ערוץ אחד של סטראו בתקליטור, ובאולפנים פשוטים, בייחוד ישנים וביתיים, היו משתמשים בזה. כיום באולפני נוהגים לקודד לאיכות יותר גבוהה על ידי קידוד בקצב של 48,000 דגימות בשניה, וכל דגימה היא בת 24 ביטים (במקום 16). אני בשלב זה לא הייתי נכנס להתמרות Z. זה כמו שאדם שואל על עקרון עבודה של מנוע של מכונית, ובתור תשובה יגידו לו שם של טכניקה מתמטית שאחד השימושים הנפוצים שלה הוא לחישוב הספקים של מנועי מכוניות.
המספרים שנקבתי בהם 16 ביט ו- 44,100 דגימות בשניה, מייצגים את אופן קידוד ערוץ אחד של סטראו בתקליטור, ובאולפנים פשוטים, בייחוד ישנים וביתיים, היו משתמשים בזה. כיום באולפני נוהגים לקודד לאיכות יותר גבוהה על ידי קידוד בקצב של 48,000 דגימות בשניה, וכל דגימה היא בת 24 ביטים (במקום 16). אני בשלב זה לא הייתי נכנס להתמרות Z. זה כמו שאדם שואל על עקרון עבודה של מנוע של מכונית, ובתור תשובה יגידו לו שם של טכניקה מתמטית שאחד השימושים הנפוצים שלה הוא לחישוב הספקים של מנועי מכוניות.
uzi2
Active member
"השקול של..." אבל הוא לא ביקש
לשאול אלו תחומים במתמטיקה צריך מהנדס לדעת כדי לפתח ולשפר מוצרים בעיבוד אותות דיגיטליים. לא נחוץ לדעת שום טרנספורם Z וגם לא טרנספורם פורייה, כדי לדעת את ההבדל בין ייצוג דיגיטלי לאנלוגי, ואפילו לא כדי לתכנן מערכת פשוטה שממירה אות מאנלוגי לדיגיטלי, שומרת אותו בקובץ, מעבירה אותו דרך האינטרנט, וממירה אותו חזרה לאנלוגי. נכון שיש שימושים רבים לטרנספורם Z בעיבוד אותות דיגיטליים.
לשאול אלו תחומים במתמטיקה צריך מהנדס לדעת כדי לפתח ולשפר מוצרים בעיבוד אותות דיגיטליים. לא נחוץ לדעת שום טרנספורם Z וגם לא טרנספורם פורייה, כדי לדעת את ההבדל בין ייצוג דיגיטלי לאנלוגי, ואפילו לא כדי לתכנן מערכת פשוטה שממירה אות מאנלוגי לדיגיטלי, שומרת אותו בקובץ, מעבירה אותו דרך האינטרנט, וממירה אותו חזרה לאנלוגי. נכון שיש שימושים רבים לטרנספורם Z בעיבוד אותות דיגיטליים.
Copyright©1996-2021,Tapuz Media Ltd. Forum software by XenForo® © 2010-2020 XenForo Ltd.