Αναλογικά VS ψηφιακά συστήματα συνεδρίων: τι αξίζει να πληρώσετε; Αναλογικό και ψηφιακό σήμα. Τύποι σημάτων και πώς λειτουργούν
Οι άνθρωποι εξακολουθούν να διαφωνούν για το ποια είναι καλύτερη: η αναλογική ή η ψηφιακή τεχνολογία. Ταυτόχρονα, το τελευταίο κατακτά τον κόσμο ολοκληρωτικά και αμετάκλητα. Για παράδειγμα, το φετινό Φεστιβάλ Κινηματογράφου του Σίδνεϋ δεν παρουσίασε ούτε μία ταινία σε φορμά 35 χιλιοστών - καθώς η κινηματογραφική βιομηχανία εμπνέεται από τις νέες τεχνολογίες.
Ρίξτε μια ματιά στο Top 10 μουσικές επιτυχίες ARIA (το επίσημο γράφημα της Αυστραλιανής Ένωσης Δισκογραφικής Βιομηχανίας): Τα κασετόφωνα στούντιο, τα οποία μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν απαραίτητα, δεν χρησιμοποιήθηκαν ποτέ στη διαδικασία ηχογράφησης αυτής της μουσικής. Τέλος, οι φωτογράφοι προτιμούσαν εδώ και καιρό ψηφιακές κάμερεςαναλογικό.
Όλα τα παραδείγματα που παρατίθενται σχετίζονται με μέσα αποθήκευσης που χρησιμοποιούνται για την καταγραφή των αποτελεσμάτων της δημιουργικότητας. Προηγουμένως, οι συγγραφείς έσωζαν τους καρπούς των κόπων τους σε μαγνητική ταινία ή φιλμ, τώρα προτιμούν τις ψηφιακές τεχνολογίες και τα σχετικά μέσα.
Η δημιουργικότητα σήμερα αφορά σε μεγάλο βαθμό τη χειραγώγηση των πιο πρόσφατων μέσων για να αφηγηθεί μια ιστορία, να προκαλέσει μια συναισθηματική απάντηση, να κάνει ερωτήσεις, να διασκεδάσει ένα κοινό - όλα τα πράγματα που υποτίθεται ότι κάνει η τέχνη.
Ωστόσο, στην ψηφιακή εποχή υπάρχουν όλο και περισσότεροι νέοι που νοσταλγούν τους παλιούς αναλογικά μέσαπληροφορίες. Μερικές φορές τέτοια προδιάθεση για πράγματα που δεν έχουν χρησιμοποιήσει ποτέ τα σύνορα με τον φετιχισμό.
Πριν από λίγο καιρό, ο μουσικός Jack White εξέπληξε τους πάντες ηχογραφώντας σε ένα vintage μαγνητόφωνο 8 κομματιών. Και αυτό απέχει πολύ από μια μεμονωμένη περίπτωση. Η αναβίωση των στούντιο ηχογράφησης και των δισκογραφικών εταιρειών που διανέμουν μουσική σε κασέτες εξέπληξε πολύ τους μεγάλους της μουσικής βιομηχανίας, οι οποίοι θεώρησαν το αναλογικό σχήμα νεκρό. Επιπλέον, η ψηφιακή τεχνολογία κατέστησε δυνατή την απαλλαγή από προηγούμενους ερεθιστικούς παράγοντες (βουητό, τρίξιμο, παραμόρφωση, φλας και άλλα σημάδια «θερμού ήχου σωλήνα»).
Νοσταλγία για την αναλογική
Η μη γραμμικότητα είναι ένας σύγχρονος όρος μέσων που σημαίνει ότι το σήμα εισόδου που εισέρχεται σε μια συσκευή δεν είναι ισοδύναμο με το σήμα εξόδου.
Οποιεσδήποτε συσκευές πολυμέσων που παραμορφώνουν το σήμα σε έναν ή τον άλλο βαθμό - συμπίεση του δυναμικού εύρους μουσικής στις εγγραφές ήχου, θολά περιγράμματαοι εικόνες και ο υπερβολικός κορεσμός του πλαισίου του φιλμ με ορισμένα χρώματα μπορούν να θεωρηθούν μη γραμμικές.
Οι ειδικοί της τεχνικής προσπαθούσαν πάντα να απαλλαγούν από λάθη και οι μουσικοί παραγωγοί, οι φωτογράφοι και οι σκηνοθέτες έμαθαν να τα ενσωματώνουν στο δημιουργικό προϊόν. Το κοινό το πήρε εντελώς φυσικά.
Πολλοί μουσικοί παραγωγοί εξακολουθούν να ηχογραφούν σε φιλμ πριν το παραδώσουν για ψηφιοποίηση. Ή φωτογράφοι - πρώτα κάνουν «κλικ» στο υλικό και μετά επεξεργάζονται τις εικόνες στο Photoshop.
Η Waves και ο Steven Slate Digital δημιουργούν λογισμικό που αναδημιουργεί όσο το δυνατόν ακριβέστερα ΗΧΗΤΙΚΑ εφεπαλιά μαγνητόφωνα.
Φυσικά, η γοητεία με την αναλογική μορφή δεν μειώνει σε καμία περίπτωση τα πλεονεκτήματα της ψηφιακής τεχνολογίας. Δικαιολογεί την ποιότητά του, έστω και υπερβολικά. Λόγω του θριάμβου του «ψηφιακού», έχουμε ήδη βαρεθεί τη «θορυβώδη», ασαφή και υπερκορεσμένη με έγχρωμη εικόνα που είναι εγγενής στις αναλογικές τεχνολογίες. Ταυτόχρονα όμως κανείς δεν αμφισβητεί την υψηλή παραγωγικότητα και την οικονομική αποδοτικότητα ψηφιακές μορφέςεπεξεργασία σήματος.
Μερικοί χομπίστες προσπαθούν να διατηρήσουν την αναλογική τεχνολογία που γίνεται παρελθόν αποκλειστικά και μόνο για χάρη της ιδέας. Άλλοι απλώς απολαμβάνουν τη χρήση vintage εξοπλισμού, όπως μια φωτογραφική μηχανή Polaroid.
Τα υπόλοιπα «ανάδρομα» απλώς προσομοιώνουν τα εφέ «Polaroid» σε smartphone για να ικανοποιήσουν το αίσθημα της νοσταλγίας.
The Rise of Slow Media
Το κύμα ενδιαφέροντος για τις παλιές τεχνολογίες μεταξύ των ψηφιακών ιθαγενών θυμίζει το φαινόμενο του τέλους της δεκαετίας του 1980 που ονομάζεται «αργό κίνημα των μέσων ενημέρωσης».
Οι πωλήσεις δίσκων βινυλίου αυξάνονται. Γιατί ο κόσμος ξαναβρίσκει τη χαρά να βλέπει το άλμπουμ ενός μουσικού ως μήνυμα. Τι γίνεται με την ακρόαση του ίδιου του δίσκου; Είναι ένα ολόκληρο τελετουργικό: σηκώστε έναν κύκλο από μαύρο πλαστικό, περπατήστε αργά και τοποθετήστε τον προσεκτικά στη συσκευή αναπαραγωγής.
Οι μουσικοί έχουν τον δικό τους λόγο να αγαπούν την ταινία. Όταν έρχονται στο στούντιο, ξέρουν ότι πρέπει να παίξουν τέλεια, γιατί « ψηφιακή εξαπάτηση" μη διαθέσιμος.
Οι σκηνοθέτες, με τη σειρά τους, προχωρούν από τους περιορισμούς της ταινίας. Αυτό επιρρίπτει την ευθύνη στις ερμηνείες των ηθοποιών για την αποφυγή περιττών λήψεων.
Οι μουσικοί παραγωγοί λειτουργούν επίσης καλύτερα χωρίς τεράστιο αριθμό κομματιών και απεριόριστες δυνατότητεςεπικάλυψη ήχου. Δείτε τι έκαναν οι Beatles σε 4 μόνο κομμάτια. Σήμερα υπάρχουν τουλάχιστον 96 από αυτά Ακούγοντας μοντέρνα μουσική, πρέπει κανείς να αμφισβητήσει το όφελος επιπλέον 92 κομματιών.
Υπάρχει ένας λόγος πίσω από την αγάπη για τις παλιές τεχνολογίες. Αυτό αφορά λιγότερο τη δημιουργία εσόδων από τη ρετρό μόδα και περισσότερο την αμφισβήτηση του τρόπου λειτουργίας της βιομηχανίας των μέσων ενημέρωσης. Στον αναλογικό κόσμο, αναγκάζεσαι να δουλεύεις πιο αργά. ΣΕ ψηφιακή πραγματικότηταπρέπει να κάνετε τη δουλειά τώρα.
Οι παλιές μορφές πολυμέσων δεν θα εξαφανιστούν. Πάρα πολλοί άνθρωποι ενδιαφέρονται για την ύπαρξή τους. Κάποιος θα προσπαθήσει να ανακτήσει το χαμένο μέρος του κέρδους στον απόηχο της ρετρό μόδας. Κάποιος θα βυθιστεί στη νοσταλγία και θα αρχίσει να μαζεύει vintage εξοπλισμό.
Μερικά πράγματα είναι πραγματικά εκπληκτικά. Για παράδειγμα, μουσικά όργανα ή εξοπλισμός ηχογράφησης: πριν από 40-50 χρόνια κατασκευάζονταν σαν να αντέχουν, συχνά από πιο ακριβά υλικά από σήμερα.
Τα σύγχρονα συστήματα συνεδριάσεων, έχοντας μεταβεί από έναν απλό συνδυασμό κονσόλας μίξης και μικροφώνων σε ένα πλήρες κέντρο πολυμέσων, είναι σε θέση να λύσουν ένα ευρύ φάσμα προβλημάτων, διασφαλίζοντας την ευκολία των συζητήσεων τόσο για τους συνέδρους που συμμετέχουν σε αυτό όσο και για τους υπεύθυνους εγκαταστάτες για το τεχνικό μέρος. Όπως συμβαίνει πάντα, η τεχνολογία έχει τα θετικά και τα αρνητικά της. Και παρόλο που εμφανίστηκε σε ΠρόσφαταΤα συστήματα συνδιάσκεψης πολυμέσων δεν έχουν όμοια με τις δυνατότητές τους αυτές οι ίδιες δυνατότητες στις περισσότερες περιπτώσεις μπορεί να είναι περιττές και ως εκ τούτου αζήτητες. Αξίζει να επιδιώξουμε τα τελευταία επιτεύγματα ή αρκεί ο κλασικός, δοκιμασμένος στο χρόνο εξοπλισμός για την επίλυση καθημερινών προβλημάτων; Ας καταλάβουμε το θέμα.
Ομιλία
Ανεξάρτητα από το είδος του συστήματος που χρησιμοποιείται, η ευκρίνεια της ομιλίας είναι υψίστης σημασίας για τη συζήτηση. Οι καθοριστικοί παράγοντες εδώ είναι η ποιότητα του μικροφώνου και του ηχητικού συστήματος της αίθουσας, καθώς και η σωστή θέση του τηλεχειριστηρίου σε σχέση με τον εκπρόσωπο που μιλάει. Για τον ίδιο σκοπό, οι κονσόλες είναι εξοπλισμένες με ενσωματωμένα ηχεία που λειτουργούν ως προσθήκη στο σύστημα των κύριων ηχείων. Τα ψηφιακά συστήματα έχουν συχνά έναν επεξεργαστή υπεύθυνο για την καταστολή της ακουστικής ανάδρασης, ο οποίος αποτρέπει την αυτοδιέγερση της διαδρομής ήχου και παρέχει μεγαλύτερη ελευθερία για την εγκατάσταση μικροφώνων. Η μετάδοση σήματος σε αναλογική μορφή έχει περιορισμούς μέγιστο μήκοςκαλώδιο, το οποίο δεν επιτρέπει στα τηλεχειριστήρια που συνδέονται σε αλυσίδα να τοποθετούνται μακριά το ένα από το άλλο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ψηφιακά συστήματα που δεν έχουν αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιούνται συχνότερα για εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας, αφήνοντας δωμάτια μικρού μεγέθους σε αναλογικά. Τα συστήματα πολυμέσων, αν και χρησιμοποιούν τεχνολογία POE για σύνδεση, δεν παρέχουν σημαντικά πλεονεκτήματα κατά την εργασία με φωνή.
Επιπρόσθετα χαρακτηριστικά
Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες λειτουργίες που υπάρχουν στα περισσότερα ψηφιακά συστήματα είναι: ψηφοφορία, ταυτόχρονη μετάφραση, έλεγχος ταυτότητας χρήστη, ενδοεπικοινωνία, εγγραφή συνεδρίων, ενσωμάτωση σε ένα τεχνολογικό σύστημα τηλεόρασης και οργάνωση τηλεδιάσκεψης. Είναι προφανές ότι η πραγματοποίηση τέτοιων ευκαιριών είναι αδύνατο να γίνει χωρίς ψηφιακές τεχνολογίες. Είναι αλήθεια ότι υπάρχουν πολλά από αυτά αναλογικά συστήματαμε ψηφιακό έλεγχο. Για παράδειγμα, ψηφοφορία και ηχογράφηση. Θα είναι επίσης εύκολη η καταγραφή των συζητήσεων που διεξάγονται σε ένα εντελώς αναλογικό σύστημα.
Ένα λογικό στάδιο στην ανάπτυξη των ψηφιακών συστημάτων ήταν η εμφάνιση τηλεχειριστηρίων με οθόνες που επιτρέπουν την εμφάνιση μηνυμάτων υπηρεσίας, ερωτήσεων/αποτελεσμάτων ψηφοφορίας και άλλων δεδομένων. Αυτά τελικά εξελίχθηκαν σε ολοκληρωμένα συστήματα πολυμέσων, με τη βοήθεια των οποίων μπορείτε όχι μόνο να δείτε μια μετάδοση βίντεο της ομιλίας του ομιλητή, έγγραφα, παρουσιάσεις και άλλο περιεχόμενο γραφικών και βίντεο σε πραγματικό χρόνο, αλλά και να κατεβάσετε ανεξάρτητα αρχεία πολυμέσων από διάφορες πηγές, συμπεριλαμβανομένου του Διαδικτύου ή του τοπικού διακομιστή. Στην πραγματικότητα, ένα τέτοιο τηλεχειριστήριο, εξοπλισμένο με ένα μεγάλο οθόνη αφής, αντιπροσωπεύει πλήρες tabletμε δικό της λειτουργικό σύστημα και σύνολο εφαρμογών, οι δυνατότητες των οποίων περιορίζονται μόνο από το εγκατεστημένο λογισμικό. Ορισμένοι κατασκευαστές εξοπλίζουν τα προϊόντα τους με ενσωματωμένες κάμερες που απλοποιούν την οργάνωση μιας τηλεδιάσκεψης ή τηλεδιάσκεψης. Και αν ένα ψηφιακό σύστημα απαιτεί ενσωμάτωση με την τεχνολογική τηλεόραση, οι κάμερες της οποίας θα είναι στραμμένες προς το ηχείο, τότε σε τέτοιες συσκευές δεν υπάρχει ανάγκη για αυτό. Γενικός Διευθυντής Bryullov Consulting, Βλαντιμίρ Κολομένσκι, σχόλια:
Οι κονσόλες πολυμέσων που είναι εγκατεστημένες στην αίθουσα έχουν σχετικά μικρή οθόνη. Αυτό σας επιτρέπει να οργανώσετε τον χώρο εργασίας σας πιο εργονομικά, παρέχοντας στον συμμετέχοντα της διάσκεψης μέγιστες λειτουργίες. Για εργασίες που απαιτούν εργασία με μεγάλο όγκο εγγράφων, ορισμένοι κατασκευαστές, για παράδειγμα, η Televic Conference, προσφέρουν τη δυνατότητα ενσωμάτωσης με οθόνες αφής, συμπεριλαμβανομένων των μηχανοκίνητων. Σε αυτήν την περίπτωση, όλη η λειτουργικότητα της κονσόλας πολυμέσων γίνεται διαθέσιμη από οθόνη οποιουδήποτε μεγέθους - τουλάχιστον 15", τουλάχιστον 22" ή περισσότερο
Ελεγχος
Η κλασική κονσόλα συνέδρων είναι εξοπλισμένη με κουμπιά μικροφώνου και αιτήματος για ομιλία, καθώς και έλεγχο έντασης ήχου για το ενσωματωμένο ηχείο και οπτικές ενδείξεις που σας ενημερώνουν ότι είναι η σειρά να μιλήσετε και ότι ο εκπρόσωπος είναι «on air». . Η κονσόλα του προέδρου περιλαμβάνει ένα κουμπί προτεραιότητας που σας επιτρέπει να διακόπτετε μια συζήτηση ανά πάσα στιγμή. Σε πιο πολυλειτουργικά ψηφιακά συστήματα, μπορούν να προστεθούν κλειδιά ψηφοφορίας, επιλογή καναλιών για ταυτόχρονη διερμηνεία και διάφορες μονάδες αναγνώρισης (κωδικός pin, κάρτα ή δακτυλικό αποτύπωμα). Οι ψηφιακές μονάδες προέδρου περιλαμβάνουν συχνά στοιχεία ελέγχου για τη ρύθμιση του αριθμού των ανοιχτών μικροφώνων, της διάρκειας των ομιλιών ή του τρόπου λειτουργίας.
Συσκευές πολυμέσων, που έχουν GUI, που εμφανίζεται στην οθόνη, σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε ένα αυθαίρετο σύνολο κουμπιών και τις αντίστοιχες λειτουργίες τους και, εάν είναι απαραίτητο, να τα αντικαταστήσετε με ένα νέο. Για το λόγο αυτό, η διαίρεση των επιτροπών σε ομάδες εκπροσώπων και προέδρων είναι ακατάλληλη. Ο Alexander Bakhmatov, διευθυντής μάρκετινγκ της RIWA, διανομέας συστημάτων συνεδρίων Marconi, πιστεύει:
Η δημιουργία λογισμικού των κουμπιών είναι κάτι που συμβαίνει στις διεπαφές τα τελευταία 20 χρόνια. Ως εκ τούτου, τα συστήματα συνεδρίων πολυμέσων θα εκτοπίσουν τελικά τα συμβατικά, όπως τα smartphone εκτόπισαν τα συστήματα με τα κουμπιά από την αγορά. Κινητά τηλέφωνα. Είναι πιο άνετο για έναν συμμετέχοντα στη σύσκεψη να ψηφίζει και να βλέπει έγγραφα, βίντεο και εικόνες στην οθόνη του τηλεχειριστηρίου του παρά σε μια κοινή οθόνη.
Είναι ευκολότερο για τους ολοκληρωτές να προσαρμόσουν τη γραφική διεπαφή στις απαιτήσεις των πελατών. Οποιοδήποτε χρώμα, σχήμα και λειτουργικότητα κουμπιών, οποιαδήποτε γλώσσα - οι μόνοι περιορισμοί είναι το μέγεθος και η ανάλυση της οθόνης. Ευρείες δυνατότητες ενσωμάτωσης σε υπάρχουσες δομές πληροφορικής. Το σύστημα συνεδρίων πολυμέσων γίνεται στην πραγματικότητα μια πλατφόρμα για την εργασία του προγραμματιστή και του σχεδιαστή, που προσαρμόζει τη διεπαφή για να ταιριάζει τεχνικό έργο. Περιμένουμε λοιπόν μια εξέλιξη συγκρίσιμη με το τηλέφωνο
Εκτέλεση και εγκατάσταση
Όλα τα συστήματα της αγοράς μπορούν να χωριστούν σε ενσωματωμένα και επιτραπέζια. Τα πρώτα καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο και φαίνονται πιο ευχάριστα αισθητικά, τα δεύτερα δεν απαιτούν εισαγωγή για εγκατάσταση, έτσι ώστε να μπορούν να εγκατασταθούν ξανά. Για συσκέψεις και συνέδρια εκτός έδρας, καθώς και σε μέρη όπου πραγματοποιούνται άλλες εκδηλώσεις εκτός από συνέδρια ή όπου είναι αδύνατο να τοποθετηθούν ενσύρματα συστήματα, είναι πιο λογικό να χρησιμοποιείτε ασύρματα. Δεν χρειάζονται πολύ χρόνο για να εγκατασταθούν και να ρυθμιστούν, αλλά απαιτούν τακτική φόρτιση της μπαταρίας και μπορεί να είναι ευαίσθητα σε παρεμβολές. Τα συστήματα συνεδρίων πολυμέσων παράγονται προς το παρόν μόνο σε ενσύρματη έκδοσηκαι μπορούν να είναι είτε ενσωματωμένοι είτε επιτραπέζιοι, επομένως δεν έχουν κανένα πλεονέκτημα από αυτή την άποψη.
Η σύνδεση των τηλεχειριστηρίων με την κεντρική μονάδα σε αναλογικά και ψηφιακά συστήματα πραγματοποιείται συχνότερα με χρήση ιδιόκτητου καλωδίου. Οι συσκευές πολυμέσων υποστηρίζουν τη μετάδοση δεδομένων μέσω καλωδίων CAT-5 ή CAT-6, τα οποία είναι σημαντικά φθηνότερα και επιτρέπουν την αφαίρεση οποιασδήποτε συσκευής μεταξύ τους. Τόσο τα ψηφιακά όσο και τα συστήματα πολυμέσων, ανάλογα με τον κατασκευαστή και το μοντέλο, είναι συμβατά με τα πρωτόκολλα δικτύου CobraNet ή Dante, παρέχοντας εύκολη ενσωμάτωση με τεχνολογικά τηλεοπτικά συστήματα, ταυτόχρονη διερμηνεία, προβολείς ή πίνακες προβολής και εξοπλισμό ήχου, καθώς και διοργάνωση τηλεδιάσκεψης με ομάδες συζήτησης που βρίσκονται εξ αποστάσεως. Φυσικά, τέτοια ελευθερία απουσιάζει στον αναλογικό εξοπλισμό. Κορυφαία συστήματα κορυφαίων κατασκευαστών επιτρέπουν τη χρήση διαφόρων τύπων σε μία εγκατάσταση. Έτσι, σε ένα μέρος του δωματίου μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ασύρματο τηλεχειριστήριο, σε ένα άλλο - ένα πολυμέσα και ούτω καθεξής. Επικεφαλής Εκπαίδευσης και Ανάπτυξης Hi-Tech Media, Andrey Osipov, μιλάει:
Χρησιμοποιώντας τις εξελίξεις λογισμικού της HI-Tech Media, μπορείτε να συνδυάσετε σε ένα δωμάτιο όλο τον εξοπλισμό από τις σειρές των συστημάτων συνεδρίων της Bosch, συγκεκριμένα: CCS 1000D, DCN NG και Dicentis, τόσο ενσύρματα όσο και ασύρματες επιλογές. Η ενότητα λογισμικού HTM-SP, που συνδυάζει όλα τα παραπάνω συστήματα, σας επιτρέπει όχι μόνο να τα διαχειρίζεστε, αλλά και να στέλνετε μεταδεδομένα (όνομα της συνάντησης, πλήρες όνομα του ομιλητή, πλήρες όνομα του αντιπάλου κ.λπ.) στο πολυκαναλικό σύστημα εγγραφής ήχου/εικόνας HTM-GAVR, καθιστά δυνατή τη διαχείριση του συνδυασμένου συστήματος από συσκευές της οικογένειας Crestron ή Extron. Η χρήση της μονάδας HTM-SP δεν απαιτεί ειδικές δεξιότητες και η ίδια η μονάδα έχει μια διαισθητική διεπαφή
Λογισμικό εγγραφής συμβάντων HTM-GAVR για συστήματα συνεδρίων της Bosch
Διαχείριση και διαμόρφωση ψηφιακών και συστήματα πολυμέσωνπραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια διεπαφή ιστού που παρέχει άνετη και οπτική πρόσβαση σε όλους απαραίτητες πληροφορίες. Πολλοί κατασκευαστές εξοπλίζουν επίσης τα τηλεχειριστήρια τους με συστήματα αυτοπροσδιορισμού, λόγω των οποίων ενσωματώνονται αυτόματα όταν συνδέονται, διευκολύνοντας τη διαδικασία εγκατάστασης.
συμπέρασμα
Όπως μπορείτε να δείτε, τα συστήματα διασκέψεων πολυμέσων παρέχουν όχι μόνο τη δυνατότητα εύκολης εργασίας με διάφορα περιεχόμενα γραφικών και βίντεο, αλλά και μια διεπαφή που μπορεί να προσαρμοστεί για να ταιριάζει στην εργασία, καθώς και ευρείες προοπτικές για ενοποίηση και εκσυγχρονισμό. Ένας τέτοιος εξοπλισμός είναι απίθανο να καταστεί απαρχαιωμένος στο άμεσο μέλλον, αλλά το κόστος του είναι σημαντικά υψηλότερο από τα ανάλογα του. Εάν η εργασία της χρήσης σε μια συζήτηση περιεχόμενο πολυμέσωνδεν είναι τόσο σημαντικό ή τα επιδεικνυόμενα υλικά επιτρέπουν τη μετάδοση από μία πηγή, τότε είναι πολύ πιθανό να τα βγάλετε πέρα με ένα ψηφιακό σύστημα - ευτυχώς, η ποιότητα και οι δυνατότητές τους σήμερα δεν είναι από πολλές απόψεις κατώτερες. Σε περίπτωση περιορισμένο προϋπολογισμόκαι δεν χρειάζεται να κατασκευαστούν πολύπλοκες εγκαταστάσεις, έξυπνη επιλογήμπορεί να είναι η χρήση αναλογικού συστήματος με ψηφιακό έλεγχο.
Το αναλογικό είναι ένα σήμα που αλλάζει συνεχώς.Το πιο συνηθισμένο είναι η αλλαγή με την πάροδο του χρόνου. Στο επίπεδο του μακρόκοσμου, όλα τα σήματα για τον περιβάλλοντα κόσμο είναι αναλογικής φύσης και είναι σε αναλογική μορφή που καταγράφονται από τους αντίστοιχους αισθητήρες και μετατρέπονται σε σήματα διαφορετικής φύσης, πιο συχνά ηλεκτρικά. (Αλήθεια, είναι γνωστό από το σχολικό μάθημα ότι στα άτομα όλες οι μεταβάσεις συμβαίνουν απότομα, κβαντοποιημένες, αλλά τα μεμονωμένα άτομα δεν είναι σχετικά με την εκτίμησή μας).
Σε έναν υπολογιστή έχουμε να κάνουμε με ένα δυαδικό ψηφιακό σήμα που παίρνει μόνο δύο διακριτές τιμές, στη μία τιμή εκχωρείται 0 και στην άλλη 1.
Σε έναν επεξεργαστή και τη μνήμη RAM, αυτό αντιστοιχεί στην παρουσία ή απουσία ηλεκτρικού φορτίου σε ένα στοιχείο στοιχειώδους μνήμης (ή, που είναι το ίδιο πράγμα, με την παρουσία ή την απουσία τάσης). Παρεμπιπτόντως, στους υπολογιστές, σε ένα σήμα όπου υπάρχει τάση εκχωρείται η τιμή 0 και η απουσία τάσης είναι σήμα 1. Αν και με την πρώτη ματιά θα ήταν πιο λογικό το αντίστροφο.
Σε έναν σκληρό δίσκο, το 0 αντιστοιχεί στη μαγνήτιση ενός τμήματος του δίσκου προς μία κατεύθυνση και το 1 - στην αντίθετη κατεύθυνση. Στους συμπαγείς δίσκους, ο δυαδικός κώδικας εισάγεται με σφράγιση εσοχών στο πλαστικό, και στους δίσκους εγγραφής CD-R και CD-RW, ο δυαδικός κώδικας σχηματίζεται με σκουρόχρωμο στρώμα πληροφοριών κάτω από μια δέσμη λέιζερ. Και η πρώτη είσοδος δυάδικος κώδικαςπραγματοποιήθηκε με διάτρηση οπών σε χαρτόνι. Υπάρχει μια τρύπα - αυτό είναι 0, το λείο χαρτί είναι 1.
Δηλαδή, δεν έχει σημασία πώς δημιουργείται το δυαδικό σήμα, αρκεί να παράγει δύο επίπεδα που διαφέρουν πολύ μεταξύ τους.
Δυάδικος ψηφιακό σήμαΔεν βρίσκεται στη φύση, δημιουργείται από τον άνθρωπο. Είναι βολικό για ένα άτομο να εργάζεται με πληροφορίες που έχουν καταγραφεί σε ψηφιακή μορφή. Μπορούμε να πούμε ότι είμαστε παρόντες καθώς η ανθρωπότητα δημιουργεί το δικό της ψηφιακό Σύμπαν. Η ανθρώπινη κοινωνία έχει δημιουργήσει πολλά διακριτά πράγματα. Για παράδειγμα, κείμενο - αποτελείται από μεμονωμένα διακριτά γράμματα και δεν υπάρχει συνέχεια εδώ. Για κείμενο και άλλα διακριτά υλικά που έχουν δημιουργηθεί από τον άνθρωπο, η ψηφιακή τεχνολογία υπολογιστών είναι πιο κατάλληλη από την αναλογική.
Αν συγκρίνουμε ψηφιακά και αναλογικά ηλεκτρονικά, τότε οι ψηφιακές συσκευές επεξεργασίας βίντεο και ήχου είναι πάντα εξοπλισμός υψηλότερης κατηγορίας από τις αναλογικές συσκευές. Η ψηφιακή τεχνολογία γίνεται όλο και πιο υψηλής ποιότητας και κύρους.
Σε σύγκριση με ένα αναλογικό σήμα, ένα ψηφιακό σήμα έχει δύο συν και ένα μείον. Ας τα δούμε με τη σειρά.
1. Η χρήση αναλογικού σήματος, καταρχήν, είναι αδύνατη η μετάδοση πληροφοριών χωρίς παραμόρφωση.
Γιατί συμβαίνει αυτό? Κατά τη διάρκεια της μετάδοσης, εμφανίζεται πάντα κάποιο είδος παρεμβολής στη γραμμή επικοινωνίας, παραμορφώνοντας το μεταδιδόμενο σήμα (διακεκομμένες γραμμές στο σχήμα). Καμία παρέμβαση δεν συμβαίνει μόνο στην ιδανική περίπτωση, η οποία, όπως κάθε ιδανικό, είναι ανέφικτη. Και ο δέκτης δεν μπορεί να επαναφέρει το αρχικό σήμα, αφού μόνο ο πομπός έχει πληροφορίες για το αρχικό σήμα.
Μια εντελώς διαφορετική κατάσταση παρατηρείται με ένα ψηφιακό σήμα. Και εδώ, παρουσιάζονται παρεμβολές κατά τη μετάδοση - πού μπορείτε να απομακρυνθείτε από αυτήν (διακεκομμένες γραμμές στο σχήμα). Αλλά στη λήψη, το καθήκον είναι να αναγνωρίσετε κάθε σήμα ως 0 ή 1 - δεν υπάρχει μέση λύση. Και αν όλα τα 0 και 1 αναγνωρίζονται σωστά, αυτό σημαίνει ότι οι πληροφορίες μεταδίδονται χωρίς παραμόρφωση.
Παρεμβολές μπορεί να προκύψουν όχι μόνο κατά τη μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις. Ισχυρές παρεμβολές και παρεμβολές μπορεί επίσης να προκύψουν μέσα σε οποιαδήποτε συσκευή (τηλεόραση, υπολογιστής κ.λπ.).
Από τα παραπάνω προκύπτουν δύο σημαντικά συμπεράσματα.
α) Η ψηφιακή τεχνολογία λειτουργεί πιο αξιόπιστα.
β) Η παλμική (ψηφιακή) μέθοδος μετάδοσης πληροφοριών σας επιτρέπει να δημιουργήσετε έναν απεριόριστο αριθμό απολύτως πανομοιότυπων αντιγράφων.
Σε ένα αναλογικό σήμα, κάθε στάδιο αντιγραφής θα συνοδεύεται από την εμφάνιση παρεμβολών με αυξανόμενα στάδια διαδοχικής αντιγραφής, η ποιότητα του σήματος γίνεται χειρότερη και στο τέλος οι πληροφορίες γίνονται εντελώς δυσανάγνωστες.
Σε ένα ψηφιακό σήμα, ο θόρυβος μπορεί να εξαλειφθεί επειδή ξέρετε τι πρέπει να εξαλειφθεί - ό,τι διαφέρει από το 0 και το 1. Και από κάθε επόμενο αντίγραφο, μπορεί να γίνει ένα νέο αντίγραφο, όπως και από το πρωτότυπο. Είναι αλήθεια ότι αυτό το πλεονέκτημα έχει δυσάρεστες συνέπειες, καθώς δημιουργεί το έδαφος για πειρατεία και μη εξουσιοδοτημένη χρήση της πνευματικής ιδιοκτησίας άλλων ανθρώπων.
Αναλογικά και ψηφιακά σήματα
Βασικές αρχές ψηφιακής ηλεκτρονικής.
Εισαγωγή.
ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ
Σημειώσεις διάλεξης
Ψηφιακά ηλεκτρονικάεπί του παρόντος αντικαθιστά όλο και περισσότερο την παραδοσιακή αναλογική. Οι κορυφαίες εταιρείες που παράγουν μεγάλη ποικιλία ηλεκτρονικού εξοπλισμού ανακοινώνουν όλο και περισσότερο την πλήρη μετάβαση στην ψηφιακή τεχνολογία.
Η πρόοδος στην τεχνολογία κατασκευής ηλεκτρονικών τσιπ έχει τροφοδοτήσει την ταχεία ανάπτυξη ψηφιακή τεχνολογίακαι συσκευές. Η χρήση ψηφιακών μεθόδων επεξεργασίας και μετάδοσης σήματος μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ποιότητα των γραμμών επικοινωνίας. Ψηφιακές μέθοδοιΗ επεξεργασία σήματος και η μεταγωγή στην τηλεφωνία καθιστούν δυνατή τη μείωση του βάρους και των χαρακτηριστικών μεγέθους των συσκευών μεταγωγής πολλές φορές, την αύξηση της αξιοπιστίας της επικοινωνίας και την εισαγωγή πρόσθετης λειτουργικότητας. Η εμφάνιση μικροεπεξεργαστών υψηλής ταχύτητας και τσιπ RAM μεγάλους όγκους, συσκευές αποθήκευσης πληροφοριών μικρού μεγέθους ενεργοποιημένες σκληρά μέσαΟι μεγάλοι όγκοι κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία αρκετά φθηνών καθολικών προσωπικών ηλεκτρονικών υπολογιστών (υπολογιστές), οι οποίοι έχουν βρει πολύ ευρεία εφαρμογή στην καθημερινή ζωή και την παραγωγή. Η ψηφιακή τεχνολογία είναι απαραίτητη σε συστήματα τηλεσηματοδότησης και τηλεχειρισμού που χρησιμοποιούνται στην αυτοματοποιημένη παραγωγή, στον έλεγχο απομακρυσμένων αντικειμένων, για παράδειγμα, διαστημόπλοια, αντλιοστάσια βενζίνης κ.λπ. δυνατό μέροςσε ηλεκτρικά συστήματα ραδιομετρήσεων. Σύγχρονες συσκευέςΗ εγγραφή και η αναπαραγωγή σημάτων είναι επίσης αδιανόητη χωρίς τη χρήση ψηφιακών συσκευών. Οι ψηφιακές συσκευές χρησιμοποιούνται ευρέως για τον έλεγχο οικιακών συσκευών.
Είναι πολύ πιθανό οι ψηφιακές συσκευές να κυριαρχήσουν στην αγορά ηλεκτρονικών στο μέλλον.
Αξίζει να πούμε ότι πρώτα θα δώσουμε κάποιους βασικούς ορισμούς.
Σήμα- αυτό είναι οποιοδήποτε φυσική ποσότητα(για παράδειγμα, θερμοκρασία, πίεση αέρα, ένταση φωτός, ρεύμα κ.λπ.), που αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Χάρη σε αυτή τη χρονική αλλαγή, το σήμα μπορεί να μεταφέρει κάποιες πληροφορίες.
Ηλεκτρικό σήμαείναι ένα ηλεκτρικό μέγεθος (για παράδειγμα, τάση, ρεύμα, ισχύς) που αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Όλα τα ηλεκτρονικά βασικά λειτουργούν με ηλεκτρικά σήματα, αν και πρόσφατα χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο φωτεινά σήματα, τα οποία αντιπροσωπεύουν την ένταση του φωτός που ποικίλλει με την πάροδο του χρόνου.
Αναλογικό σήμαείναι ένα σήμα που μπορεί να λάβει οποιαδήποτε τιμή εντός ορισμένων ορίων (για παράδειγμα, η τάση μπορεί να ποικίλλει ομαλά από μηδέν έως δέκα βολτ). Οι συσκευές που λειτουργούν μόνο με αναλογικά σήματα ονομάζονται αναλογικές συσκευές.
Ψηφιακό σήμαείναι ένα σήμα που μπορεί να πάρει μόνο δύο τιμές (μερικές φορές τρεις τιμές). Επιπλέον, επιτρέπονται ορισμένες αποκλίσεις από αυτές τις τιμές (Εικ. 1.1). Για παράδειγμα, η τάση μπορεί να πάρει δύο τιμές: από 0 έως 0,5 V (μηδενικό επίπεδο) ή από 2,5 έως 5 V (στάθμη μονάδας). Οι συσκευές που λειτουργούν αποκλειστικά με ψηφιακά σήματα ονομάζονται ψηφιακές συσκευές.
Στη φύση σχεδόν όλα τα σήματα είναι αναλογικά, δηλαδή αλλάζουν συνεχώς εντός ορισμένων ορίων. Αυτός είναι ο λόγος που οι πρώτες ηλεκτρονικές συσκευές ήταν αναλογικές. Μετέτρεψαν τα φυσικά μεγέθη σε τάση ή ρεύμα ανάλογο με αυτά, έκαναν κάποιες πράξεις σε αυτά και μετά έκαναν αντίστροφους μετασχηματισμούς σε φυσικά μεγέθη. Για παράδειγμα, η φωνή ενός ατόμου (δονήσεις αέρα) μετατρέπεται σε ηλεκτρικούς κραδασμούς χρησιμοποιώντας ένα μικρόφωνο και στη συνέχεια αυτά τα ηλεκτρικά σήματα ενισχύονται από έναν ηλεκτρονικό ενισχυτή και χρησιμοποιώντας σύστημα ηχείωνμετατρέπεται ξανά σε δονήσεις αέρα, σε πιο δυνατό ήχο.
Ρύζι. 1.1. Ηλεκτρικά σήματα: αναλογικά (αριστερά) και ψηφιακά (δεξιά).
Όλες οι λειτουργίες που εκτελούνται από ηλεκτρονικές συσκευές σε σήματα μπορούν να χωριστούν σε τρεις μεγάλες ομάδες:
‣‣‣ επεξεργασία (ή μετατροπή).
‣‣‣ μετάδοση;
‣‣‣ αποθήκευση.
Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, τα χρήσιμα σήματα παραμορφώνονται από παρασιτικά σήματα - θόρυβος, παρεμβολές, παρεμβολές. Ταυτόχρονα, κατά την επεξεργασία σημάτων (για παράδειγμα, κατά την ενίσχυση, το φιλτράρισμα), το σχήμα τους παραμορφώνεται επίσης λόγω της ατέλειας και της ατέλειας των ηλεκτρονικών συσκευών. Και όταν μεταδίδεται σε μεγάλες αποστάσεις και κατά την αποθήκευση, τα σήματα εξασθενούν επίσης.
Ρύζι. 1.2. Παραμόρφωση από θόρυβο και παρεμβολές αναλογικό σήμα(αριστερά) και ψηφιακό σήμα (δεξιά).
Στην περίπτωση των αναλογικών σημάτων, όλα αυτά υποβαθμίζουν σημαντικά το χρήσιμο σήμα, αφού επιτρέπονται όλες οι τιμές του (Εικ. 1.2). Για το λόγο αυτό, κάθε μετατροπή, κάθε ενδιάμεση αποθήκευση, κάθε μετάδοση μέσω καλωδίου ή μέσω αέρα υποβαθμίζει το αναλογικό σήμα, μερικές φορές ακόμη και στο σημείο της πλήρους καταστροφής του. Πρέπει επίσης να λάβουμε υπόψη ότι όλοι οι θόρυβοι, οι παρεμβολές και οι παρεμβολές είναι θεμελιωδώς αδύνατο να υπολογιστούν με ακρίβεια, και επομένως είναι απολύτως αδύνατο να περιγραφεί με ακρίβεια η συμπεριφορά οποιωνδήποτε αναλογικών συσκευών. Επιπλέον, με την πάροδο του χρόνου, οι παράμετροι όλων των αναλογικών συσκευών αλλάζουν λόγω της γήρανσης των στοιχείων και επομένως τα χαρακτηριστικά αυτών των συσκευών δεν παραμένουν σταθερά.
Σε αντίθεση με τα αναλογικά σήματα, τα ψηφιακά σήματα, τα οποία έχουν μόνο δύο επιτρεπόμενες τιμές, προστατεύονται πολύ καλύτερα από θόρυβο, παρεμβολές και παρεμβολές. Μικρές αποκλίσεις από τις επιτρεπόμενες τιμές δεν παραμορφώνουν με κανέναν τρόπο το ψηφιακό σήμα, καθώς υπάρχουν πάντα ζώνες επιτρεπόμενων αποκλίσεων (Εικ. 1.2). Από αυτή την άποψη, τα ψηφιακά σήματα επιτρέπουν πολύ πιο περίπλοκη και πολυσταδιακή επεξεργασία, πολύ μεγαλύτερη αποθήκευση χωρίς απώλειες και πολύ υψηλότερη ποιότητα μετάδοσης από τα αναλογικά. Επιπλέον, η συμπεριφορά των ψηφιακών συσκευών μπορεί πάντα να υπολογιστεί και να προβλεφθεί με απόλυτη ακρίβεια. Οι ψηφιακές συσκευές είναι πολύ λιγότερο επιρρεπείς στη γήρανση, καθώς μικρές αλλαγές στις παραμέτρους τους δεν επηρεάζουν με κανέναν τρόπο τη λειτουργία τους. Ταυτόχρονα, οι ψηφιακές συσκευές σχεδιάζονται και διορθώνονται ευκολότερα. Είναι σαφές ότι όλα αυτά τα πλεονεκτήματα διασφαλίζουν την ταχεία ανάπτυξη των ψηφιακών ηλεκτρονικών.
Ωστόσο, τα ψηφιακά σήματα έχουν επίσης ένα σημαντικό μειονέκτημα. Το γεγονός είναι ότι ένα ψηφιακό σήμα πρέπει να παραμείνει σε κάθε επιτρεπόμενο επίπεδο για τουλάχιστον κάποιο ελάχιστο χρονικό διάστημα, διαφορετικά θα είναι αδύνατο να το αναγνωρίσει. Και ένα αναλογικό σήμα μπορεί να λάβει οποιαδήποτε τιμή σε απειροελάχιστο χρόνο. Μπορούμε να το πούμε αλλιώς: ένα αναλογικό σήμα ορίζεται σε συνεχή χρόνο (δηλαδή σε οποιοδήποτε σημείο του χρόνου), και ένα ψηφιακό σήμα ορίζεται σε διακριτό χρόνο (δηλαδή, μόνο σε επιλεγμένα χρονικά σημεία). Για το λόγο αυτό, η μέγιστη επιτεύξιμη ταχύτητα των αναλογικών συσκευών είναι πάντα θεμελιωδώς μεγαλύτερη από αυτή των ψηφιακών συσκευών. Οι αναλογικές συσκευές μπορούν να χειριστούν ταχύτερα μεταβαλλόμενα σήματα από τις ψηφιακές συσκευές. Η ταχύτητα επεξεργασίας και μετάδοσης πληροφοριών από μια αναλογική συσκευή πρέπει πάντα να είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα επεξεργασίας και μετάδοσής της από μια ψηφιακή συσκευή.
Ταυτόχρονα, ένα ψηφιακό σήμα μεταδίδει πληροφορίες μόνο σε δύο επίπεδα και αλλάζει ένα από τα επίπεδά του σε ένα άλλο, ενώ ένα αναλογικό σήμα μεταδίδει επίσης πληροφορίες με κάθε τρέχουσα τιμή του επιπέδου του, δηλαδή είναι πιο χωρητικό όσον αφορά τη μετάδοση πληροφοριών. . Για το λόγο αυτό, για τη μετάδοση της ποσότητας των χρήσιμων πληροφοριών που περιέχονται σε ένα αναλογικό σήμα, είναι πιο συχνά απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν πολλά ψηφιακά σήματα
(συνήθως από 4 έως 16).
Επιπλέον, όπως ήδη αναφέρθηκε, στη φύση όλα τα σήματα είναι αναλογικά, δηλαδή για τη μετατροπή τους σε ψηφιακά σήματα και για την αντίστροφη μετατροπή, η χρήση ειδικού εξοπλισμού (αναλογικό σε ψηφιακό και
μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό). Έτσι, τίποτα δεν παρέχεται δωρεάν, και το τίμημα για τα οφέλη των ψηφιακών συσκευών μπορεί μερικές φορές να είναι απαγορευτικό.
Αναλογικά και ψηφιακά σήματα - έννοια και τύποι. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας "Αναλογικά και ψηφιακά σήματα" 2017, 2018.
Εισαγωγή
Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να εξετάσει τα πλεονεκτήματα της ψηφιακής τεχνολογίας και τους λόγους τους.
Οι ψηφιακές τεχνολογίες, ως τέτοιες, βασίζονται στην αναπαράσταση σημάτων σε διακριτές ζώνες αναλογικών επιπέδων παρά ως συνεχές φάσμα. Όλα τα επίπεδα σε μια ζώνη αντιπροσωπεύουν την ίδια κατάσταση σήματος.
Από τα τέλη της δεκαετίας του '90 του περασμένου αιώνα, είναι γενικά αποδεκτό ότι το μέλλον βρίσκεται στις ψηφιακές τεχνολογίες. Στην εργασία αυτή θα προσπαθήσω να αναδείξω τους κύριους λόγους και θέσεις αυτής της άποψης.
1. Αναλογικό σήμα
Ένα αναλογικό σήμα είναι ένα σήμα δεδομένων στο οποίο κάθε μία από τις παραμέτρους που αντιπροσωπεύουν περιγράφεται από μια συνάρτηση χρόνου και συνεχές σετπιθανές τιμές. Τέτοια σήματα περιγράφονται συνεχείς λειτουργίεςχρόνο, γι' αυτό και ένα αναλογικό σήμα μερικές φορές ονομάζεται συνεχές σήμα.
Οι ιδιότητες των αναλογικών σημάτων αντικατοπτρίζουν σε μεγάλο βαθμό τη συνέχειά τους:
· Η απουσία σαφώς διακριτών διακριτών επιπέδων σήματος καθιστά αδύνατη την εφαρμογή της έννοιας της πληροφορίας με τη μορφή όπως γίνεται κατανοητό στις ψηφιακές τεχνολογίες για την περιγραφή της. Η «ποσότητα πληροφοριών» που περιέχεται σε μία ανάγνωση θα περιοριστεί μόνο από το δυναμικό εύρος του οργάνου μέτρησης. · Χωρίς πλεονασμό. Από τη συνέχεια του χώρου τιμών προκύπτει ότι οποιοσδήποτε θόρυβος εισάγεται στο σήμα δεν διακρίνεται από το ίδιο το σήμα και, επομένως, το αρχικό πλάτος δεν μπορεί να αποκατασταθεί. Στην πραγματικότητα, το φιλτράρισμα είναι δυνατό, π.χ. μεθόδους συχνότητας, εάν είναι γνωστό Επιπλέον πληροφορίεςσχετικά με τις ιδιότητες αυτού του σήματος (ιδιαίτερα, τη ζώνη συχνοτήτων). Σκεφτείτε αυτόν τον τύπο σήματος στο απλό παράδειγμα. Κατά τη διάρκεια μιας συνομιλίας, οι φωνητικές μας χορδές εκπέμπουν μια ορισμένη δόνηση ποικίλης τονικότητας (συχνότητα) και έντασης (στάθμη ηχητικού σήματος). Αυτή η δόνηση, έχοντας διανύσει μια ορισμένη απόσταση, εισέρχεται στο ανθρώπινο αυτί, επηρεάζοντας εκεί τη λεγόμενη ακουστική μεμβράνη. Αυτή η μεμβράνη αρχίζει να δονείται με την ίδια συχνότητα και δύναμη δόνησης που εξέπεμψαν τα ηχητικά μας καλώδια, με τη μόνη διαφορά ότι η ισχύς της δόνησης εξασθενεί κάπως λόγω της υπέρβασης της απόστασης. Έτσι, η μετάδοση της φωνητικής ομιλίας από ένα άτομο σε άλλο μπορεί να κληθεί με ασφάλεια αναλογική μετάδοση σήματος, και για αυτο. Το θέμα εδώ είναι ότι οι φωνητικές μας χορδές εκπέμπουν την ίδια ηχητική δόνηση που αντιλαμβάνεται το ίδιο το ανθρώπινο αυτί (αυτό που λέμε είναι αυτό που ακούμε), δηλαδή μεταδίδεται και λαμβάνει ηχητικό σήμα, έχει παρόμοιο σχήμα παλμού και το ίδιο φάσμα συχνοτήτων ηχητικών δονήσεων, ή με άλλα λόγια, «παρόμοιες» ηχητικές δονήσεις. Τώρα ας δούμε περισσότερα σύνθετο παράδειγμα. Και για αυτό το παράδειγμα, ας πάρουμε ένα απλοποιημένο διάγραμμα τηλεφωνικό σετ, δηλαδή το τηλέφωνο που χρησιμοποιούσαν οι άνθρωποι πολύ πριν από την εμφάνιση των κινητών επικοινωνιών. Κατά τη διάρκεια μιας συνομιλίας, οι δονήσεις του ήχου της ομιλίας μεταδίδονται στην ευαίσθητη μεμβράνη του ακουστικού (μικρόφωνο). Στη συνέχεια, στο μικρόφωνο, το ηχητικό σήμα μετατρέπεται σε ηλεκτρικούς παλμούς και στη συνέχεια ταξιδεύει μέσω καλωδίων στο δεύτερο ακουστικό, στο οποίο, χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρομαγνητικό μετατροπέα (ηχείο ή ακουστικό), το ηλεκτρικό σήμα μετατρέπεται ξανά σε ηχητικό σήμα. Στο παραπάνω παράδειγμα, πάλι, " αναλογικό» μετατροπή σήματος. Δηλαδή, η ηχητική δόνηση έχει την ίδια συχνότητα με τη συχνότητα του ηλεκτρικού παλμού στη γραμμή επικοινωνίας, και επίσης, οι ήχοι και οι ηλεκτρικοί παλμοί έχουν παρόμοιο σχήμα (δηλαδή παρόμοια). Κατά τη μετάδοση ενός τηλεοπτικού σήματος, το ίδιο το αναλογικό ραδιοτηλεοπτικό σήμα έχει ένα μάλλον περίπλοκο σχήμα παλμού, καθώς και μια αρκετά υψηλή συχνότητα αυτού του παλμού, επειδή μεταδίδει τόσο ηχητικές πληροφορίες όσο και βίντεο σε μεγάλες αποστάσεις. 2. Ψηφιακό σήμα
Ένα ψηφιακό σήμα είναι ένα σήμα δεδομένων στο οποίο κάθε μία από τις παραμέτρους που αντιπροσωπεύουν περιγράφεται από μια διακριτή συνάρτηση χρόνου και ένα πεπερασμένο σύνολο πιθανών τιμών. Τα σήματα είναι διακριτοί ηλεκτρικοί ή φωτεινοί παλμοί. Με αυτή τη μέθοδο, ολόκληρη η χωρητικότητα του καναλιού επικοινωνίας χρησιμοποιείται για τη μετάδοση ενός σήματος. Ένα ψηφιακό σήμα χρησιμοποιεί ολόκληρο το εύρος ζώνης του καλωδίου. εύρος ζώνηςείναι η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης συχνότητας που μπορεί να μεταδοθεί μέσω του καλωδίου. Κάθε συσκευή σε τέτοια δίκτυα στέλνει δεδομένα και προς τις δύο κατευθύνσεις και ορισμένες μπορούν να λαμβάνουν και να μεταδίδουν ταυτόχρονα. Τα συστήματα στενής ζώνης μεταδίδουν δεδομένα ως ψηφιακό σήμα μιας μόνο συχνότητας. Ένα διακριτό ψηφιακό σήμα είναι πιο δύσκολο να μεταδοθεί σε μεγάλες αποστάσεις από ένα αναλογικό σήμα, επομένως πρέπει πρώτα να μετατονίζωστην πλευρά του πομπού και αποδιαμόρφωση στην πλευρά του δέκτη πληροφοριών. Η χρήση αλγορίθμων για τον έλεγχο και την επαναφορά ψηφιακών πληροφοριών σε ψηφιακά συστήματα μπορεί να αυξήσει σημαντικά την αξιοπιστία της μετάδοσης πληροφοριών. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ένα πραγματικό ψηφιακό σήμα είναι αναλογικό στη φυσική του φύση. Λόγω θορύβου και αλλαγών στις παραμέτρους των γραμμών μεταφοράς, έχει διακυμάνσεις στο πλάτος, τη φάση/συχνότητα πόλωσης. Αλλά αυτό το αναλογικό σήμα (παλμικό και διακριτό) είναι προικισμένο με τις ιδιότητες ενός αριθμού. Ως αποτέλεσμα, καθίσταται δυνατή η χρήση αριθμητικών μεθόδων (επεξεργασία υπολογιστή) για την επεξεργασία του. Για παράδειγμα, "ψηφιακό σήμα", ας πάρουμε την αρχή της μετάδοσης πληροφοριών χρησιμοποιώντας τον αρκετά γνωστό «κώδικα Μορς». Για όσους δεν είναι εξοικειωμένοι με αυτόν τον τύπο μετάδοσης πληροφοριών κειμένου, θα εξηγήσω εν συντομία τη βασική αρχή παρακάτω. Προηγουμένως, όταν η μετάδοση σήματος μέσω του αέρα (με χρήση ραδιοφωνικού σήματος) μόλις αναπτυσσόταν, τεχνικές δυνατότητεςΟ εξοπλισμός πομποδέκτη δεν επέτρεπε τη μετάδοση σημάτων ομιλίας σε μεγάλες αποστάσεις. Επομένως, αντί πληροφορίες ομιλίαςχρησιμοποιημένο κείμενο. Δεδομένου ότι το κείμενο αποτελείται από γράμματα, αυτά τα γράμματα μεταδόθηκαν χρησιμοποιώντας βραχείς και μεγάλους παλμούς ενός τονικού ηλεκτρικού σήματος. Αυτή η μετάδοση πληροφοριών κειμένου ονομάστηκε μετάδοση πληροφοριών με χρήση κώδικα Μορς. Το τονικό σήμα, στις ηλεκτρικές του ιδιότητες, είχε μεγάλο διακίνηση, από την ομιλία, και ως αποτέλεσμα, η εμβέλεια του εξοπλισμού εκπομπής και λήψης αυξήθηκε. Οι μονάδες πληροφοριών σε μια τέτοια μετάδοση σήματος ονομάζονταν συμβατικά «κουκκίδα» και «παύλα». Σύντομα λοιπόν νέο σήμασήμαινε τελεία και ένας μακρύς τόνος σήμαινε παύλα. Εδώ, κάθε γράμμα του αλφαβήτου αποτελούνταν από ένα ορισμένο σύνολοτελείες και παύλες. Για παράδειγμα, το γράμμα ΕΝΑορίστηκε από τον συνδυασμό» .-
" (κουκκίδα-παύλα) και το γράμμα Β" - …
"(παύλα-κουκκίδα-κουκκίδα) και ούτω καθεξής. Δηλαδή, το μεταδιδόμενο κείμενο κωδικοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τελείες και παύλες με τη μορφή μικρών και μεγάλων τμημάτων ενός ηχητικού σήματος. Εάν οι λέξεις "ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΟΡΣ" εκφράζονται με τελείες και παύλες, θα μοιάζει με αυτό: Το ψηφιακό σήμα βασίζεται σε μια πολύ παρόμοια αρχή κωδικοποίησης πληροφοριών, μόνο που οι ίδιες οι μονάδες πληροφοριών είναι διαφορετικές. Οποιοδήποτε ψηφιακό σήμα αποτελείται από τον λεγόμενο «δυαδικό κώδικα». Εδώ, το λογικό 0 (μηδέν) και το λογικό 1 (ένα) χρησιμοποιούνται ως μονάδες πληροφοριών. Αν πάρουμε ως παράδειγμα έναν συνηθισμένο φακό τσέπης, τότε αν τον ανάψετε, θα φαίνεται ότι σημαίνει λογικό και αν τον απενεργοποιήσετε, θα σημαίνει λογικό μηδέν. Στα ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα, οι λογικές μονάδες του 1 και του 0 λαμβάνονται ως ένα ορισμένο επίπεδο ηλεκτρικής τάσης σε βολτ. Έτσι, για παράδειγμα, ένα λογικό θα σημαίνει 4,5 βολτ και ένα λογικό μηδέν θα σημαίνει 0,5 βολτ. Φυσικά, για κάθε τύπο ψηφιακού μικροκυκλώματος, οι τιμές τάσης του λογικού μηδέν και ενός είναι διαφορετικές. Οποιοδήποτε γράμμα του αλφαβήτου, όπως στο παράδειγμα με τον κώδικα Μορς που περιγράφεται παραπάνω, στο ψηφιακή μορφή, θα αποτελείται από έναν ορισμένο αριθμό μηδενικών και μονάδων, που βρίσκονται σε μια συγκεκριμένη ακολουθία, τα οποία με τη σειρά τους περιλαμβάνονται σε πακέτα λογικών παλμών. Έτσι, για παράδειγμα, το γράμμα Α θα είναι ένα πακέτο παλμών και το γράμμα Β θα είναι ένα άλλο πακέτο, αλλά στο γράμμα Β η ακολουθία των μηδενικών και των μονάδων θα είναι διαφορετική από ό,τι στο γράμμα Α (δηλαδή ένας διαφορετικός συνδυασμός της διάταξης των μηδενικών και των μονάδων). Σε έναν ψηφιακό κώδικα, μπορείτε να κωδικοποιήσετε σχεδόν οποιοδήποτε τύπο μεταδιδόμενου ηλεκτρικού σήματος (συμπεριλαμβανομένου του αναλογικού) και δεν έχει σημασία αν πρόκειται για σήμα εικόνας, βίντεο, σήμα ήχου ή πληροφορίες κειμένου, και είναι δυνατή η μετάδοση αυτών των τύπων σημάτων σχεδόν ταυτόχρονα (σε μια ενιαία ψηφιακή ροή). 3. Αναλογικές συσκευές
Με την έλευση του ηλεκτρισμού, οι άνθρωποι είχαν την ευκαιρία να χρησιμοποιούν εξοπλισμό που τροφοδοτείται από ρεύμα. Κάθε μέρα εμφανίζονταν όλο και περισσότερες νέες συσκευές, η επιστήμη αναπτύχθηκε, η τεχνολογία βελτιωνόταν. Τότε, όλες οι εφευρέσεις θεωρούνταν αναλογικές. Η λέξη "αναλογικό" σήμαινε ότι η συσκευή λειτουργεί αναλογικά με κάτι. Για να γίνει πιο σαφές, ας εξετάσουμε μια συσκευή μέτρησης. Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να δημιουργήσετε ένα γράφημα μετρήσεων τα ίδια τα δεδομένα μέτρησης είναι γνωστά. Το όργανο θα αντλήσει πρώτα μια εξίσωση από τα γνωστά δεδομένα που περιγράφει τη συμπεριφορά του γραφήματος και στη συνέχεια θα προσπαθήσει να κατασκευάσει το γράφημα. Λειτουργεί κατ' αναλογία με μια εξίσωση και υπακούει αυστηρά στους νόμους της. Και το πόσο με ακρίβεια η εξίσωση περιγράφει το γράφημα δεν είναι σημαντικό για τη συσκευή. Έτσι, οι αναλογικές ηλεκτρονικές συσκευές είναι συσκευές για την ενίσχυση και την επεξεργασία αναλογικών ηλεκτρικών σημάτων, που κατασκευάζονται με βάση ηλεκτρονικές συσκευές. Υπάρχουν δύο μεγάλες ομάδες στις οποίες μπορούν να ταξινομηθούν οι αναλογικές ηλεκτρονικές συσκευές: · Οι ενισχυτές είναι συσκευές που, χρησιμοποιώντας την ενέργεια μιας πηγής ισχύος, σχηματίζουν ένα νέο σήμα που είναι περισσότερο ή λιγότερο ακριβές αντίγραφοδεδομένο, αλλά το υπερβαίνει σε ρεύμα, τάση ή ισχύ. · Οι συσκευές που βασίζονται σε ενισχυτές είναι κυρίως μετατροπείς ηλεκτρικών σημάτων και αντιστάσεων. Οι μετατροπείς ηλεκτρικού σήματος (ενεργές συσκευές επεξεργασίας αναλογικού σήματος) κατασκευάζονται με βάση ενισχυτές, είτε με απευθείας χρήση των τελευταίων με ειδικά κυκλώματα ανάδρασης, είτε τροποποιώντας τους με κάποιο τρόπο. Αυτές περιλαμβάνουν συσκευές άθροισης, αφαίρεσης, λογαρίθμου, αντιλογαριθμισμού, φιλτραρίσματος, ανίχνευσης, πολλαπλασιασμού, διαίρεσης, σύγκρισης κ.λπ. Οι μετατροπείς αντίστασης κατασκευάζονται με βάση ενισχυτές με ανατροφοδότηση. Μπορούν να μεταμορφώσουν το μέγεθος, τον τύπο και τη φύση της αντίστασης. Χρησιμοποιούνται σε ορισμένες συσκευές επεξεργασίας σήματος. Μια ειδική κατηγορία αποτελείται από κάθε είδους γεννήτριες και σχετικές συσκευές. 4. Ψηφιακές συσκευές
Τα ψηφιακά είναι όργανα μέτρησης που δημιουργούν αυτόματα διακριτά σήματα πληροφοριών μέτρησης και δίνουν μετρήσεις σε ψηφιακή μορφή. Κάτω από διακεκριμένοςκατανοούν τα σήματα των οποίων οι τιμές εκφράζονται με τον αριθμό N των παλμών. Ένα σύστημα κανόνων για την αναπαράσταση πληροφοριών με χρήση διακριτών σημάτων ονομάζεται κώδικας. Διακριτά σήματαΣε αντίθεση με τις συνεχείς, έχουν μόνο έναν πεπερασμένο αριθμό τιμών, που καθορίζονται από τον επιλεγμένο κωδικό. Κύρια και υποχρεωτικά λειτουργικές μονάδεςΤα ηλεκτρονικά ψηφιακά όργανα μέτρησης είναι μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό στους οποίους το μετρούμενο αναλογικό, δηλ. συνεχής στο χρόνο, η φυσική ποσότητα Χ μετατρέπεται αυτόματα σε ισοδύναμο ψηφιακό κωδικό, καθώς και σε ψηφιακές συσκευές ανάγνωσης στις οποίες τα λαμβανόμενα κωδικά σήματα N μετατρέπονται σε ψηφιακά σύμβολα μετρικό σύστημασημειώσεις κατάλληλες για οπτική αντίληψη. Η ψηφιακή μορφή παρουσίασης του αποτελέσματος της μέτρησης, σε σύγκριση με την αναλογική, επιταχύνει την ανάγνωση και μειώνει σημαντικά την πιθανότητα υποκειμενικών λαθών. Δεδομένου ότι τα περισσότερα ψηφιακά όργανα μέτρησης περιέχουν προκαταρκτικούς αναλογικούς μετατροπείς που έχουν σχεδιαστεί για να αλλάζουν την κλίμακα της μετρούμενης τιμής εισόδου x ή να τη μετατρέπουν σε άλλη τιμή Y = f(x), πιο βολική για την επιλεγμένη μέθοδο κωδικοποίησης, τότε στη γενική περίπτωση το μπλοκ διάγραμμα η συσκευή παρουσιάζεται με τη μορφή του Σχ. . Δομικό σχήμαψηφιακό εργαλείο μέτρησης
Τα σύγχρονα ψηφιακά όργανα περιέχουν μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό ικανό να παράγει εκατοντάδες ή περισσότερες μετατροπές ανά δευτερόλεπτο, γεγονός που καθιστά δυνατή την καταγραφή φυσικών διεργασιών που πραγματοποιούνται γρήγορα και την εύκολη διασύνδεση ερευνητικών αντικειμένων με έναν υπολογιστή. Οι ψηφιακές συσκευές είναι ένα νέο στάδιο στην εξέλιξη της τεχνολογίας που λειτουργεί χρησιμοποιώντας ψηφιακά δεδομένα. Για λόγους σαφήνειας, ας εξετάσουμε την ίδια περίπτωση - πρέπει να δημιουργήσετε ένα γράφημα με βάση δεδομένες μετρήσεις. Η συσκευή δεν θα δημιουργήσει μια εξίσωση, θα χωρίσει το γράφημα σε μικρά κομμάτια και με βάση τα γνωστά δεδομένα, θα υπολογίσει τις συντεταγμένες για κάθε κομμάτι. Στη συνέχεια, η συσκευή θα κατασκευάσει κάθε κομμάτι σύμφωνα με τις λαμβανόμενες συντεταγμένες και λόγω του γεγονότος ότι τέτοια κομμάτια μεγάλο ποσό, θα αντιπροσωπεύουν ένα συνεχές γράφημα. Έτσι λειτουργεί η ψηφιακή τεχνολογία. 5. Κύρια πλεονεκτήματα ψηφιακές συσκευέςπριν από την αναλογική
Ένα ψηφιακό σήμα, λόγω των ηλεκτρικών του ιδιοτήτων (όπως στο παράδειγμα με ένα σήμα τόνου), έχει μεγαλύτερη ικανότητα μετάδοσης πληροφοριών από ένα αναλογικό σήμα. Επίσης, ένα ψηφιακό σήμα μπορεί να μεταδοθεί σε μεγαλύτερη απόστασηπαρά αναλογικό, και χωρίς να μειώνεται η ποιότητα του μεταδιδόμενου σήματος. Για παράδειγμα, ένα συνεχές ηχητικό σήμα που μεταδίδεται ως ακολουθία 1 και 0 μπορεί να ανακατασκευαστεί χωρίς σφάλμα, υπό την προϋπόθεση ότι ο θόρυβος μετάδοσης δεν επαρκούσε για να αποτρέψει την αναγνώριση των 1 και 0. Μια ώρα μουσικής μπορεί να αποθηκευτεί σε ένα CD χρησιμοποιώντας περίπου 6 δισεκατομμύρια δυαδικά ψηφία. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό τα τελευταία χρόνια, λαμβάνοντας υπόψη την τεράστια αύξηση των μεταδιδόμενων πληροφοριών (αύξηση του αριθμού των τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών καναλιών, αύξηση του αριθμού των τηλεφωνικών συνδρομητών, αύξηση του αριθμού των χρηστών του Διαδικτύου και της ταχύτητας των γραμμών Διαδικτύου) . Η αποθήκευση πληροφοριών σε ψηφιακά συστήματα είναι ευκολότερη από ό,τι στα αναλογικά. Η θόρυβος των ψηφιακών συστημάτων επιτρέπει την αποθήκευση και ανάκτηση δεδομένων χωρίς αλλοίωση. Σε ένα αναλογικό σύστημα, η γήρανση και η φθορά μπορεί να υποβαθμίσουν τις καταγεγραμμένες πληροφορίες. Στα ψηφιακά, όσο γενική παρέμβασηδεν υπερβαίνουν ένα ορισμένο επίπεδο, οι πληροφορίες μπορούν να αποκατασταθούν πλήρως με ακρίβεια. Τα ψηφιακά συστήματα που ελέγχονται από υπολογιστή μπορούν να ελεγχθούν χρησιμοποιώντας λογισμικό, προσθέτοντας νέες λειτουργίες χωρίς αντικατάσταση του υλικού. Συχνά αυτό μπορεί να γίνει χωρίς τη συμμετοχή του κατασκευαστή από απλή ενημέρωση προϊόν λογισμικού. Παρόμοια λειτουργίασας επιτρέπει να προσαρμόζεστε γρήγορα στις μεταβαλλόμενες απαιτήσεις. Επιπλέον, είναι δυνατή η χρήση πολύπλοκους αλγόριθμους, τα οποία στα αναλογικά συστήματα είναι αδύνατα ή εφικτά, αλλά μόνο με πολύ υψηλό κόστος. Κατά τη μετάδοση ενός ψηφιακού τηλεοπτικού σήματος, ο θεατής δεν θα βλέπει πλέον ένα τέτοιο ελάττωμα όπως "η εικόνα είναι χιονισμένη", όπως συνέβαινε στο αναλογικό σήμα με κακή υποδοχή. Στην ψηφιακή μετάδοση των τηλεοπτικών καναλιών, η ποιότητα εικόνας μπορεί να είναι μόνο καλή ή δεν θα υπάρχει καθόλου εικόνα εάν η λήψη είναι κακή (δηλαδή είτε ναι είτε όχι). Σχετικά με ψηφιακή μετάδοσητηλεφωνικές συνομιλίες, τότε εδώ, με καλής ποιότηταςΤόσο ένας ψίθυρος όσο και μια κραυγή, τόσο χαμηλοί όσο και υψηλοί τόνοι μπορούν να μεταδοθούν και δεν έχει σημασία σε ποια απόσταση βρίσκονται οι συνδρομητές τηλεφώνου. Η ψηφιακή τεχνολογία ήταν πάντα ανώτερη από την αναλογική σε ακρίβεια. Για παράδειγμα, ας συγκρίνουμε αναλογικές και ψηφιακές συσκευές εγγραφής φωνής. Εάν είναι απαραίτητο, σημειώστε φωνητικές πληροφορίες, μια ψηφιακή συσκευή θα αντιμετωπίσει την εργασία καλύτερα από μια αναλογική. Αυτό θα γίνει αντιληπτό στην ποιότητα εγγραφής. Το γεγονός είναι ότι μια αναλογική συσκευή εγγραφής δεν αναπαράγει πληροφορίες με τόση ακρίβεια, ο θόρυβος θα αναμιχθεί στην εγγραφή, ενώ μια ψηφιακή συσκευή εγγραφής θα φιλτράρει τον περιττό θόρυβο και, κατά συνέπεια, ο ήχος θα είναι πιο πιστευτός. Η ψηφιακή τεχνολογία είναι μικρότερη. Οι συσκευές είναι χτισμένες σε μικροκυκλώματα ικανά να εκτελούν πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης σε αριθμούς, εξ ου και το μικρό τους μέγεθος. Σε αντίθεση με τις αναλογικές συσκευές, τα δεδομένα από σύγχρονες συσκευές μπορούν να υποστούν γρήγορη επεξεργασία από υπολογιστές. Φυσικά, τα αναλογικά δεδομένα μπορούν επίσης να τοποθετηθούν σε έναν υπολογιστή, αλλά θα πρέπει πρώτα να τα μεταφράσει στην «δική του» ψηφιακή γλώσσα. Η ψηφιακή τεχνολογία είναι πιο οικονομική και διαρκεί περισσότερο. Τα μικροτσίπ καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και μπορούν για πολύ καιρόλειτουργούν σωστά, ενώ ο μηχανικός εξοπλισμός θα αποτύχει γρήγορα. Οι ψηφιακές συσκευές διαθέτουν επίσης: · Μικρό λάθος. Η ακρίβεια των αναλογικών οργάνων περιορίζεται από σφάλματα μορφοτροπείς μέτρησης, ο ίδιος ο μηχανισμός μέτρησης, σφάλματα κλίμακας κ.λπ. · Υψηλή απόδοση (αριθμός μετρήσεων ανά μονάδα χρόνου). Ψηφιακό φίλτρο - στα ηλεκτρονικά, κάθε φίλτρο που επεξεργάζεται ένα ψηφιακό σήμα με σκοπό την επισήμανση ή/και την καταστολή ορισμένες συχνότητεςαυτό το σήμα. Σε αντίθεση με ένα ψηφιακό φίλτρο, ένα αναλογικό φίλτρο ασχολείται με ένα αναλογικό σήμα, τις ιδιότητές του μη διακριτές, αντίστοιχα Λειτουργία μετάδοσηςεξαρτάται από τις εσωτερικές ιδιότητες των συστατικών του στοιχείων. Τα πλεονεκτήματα των ψηφιακών φίλτρων έναντι των αναλογικών είναι: · Υψηλή ακρίβεια (η ακρίβεια των αναλογικών φίλτρων περιορίζεται από τις ανοχές στοιχείων). · Σταθερότητα (σε αντίθεση με ένα αναλογικό φίλτρο, η λειτουργία μεταφοράς δεν εξαρτάται από τη μετατόπιση των χαρακτηριστικών των στοιχείων). · Ευελιξία διαμόρφωσης, ευκολία αλλαγής. · Συμπυκνότητα - ένα αναλογικό φίλτρο σε πολύ χαμηλή συχνότητα (κλάσματα του Hertz, για παράδειγμα) θα απαιτούσε εξαιρετικά ογκώδεις πυκνωτές ή επαγωγείς. Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα: · Δυσκολία στην εργασία με σήματα υψηλής συχνότητας. Η ζώνη συχνοτήτων περιορίζεται από τη συχνότητα Nyquist, η οποία είναι ίση με τη μισή συχνότητα δειγματοληψίας σήματος. Επομένως, τα αναλογικά φίλτρα χρησιμοποιούνται για σήματα υψηλής συχνότητας ή, εάν υψηλές συχνότητεςδεν υπάρχει χρήσιμο σήμα, πρώτα καταστέλλουν εξαρτήματα υψηλής συχνότητας χρησιμοποιώντας αναλογικό φίλτρο και μετά επεξεργάζονται το σήμα με ψηφιακό φίλτρο. · Δυσκολία εργασίας σε πραγματικό χρόνο - οι υπολογισμοί πρέπει να ολοκληρωθούν εντός της περιόδου δειγματοληψίας. · Για μεγαλύτερη ακρίβεια και υψηλή ταχύτηταΗ επεξεργασία σήματος απαιτεί όχι μόνο έναν ισχυρό επεξεργαστή, αλλά και πρόσθετο, πιθανώς ακριβό, Σκεύη, εξαρτήματαμε τη μορφή μετατροπέων υψηλής ακρίβειας και γρήγορου αναλογικού σε ψηφιακό. 7. Μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό Συνήθως, μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό - ηλεκτρονική συσκευή, μετατρέποντας την τάση σε δυαδικό ψηφιακό κώδικα. Ωστόσο, ορισμένες μη ηλεκτρονικές συσκευές με ψηφιακή έξοδο θα πρέπει επίσης να ταξινομηθούν ως αυτού του τύπου, για παράδειγμα ορισμένοι τύποι μετατροπέων γωνίας προς κώδικα. Ο απλούστερος δυαδικός μετατροπέας ενός bit είναι ένας συγκριτής. Ψήφισμα ADC- η ελάχιστη αλλαγή στο μέγεθος του αναλογικού σήματος που μπορεί να μετατραπεί από αυτή τη συσκευή σχετίζεται με τη χωρητικότητα bit της. Στην περίπτωση μιας μεμονωμένης μέτρησης χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο θόρυβος, η ανάλυση καθορίζεται άμεσα από τη χωρητικότητα bit του μετατροπέα. Χωρητικότητα ADCχαρακτηρίζει τον αριθμό των διακριτών τιμών που μπορεί να παράγει ο μετατροπέας στην έξοδο. Σε δυαδικές συσκευές μετριέται σε bit, σε τριμερείς συσκευές μετριέται σε τριτ. Για παράδειγμα, ένας δυαδικός μετατροπέας 8-bit είναι ικανός να παράγει 256 διακριτές τιμές (0...255), αφού . Το τριαδικό 8-bit είναι ικανό να παράγει 6561 διακριτές τιμές, αφού .
Συχνότητα μετατροπήςσυνήθως εκφράζεται σε μετρήσεις ανά δευτερόλεπτο. Τα σύγχρονα ADC μπορούν να έχουν χωρητικότητα έως και 24 bit και ταχύτητα μετατροπής έως και ένα δισεκατομμύριο λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο (φυσικά, όχι ταυτόχρονα). Όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα και η χωρητικότητα bit, τόσο πιο δύσκολο είναι να αποκτηθούν τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά, τόσο πιο ακριβός και πολύπλοκος είναι ο μετατροπέας. Η ταχύτητα μετατροπής και το βάθος bit σχετίζονται μεταξύ τους με έναν συγκεκριμένο τρόπο και μπορούμε να αυξήσουμε το πραγματικό βάθος bit μετατροπής θυσιάζοντας την ταχύτητα. Θόρυβος κβαντοποίησης- σφάλματα που εμφανίζονται κατά την ψηφιοποίηση ενός αναλογικού σήματος. Ανάλογα με τον τύπο της μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό, μπορεί να προκύψουν λόγω στρογγυλοποίησης (σε ένα συγκεκριμένο ψηφίο) του σήματος ή περικοπής (απόρριψη των ψηφίων χαμηλής τάξης) του σήματος. Για να εξασφαλιστεί δειγματοληψία ημιτονοειδούς κύματος 100 kHz με σφάλμα 1% χρόνου Μετατροπή ADCπρέπει να είναι ίσο με 25 ns. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας ένα τέτοιο ADC υψηλής ταχύτητας, είναι θεμελιωδώς δυνατή η δειγματοληψία σημάτων με εύρος φάσματος περίπου 20 MHz. Έτσι, η δειγματοληψία με τη χρήση της ίδιας της συσκευής οδηγεί σε αισθητή απόκλιση μεταξύ των απαιτήσεων μεταξύ της ταχύτητας ADC και της περιόδου δειγματοληψίας. Αυτή η απόκλιση μπορεί να φτάσει τις 2...3 τάξεις μεγέθους και αυξάνει σημαντικά το κόστος και την πολυπλοκότητα της διαδικασίας δειγματοληψίας, αφού ακόμη και για σήματα στενής ζώνης απαιτεί μετατροπείς αρκετά υψηλής ταχύτητας. Για μια σχετικά ευρεία κατηγορία ταχέως μεταβαλλόμενων σημάτων, αυτό το πρόβλημα επιλύεται με τη χρήση συσκευών δειγματοληψίας και διατήρησης που έχουν μικρό χρόνο διαφράγματος. 8. Ψηφιακή και αναλογική αντιγραφή
Από τα τέλη της δεκαετίας του '90, η αγορά για φωτοαντιγραφικά μεγάλου μεγέθους και συστήματα μηχανικήςΥπάρχει μια σαφής τάση μετάβασης από την αναλογική στην ψηφιακή τεχνολογία. Σήμερα, οι περισσότεροι κατασκευαστές έχουν τροποποιήσει τη σειρά προϊόντων τους. Πολλοί από αυτούς έχουν εγκαταλείψει εντελώς την παραγωγή αναλογικών φωτοαντιγραφικών μηχανημάτων. Η τάση προς την ψηφιακή τεχνολογία είναι απολύτως κατανοητή. Πρώτον, πολλές επιχειρήσεις που θέλουν να συμβαδίσουν με την εποχή και να είναι ανταγωνιστικές επιλύουν το πρόβλημα της μετατροπής της ροής εγγράφων σε ηλεκτρονική μορφή. Δεύτερον, οι απαιτήσεις για την ποιότητα των εγγράφων αυξάνονται, γεγονός που καθορίζει την εικόνα της επιχείρησης στα μάτια των συνεργατών και των πελατών. Από αυτή την άποψη, η πολυλειτουργική ψηφιακή τεχνολογία έχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι της αναλογικής τεχνολογίας, που οφείλονται, πρώτα απ 'όλα, στις ίδιες τις αρχές της ψηφιακής και αναλογικής αντιγραφής. Πλεονεκτήματα: · Δυνατότητα σύνδεσης με υπολογιστή · Η ψηφιακή τεχνολογία μπορεί όχι μόνο να αντιγράψει έγγραφα, αλλά και να εκτυπώσει αρχεία από υπολογιστή, καθώς και να σαρώσει πρωτότυπα και να τα μετατρέψει σε ηλεκτρονική μορφή, για παράδειγμα, για αποθήκευση σε ηλεκτρονικό αρχείο. Οι αναλογικές συσκευές μπορούν μόνο να αντιγράψουν. · Ποιότητα αντιγραφής · Η ψηφιακή τεχνολογία καθιστά δυνατή τη λήψη αντιγράφων περισσότερων Υψηλή ποιότητα, καθώς το αρχείο που σαρώνεται στη μνήμη του μηχανήματος μπορεί να υποβληθεί σε ψηφιακή επεξεργασία. Η πιο χρήσιμη χρήση αυτής της δυνατότητας είναι να καθαρίσετε το φόντο κατά την αντιγραφή σχεδιαγραμμάτων. Επιπλέον, οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές υποστηρίζουν τη λειτουργία φωτογραφίας και αποδίδουν πολύ καλύτερες αποχρώσεις του γκρι και ημίτονο. Κατά την αντιγραφή έγχρωμων εικόνων, οι ψηφιακές μηχανές ενδέχεται να μπορούν να διακρίνουν διαφορετικά χρώματαεκτυπώνοντάς τα σε διάφορες αποχρώσεις του γκρι. · Επιπλέον, η ψηφιακή τεχνολογία δεν χρησιμοποιεί οπτικά που μεταδίδουν το φως που ανακλάται από το πρωτότυπο στο φωτοτύμπανο. Αυτή η οπτική για αναλογικές συσκευές απαιτεί τακτική συντήρηση καθώς συλλέγει σκόνη, η οποία επηρεάζει επίσης την ποιότητα των εκτυπώσεων. · Ευρεία λειτουργικότητα · Ψηφιακή επεξεργασίατο πρωτότυπο σάς επιτρέπει όχι μόνο να βελτιώσετε την ποιότητα των αντιγράφων, αλλά και να μεταμορφώσετε το πρωτότυπο, για παράδειγμα, κλίμακα, εφαρμογή αντιστροφής, αρνητικό κ.λπ. · Αξιοπιστία · Η υψηλότερη αξιοπιστία της ψηφιακής τεχνολογίας συνδέεται όχι μόνο με την απουσία οπτικών και μιας λάμπας οπίσθιου φωτισμού, η οποία πρέπει να αλλάζει τακτικά, αλλά και με μια διαφορετική μέθοδο αναπαραγωγής. Όταν εκτελείτε μια εκτύπωση σε αναλογικό μηχάνημα, το πρωτότυπο πρέπει όχι μόνο να τραβηχτεί προς την κατεύθυνση σάρωσης, αλλά και να επιστραφεί στο Αρχική θέσηπριν από το επόμενο αντίγραφο. Το ψηφιακό μηχάνημα τροφοδοτεί το πρωτότυπο μία φορά, το απομνημονεύει και στη συνέχεια παράγει αντίγραφα, εκτυπώνοντας αντίγραφα από τη μνήμη. 9. Ψηφιακός και αναλογικός εξοπλισμός μουσικής
Εδώ και πολύ καιρό, στην εποχή μας της ψηφιακής τεχνολογίας, έχουμε σταματήσει να σκεφτόμαστε πόσο πιο βολικοί είναι οι ψηφιακοί πόροι υλικού σε σύγκριση με τους αναλογικούς. Κατ' αρχήν, όταν η μετάβαση από αναλογικό εξοπλισμόστο ψηφιακό, υπήρξαν πολλές συζητήσεις σχετικά με το θέμα της ευκολίας χρήσης, τεχνικά πλεονεκτήματακαι, αντιστρόφως, τα μειονεκτήματα του ψηφιακού έναντι του αναλογικού. Αλλά τώρα από καιρό σε καιρό αυτό το ερώτημα εξακολουθεί να τίθεται μέσα διαφορετικές καταστάσεις, τόσο σε διάφορα στούντιο ηχογράφησης όσο και σε κλαμπ. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα; ψηφιακό εξοπλισμόπριν από την αναλογική και πώς η ψηφιακή είναι κατώτερη από τα παλαιότερα σχέδια; Αρχικά, ας μιλήσουμε εν συντομία για τις αρχές στις οποίες βασίζεται η ψηφιοποίηση ήχου. Μετατρέπω αναλογικός ήχοςυπάρχουν στα ψηφιακά μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό, αυτές οι συσκευές είναι ικανές να μετατρέψουν ένα συνεχές αναλογικό σήμα σε μια ακολουθία μεμονωμένων αριθμών, δηλαδή να το κάνουν διακριτό. Η μετατροπή γίνεται ως εξής: μια ψηφιακή συσκευή μετρά το πλάτος του αναλογικού σήματος πολλές φορές ανά δευτερόλεπτο και εξάγει τα αποτελέσματα αυτών των μετρήσεων απευθείας με τη μορφή αριθμών. Ταυτόχρονα, το αποτέλεσμα της μέτρησης δεν είναι ακριβές ανάλογο ενός συνεχούς ηλεκτρικού σήματος. Η πληρότητα του αγώνα εξαρτάται από τον αριθμό των μετρήσεων και την ακρίβειά τους. Η συχνότητα με την οποία γίνονται οι μετρήσεις ονομάζεται ρυθμός δειγματοληψίας και η ακρίβεια των μετρήσεων πλάτους υποδεικνύει τον αριθμό των δυαδικών ψηφίων που χρησιμοποιούνται για την ένδειξη του αποτελέσματος της μέτρησης. Αυτή η παράμετρος είναι το βάθος bit. Έτσι, η μετατροπή ενός αναλογικού σήματος σε ψηφιακό αποτελείται από δύο στάδια: δυσφημώμε το χρόνο και κβαντισμός(ισοπέδωση) σε πλάτος. Η απαξίωση από το χρόνο σημαίνει ότι το σήμα αντιπροσωπεύεται από μια σειρά από τις αναγνώσεις του (δείγματα), που λαμβάνονται σε ίσα χρονικά διαστήματα. Για παράδειγμα, όταν λέμε ότι ο ρυθμός δειγματοληψίας (συνήθως αποκαλούμενος ρυθμός δειγματοληψίας) είναι 44,1 kHz, αυτό σημαίνει ότι το σήμα λαμβάνεται 44.100 φορές ανά δευτερόλεπτο. Κατά κανόνα, το κύριο ερώτημα στο πρώτο στάδιο της μετατροπής ενός αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (ψηφιοποίηση) είναι η επιλογή της συχνότητας του αναλογικού σήματος, καθώς η ποιότητα του αποτελέσματος μετατροπής εξαρτάται άμεσα από αυτό. Πιστεύεται ότι το εύρος των συχνοτήτων που ακούει ένα άτομο είναι από 20 έως 20.000 Hz και για να ανακατασκευαστεί με ακρίβεια ένα αναλογικό σήμα από τα δείγματά του, η συχνότητα απαξίωσης πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσια από τη μέγιστη συχνότητα ήχου. Έτσι, εάν ένα πραγματικό αναλογικό σήμα, το οποίο στη συνέχεια θα μετατραπεί σε ψηφιακή μορφή, περιέχει στοιχεία συχνότητας από 0 kHz έως 20 kHz, τότε η συχνότητα δειγματοληψίας ενός τέτοιου σήματος δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 40 kHz. Κατά τη διαδικασία της απαξίωσης, το φάσμα συχνοτήτων του αναλογικού ήχου υφίσταται πολύ σημαντικές αλλαγές. Μόλις απαξιωθεί, το αρχικό αναλογικό σήμα σχετικά χαμηλής συχνότητας είναι μια διαδοχική χρονοσειρά πολύ στενών παλμών ποικίλου πλάτους και με πολύ ευρύ φάσμα έως και αρκετών megahertz. Επομένως, το φάσμα του απαξιωμένου σήματος είναι πολύ ευρύτερο από το φάσμα του αρχικού αναλογικού σήματος. Εξ ου και το συμπέρασμα: η καταλληλότερη ψηφιοποίηση συμβαίνει σε αυξημένη συχνότητα απαξίωσης και με μεγάλο βάθος bit. Οι αρχές λειτουργίας του αναλογικού εξοπλισμού βασίζονται στη συνέχεια του σήματος ηλεκτρικό κύκλωμα. Ο λόγος για τη μετάβαση των τεχνολογιών παραγωγής από την αναλογική στην ψηφιακή ήταν η ανάγκη, πρώτα απ 'όλα, να βελτιωθεί η ποιότητα του ήχου, η αποθήκευση και η αυτοματοποίηση της διαδικασίας εργασίας. Αλλά ταυτόχρονα, λόγω της συμπίεσης του αρχικού σήματος μετά τη διαδικασία ψηφιοποίησης, το CD είναι κατώτερο σε συνολική ποιότητα ήχου από το βινύλιο, καθώς το εύρος συχνοτήτων του αρχικού σήματος αναλογική εγγραφήουσιαστικά δεν υφίσταται αλλαγές (όσο για τη μείωση του θορύβου, αυτό εξαρτάται και από τις βελόνες των παικτών). Γι' αυτό οι επαγγελματίες προτιμούν τον ήχο του βινυλίου από τα CD. 10. Μειονεκτήματα των ψηφιακών συσκευών
Θα ήθελα να αφιερώσω μερικά ακόμη λόγια στα μειονεκτήματα της ψηφιακής τεχνολογίας, που μπορεί να είναι πολύ σημαντικά στη μαζική παραγωγή. Σε ορισμένες περιπτώσεις ψηφιακά κυκλώματαχρησιμοποιήστε περισσότερη ισχύ από την αναλογική για να εκτελέσετε την ίδια εργασία, δημιουργώντας περισσότερη θερμότητα, η οποία αυξάνει την πολυπλοκότητα του κυκλώματος, για παράδειγμα προσθέτοντας ένα ψυγείο. Αυτό μπορεί να περιορίσει τη χρήση τους σε φορητές συσκευές που τροφοδοτούνται με μπαταρία. Για παράδειγμα, Κινητά τηλέφωναχρησιμοποιείται συχνά χαμηλή ισχύς αναλογική διεπαφήγια την ενίσχυση και τον συντονισμό ραδιοφωνικών σημάτων από το σταθμό βάσης. Ωστόσο, ο σταθμός βάσης μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα ραδιοσύστημα που απαιτεί ενέργεια, αλλά εξαιρετικά ευέλικτο, καθορισμένο από λογισμικό. Τέτοιοι σταθμοί βάσης μπορούν εύκολα να επαναπρογραμματιστούν για την επεξεργασία σημάτων που χρησιμοποιούνται σε νέα πρότυπα κυψελοειδούς επικοινωνίας. Τα ψηφιακά κυκλώματα είναι μερικές φορές πιο ακριβά από τα αναλογικά. Είναι επίσης πιθανό να χάσετε πληροφορίες κατά τη μετατροπή ενός αναλογικού σήματος σε ψηφιακό. Μαθηματικά, αυτό το φαινόμενο μπορεί να περιγραφεί ως σφάλμα στρογγυλοποίησης. Σε ορισμένα συστήματα, η απώλεια ή η καταστροφή ενός τμήματος ψηφιακών δεδομένων μπορεί να αλλάξει εντελώς την έννοια μεγάλων μπλοκ δεδομένων. Βιβλιογραφία συσκευή αναλογικού ψηφιακού σήματος 1. Horowitz P., Hill W. The Art of Circuit Design. Σε 3 τόμους: Τ. 2. Μετάφρ. από τα Αγγλικά - 4η έκδ., αναθεωρημένη. και επιπλέον - Μ.: Μιρ, 1993. - 371 σελ. Hanzel G.E. Εγχειρίδιο για τον υπολογισμό των φίλτρων. ΗΠΑ, 1969. / Μετάφρ. από τα αγγλικά, εκδ. Η A.E. Ζναμένσκι. Μ.: Σοβ. ραδιόφωνο, 1974. - 288 σελ. . "Ψηφιακή επεξεργασία σήματος". L.M. Goldenberg, B.D. Matyushkin - M.: Ραδιόφωνο και επικοινωνία, 1985 Biryukov S.A. Ψηφιακές συσκευές σε ολοκληρωμένα κυκλώματα MOS / Biryukov S.A.-M.: Radio and Communications, 2007.-129 σελ.: ill. - (Μαζική Ραδιοφωνική Βιβλιοθήκη; Τεύχος 1132). Γκορμπατσόφ Γ.Ν. Chaplygin E.E. Βιομηχανικά ηλεκτρονικά / Εκδ. καθ. V.A. Λαμπούντσοβα. - M.: Energoatomizdat, 1988. Shkritek P. Οδηγός βοήθειαςσε κυκλώματα ήχου: Per. από Γερμανικά-Μ. Mir, 1991. - 446 σελ.: ill. Shilo V.L. Δημοφιλής ψηφιακά τσιπ: Directory / Shilo V.L.-M.: Metallurgy, 2008.-349 p. - (Μαζική Ραδιοφωνική Βιβλιοθήκη; Τεύχος 1111). Goldenberg L.M. Pulse and digital devices: Textbook for universities / Goldenberg L.M.-M.: Communication, 2009.-495 σελ.: ill..-Βιβλιογραφία: σελ. 494-495. Bukreev I.N. Μικροηλεκτρονικά κυκλώματα ψηφιακών συσκευών / Bukreev I.N., Mansurov B.M., Goryachev V.I., αναθεωρημένη. και επιπλέον..-Μ.: Σοβ. ραδιόφωνο, 2008.-368 σελ.
Κατά τη μέτρηση χρονικά μεταβαλλόμενων μεγεθών, η απόδοση παίζει σημαντικό ρόλο. Εάν η ένδειξη προτεραιοτήτων δεν απαιτεί υψηλή ταχύτητα, καθώς οι δυνατότητες του χειριστή που εργάζεται μαζί τους είναι περιορισμένες, τότε, αντίθετα, η απαίτηση ταχύτητας καθίσταται σημαντική κατά την επεξεργασία πληροφοριών χρησιμοποιώντας υπολογιστές, στους οποίους συνδέονται συχνά ψηφιακές συσκευές.
· Η απουσία υποκειμενικού σφάλματος στις αναγνώσεις του αποτελέσματος μέτρησης - υποκειμενικά σφάλματα που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά της ανθρώπινης όρασης, λόγω παράλλαξης, λόγω της ανάλυσης του ματιού.
