در این آموزش از مجله فرادرس، با مفاهیم اصطلاحات آنالوگ و دیجیتال آشنا می‌شویم. برای آشنایی با جزئیات سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال، می‌توانید به آموزش‌های «سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال — مبانی و مفاهیم» در این لینک و «تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال — مفاهیم و روش‌ها» در این لینک مراجعه کنید.

تعریف ساده آنالوگ و دیجیتال

به بیان ساده، می‌توان گفت که آنالوگ یعنی موجی فیزیکی با تغییرات پیوسته و دیجیتال یعنی تشکیل شده از اعداد. فرض کنید می‌خواهیم صدای گربه‌هایی را که کنسرت دارند، ضبط کنیم! صداهای ایجاد شده آنالوگ هستند. در واقع موج های فشار در هوا صدا را می سازند، پس فیزیکی بوده و به طور پیوسته در حال تغییر است. تغییر پیوسته یعنی اینکه به آرامی تغییر می کند و ناگهانی نیست.

آنالوگ و دیجیتال

میکروفون این فشارها را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این سیگنال‌ها نیز هنوز آنالوگ هستند (الکتریسیته فیزیکی است، و به طور پیوسته در حال تغییر است).

آنالوگ و دیجیتال

اما هنگامی که این سیگنال‌ها وارد کامپیوتر یا گوشی موبایل شما می شوند، به اعداد تبدیل می گردند!

آنالوگ و دیجیتال

سیگنال آنالوگ در هر ثانیه هزاران بار توسط دستگاه های الکترونیکی اندازه گیری می شوند و سپس به شکل اعداد ذخیره می شوند. پس “صدا” اکنون به شکل زیر است:

“12, 25, 39, 52, 68, 71, 78, 82, 82, 79, 70, 59, …”

در واقع به شکل اعداد دو دویی خواهند بود، پس چیزی مانند اعداد زیر خواهد بود:

“000011000001100100100111…”

سیگنال ما اکنون دیجیتال است! دقت کنید که داده های دیجیتال جهش های ناگهانی به بالا و پایین دارند و به شکل پیوسته و مداوم تغییر نمی کند. این نوع داده‌ها، گسسته هستند: به این معنی که فقط می توانند عدد صحیحی باشند (مانند 1, 2 ,3 و …).

استفاده از داده های دیجیتال برای کامپیوتر ها و گوشی‌های موبایل بسیار آسان است. می توانند ذخیره شوند، به طور الکترونیکی به اشتراک گذاشته شوند، به سرعت به جهان ارسال شوند و …

چگونه اعداد دو دویی را می شنویم؟

آسان است! این اعداد استفاده می شوند که اندازه یک سیگنال الکتریکی را کنترل کنند، که این سیگنال الکتریکی آنالوگ است. پس این سیگنال‌ها را می توان به یک بلندگو فرستاد تا دوباره امواج صوتی تشکیل دهیم! این بار دیجیتال به آنالوگ تبدیل می شود. باید بسیار شبیه صدای زنده اجرای گربه‌ها باشد (اما نه کاملا!)

آنالوگ و دیجیتال

تصاویر دیجیتال

همین اتفاق هنگامی که یک عکس می‌گیرید اتفاق می افتد. نور (که آنالوگ است) به شبکه ای از میلیون ها سنسور کوچک داخل یک دوربین تابیده می شود. دوربین نور را در هر نقطه اندازه گیری می کند و اعداد را تشکیل می دهد و عکس ما اکنون دیجیتال است!

آنالوگ و دیجیتال

پس “عکس” اکنون به شکل زیر است:

“A1DDF9, ADE3FF, B5E7FE, AFE4F8, …”

که اعداد هگزادسیمال (اعداد در مبنای 16) هستند. این اعداد در دوربین به اعداد دو دویی تبدیل می شوند، پس چیزی مانند اعداد زیر می شود:

“101000011101110111111001…”

اگر به یک تصویر دیجیتال با دقت نگاه کنید، از میلیون ها مربع ساخته شده است که به آنها “پیکسل” گفته می شود. هر “پیکسل” با یک شماره رنگ هگزادسیمال تشکیل می شود.

آنالوگ و دیجیتال

تمامی رنگ های موجود در طبیعت را دسته بندی شده و به هر رنگ یک شماره اختصاص داده اند. برای مثال، رنگ سیاه در سیستم رنگی هگزادسیمال به شکل 000000# است. همچنین، رنگ سفید در سیستم رنگی هگزادسیمال به شکل FFFFFF# است.

دیجیتال همان اعداد هستند

پس عکس ها، آهنگ ها، ویدئوها و سایر رسانه های دیجیتال در کامپیوتر ها و یا گوشی های موبایل شما به شکل اعداد ذخیره می شوند. اعداد به هر چیزی چیره اند!

اگر علاقه‌مند به یادگیری مباحث مشابه مطلب بالا هستید، آموزش‌هایی که در ادامه آمده‌اند نیز به شما پیشنهاد می‌شوند.

بر اساس رای 46 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برچسب‌ها