Digital og analog information

I denne video skal vi snakke om forskellen på analog og digital. Noget der er analogt kan vise alle værdier inden for et givet interval, hvorimod noget der er digitalt er repræsenteret af et antal af diskrete eller adskilte tilstande. Lad os skelne mellem disse to begreber ved at bruge ure. Et analogt ur har tal og visere og det er analogt, fordi viserne bevæger sig kontinuerligt. De kan bevæge sig over hele cirklen og dermed repræsentere et uendeligt antal klokkeslæt. Mellem 3:06 og 3:07, så er minutviseren mellem disse to markeringer på urskiven, og viser et af de uendelig mange tidspunkter som eksisterer. Sammenlign det med et digitalt ur. Et digitalt ur vil enten vise dig 3:06 eller 3:07. Det vil aldrig vise nogle af de mange brøkdele af sekunder, der er mellem disse to tider. Digitalt viser kun visse diskrete værdier, og der er et endeligt antal af disse værdier. En analog bølge eller signal vil trinløst dække de uendelig mange værdier den har, hvorimod en digital bølge eller signal kun vil have et af et antal af diskrete værdier. Formen på bølgen vil være mere kantet eller have trin. Lad os se på et eksempel mere, så det giver mere mening. Jeg kan lide musik. Derfor skal vil vi snakke lidt om lyd. Lyd er et analogt signal eller bølge, så hvis vi kigger på grafen for lyd, volumen per tid, så vil det være en glat kontinuerlig analog bølge. Både amplitude, eller volumen, og frekvens, det som vi kalder tonehøjde, vil ændres kontinuerligt mellem de uendelig mange værdier. Det er fordi lydbølger, vibrationen af partikler, forplanter sig gennem luften kontinuerligt. De allerførste optagelser brugte en teknologi, der trykte den analoge bølge direkte ind i et materiale. På plader er lydbølgen trykket ind i vinyl og på kassette bånd er lyden trykt på båndet. En stor ulempe ved denne teknologi er for at lyden, når den genafspilles, er fuldstændig som da den blev optaget så skal bølgen forblive uændret. Hvad sker der, når pladen ridses eller skidt kommer på båndet? Det ødelægger bølgen. Derfor vil du aldrig være i stand til at genspille lyden fuldstændig som da den den optaget. Teknologien har gjort fremskridt og lydbølgerne blev digitaliseret. Og her er hvordan. Så husk vores analoge lydbølge. Vi har en glat analog bølge, der kan antage alle de uendelig mange værdier i intervallet. For at digitalisere denne bølge så skal vi tilskrive værdier til amplituden forskellige steder. Nu kommer det magiske. Nu laver vi en skala herovre. Vi opdeler amplituden i diskrete muligheder. Dernæst går vi hele bølgen igennem og visse steder på bølgen aflæses amplituden på denne skala. Her er vi på det første punkt på skalaen. Ved denne top er vi ved det andet punkt på skalaen. Dernæst det første, det tredje, det andet og det fjerde og tilbage til det første. Nu hvor vi denne bølge opdelt i diskrete tilstande, så kan vi afskrive tallene og dermed lave denne analoge bølge om til en række tal, en, to, en, tre, to, fire, en. Vores bølge er digitaliseret. Nu kan den digitaliserede bølge afspilles gennem en højtaler og gendanne den analog bølge. Så længe punkterne udtages tæt nok på hinanden, så kan mennesker ikke høre forskel. Så digitaliseringen af bølger handler om at tilskrive specifikke tal til nogle af bølgens mekaniske egenskaber. Det vigtige er, nu hvor bølgen er digitaliseret, så kan denne digitaliserede lydbølge opbevaret, behandlet og udvekslet mellem computere. Noget af informationen er tabt under omdannelsen, men når bølgen først er digitaliseret, så vil dens kvalitet aldrig blive forringet. Dette giver anledning til en væsentlig mere pålidelig teknologi, fordi bølgen er repræsenteret med tal, i stedet for at være et fysisk aftryk i et materiale. Man foretrækker derfor at opbevare information, så som lyd, digitalt og der er måder, hvorpå analoge signaler, som kan have uendelige mange værdier, kan omdannes til digital information, Dette er nyttigt, fordi informationen opbevares på et antal diskrete eller adskilte tilstande.