Παρόλο που εξακολουθούμε να χρησιμοποιούμε αναλογικά σήματα, μπορούν να μετατραπούν σε ψηφιακά σήματα μέσω επεξεργασίας ψηφιακού σήματος.
Τα ψηφιακά σήματα αποτελούν μέρος της καθημερινής ζωής του καθενός και κάνει διαδικασίες όπως η ποιότητα της επικοινωνίας καλύτερη μέσω τηλεφωνικών γραμμών. Παρόλο που εξακολουθούμε να χρησιμοποιούμε αναλογικά σήματα, μπορούν να μετατραπούν σε ψηφιακά σήματα μέσω επεξεργασίας ψηφιακού σήματος.
Αναλογικό σήμα Τα αναλογικά σήματα είναι ηλεκτρικά στη φύση και είναι συνεχή σήματα. Οι παραλλαγές του σήματος δημιουργούνται έχοντας ένα άλλο σήμα επηρεάσει τη ροή του αναλογικού σήματος όπως σε συσκευές μικροφώνου όπου ένα αναλογικό σήμα περνά μέσω κυκλωμάτων και διακόπτεται από την πίεση του αέρα καθώς συμπιέζει τον μορφοτροπέα όταν δημιουργείται ένας πραγματικός ήχος όπως ομιλία. Ο ήχος επεξεργάζεται και ενισχύεται μέσω των κυκλωμάτων και των ηχείων ήχου. Η επεξεργασία αναλογικών σημάτων είναι πολύ απλούστερη από την επεξεργασία ψηφιακών σημάτων και έχει υψηλότερη πυκνότητα από το ψηφιακό αντίστοιχό της. Ένα μειονέκτημα όμως είναι ότι τα αναλογικά σήματα περιέχουν ή λαμβάνουν πολύ θόρυβο και παραμόρφωση. Αν και μπορεί να μειωθεί με τη χρήση καλωδίων θωράκισης και γείωσης, θα εξακολουθεί να υπάρχει κάποια παραμόρφωση που θα μπορούσε να επηρεάσει την ποιότητα του σήματος.
Ψηφιακό σήμα Τα ψηφιακά σήματα είναι πολύ καθαρότερα από τα αναλογικά σήματα, δεδομένου ότι χρησιμοποιεί κομμάτια πληροφοριών που μπορούν να διαβαστούν ακόμη και όταν παραμορφώνονται. Ουσιαστικά τα ψηφιακά σήματα είναι δείγματα αναλογικών κυματομορφών που έχουν μαθηματικές τιμές σε ορισμένα σημεία. Τα ψηφιακά σήματα στη συνέχεια σχηματίζονται από δυαδικούς αριθμούς που κβαντοποιούνται ή υποβάλλονται σε επεξεργασία με ακριβείς τιμές που μετρώνται με δυαδικά ψηφία. Αυτός είναι ο ρυθμός δειγματοληψίας που χρησιμοποιείται σε ψηφιακές συσκευές για την παρουσίαση της εξόδου ψηφιακού σήματος. Ένα πλεονέκτημα των ψηφιακών σημάτων σε σχέση με τα αναλογικά σήματα είναι ότι μπορεί να διορθωθεί όταν αντιμετωπίζει καταστροφή θορύβου. Όπως και στην επεξεργασία ομιλίας μέσω τηλεφωνικής γραμμής, το σήμα θα μπορούσε να υποφέρει από παραμορφώσεις, αλλά δεδομένου ότι το ψηφιακό σήμα αποτελείται από δυαδικά ψηφία, μπορεί να διορθώσει σφάλματα και να παραδώσει το σήμα σωστά.
Εφαρμογές επεξεργασίας ψηφιακού σήματος Τα σήματα πρέπει να φιλτράρονται έτσι ώστε η έξοδος του να είναι απαλλαγμένη από στρεβλώσεις ή ανεπιθύμητο θόρυβο. Ο ανεπιθύμητος θόρυβος συνήθως προέρχεται από ηλεκτρικές αποχρώσεις όπως πτώσεις στην ηλεκτρική τάση και επηρεάζει την ποιότητα του σήματος. Μέσω της επεξεργασίας ψηφιακού σήματος, το σήμα φιλτράρεται μέσω ψηφιακών κυκλωμάτων για να παραλειφθούν τα κατεστραμμένα μέρη και να βελτιωθεί η ποιότητα του σήματος.
Τα ψηφιακά σήματα είναι πολύ πιο καθαρά από τα αναλογικά σήματα, δεδομένου ότι χρησιμοποιεί κομμάτια πληροφοριών που μπορούν να διαβαστούν ακόμη και όταν παραμορφώνονται.
Αναλογικός σε ψηφιακός μετατροπέας Μια συσκευή χρησιμοποιείται για τη μετατροπή αναλογικών σημάτων σε ψηφιακά σήματα ή μια σειρά διακριτών επιπέδων. Αυτή η συσκευή είναι συνήθως γνωστή ως μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό, ο οποίος τεμαχίζει το αναλογικό σήμα σε ίσα τμήματα και μετράται για πλάτος στο μέσο κάθε ίσου τμήματος. Χρησιμοποιείται μια σκάλα αντίστασης για να βρει τη σωστή τάση για να ταιριάζει με το αναλογικό σήμα. Όταν η σκάλα αντίστασης ευθυγραμμίζεται με την αναλογική τάση, ταιριάζει περισσότερο μέχρι να υπάρξουν πολύ μικρές ή καθόλου διαφορές μεταξύ του αναλογικού και του ψηφιακού σήματος, τότε έχετε την ψηφιακή έξοδο.
Η επεξεργασία ψηφιακού σήματος βρίσκεται σε όλες σχεδόν τις συσκευές, όπως κινητά τηλέφωνα, συσκευές εγγραφής ήχου και βίντεο και συσκευές αναπαραγωγής, μόντεμ και υπολογιστές.
Γρήγορες συμβουλές:
Η συμπίεση χρησιμοποιείται στην επεξεργασία ψηφιακού σήματος σε κινητά τηλέφωνα για να επιτρέπονται ταυτόχρονες κλήσεις. Σε συνδυασμό με την ομιλία και την επεξεργασία εικόνας θα επιτρέπεται η πραγματοποίηση βιντεοκλήσεων μέσω τηλεφωνικής γραμμής.
