דיגיטלי ואנלוגי

דיגיטלי ואנלוגי הן דרכים לתאר אותות או אירועים. אנלוגי (ספרתי בעברית: תקבילי) יכול לקבל רצף של ערכים; כלומר הוא רציף. התקנים אנלוגיים עוקבים אחרי גדלים פיזיקליים כמו תנועה, קול או טמפרטורה.

דיגיטלי יכול לקבל רק מספר סופי של ערכים. בכל ערך נותנים מספר שמייצג אותו. לעתים אות דיגיטלי גם בדיד, כי הוא נוצר מדגימות בזמנים מסוימים.


טיונר אנלוגי מכוון בעזרת חוגה שמסתובבת בצורה רציפה. טיונר דיגיטלי משנה תדרים בקפיצות קבועות, למשל 0.1 מגהרץ. גם חוגה פיזית יכולה לשלוט בטיונר דיגיטלי אם היא מתוכננת לגרום לקפיצות קבועות.

מכשירי רדיו וטלוויזיה ושמע יכולים להכיל שליטה אנלוגית או דיגיטלית לווליום, טרבל (קולות גבוהים), בס (קולות נמוכים) ובאלאנס (חלוקת קול בין רמקולים).

שעון דיגיטלי מציג ספרות ונע בדרך-כלל בצעדים קבועים, למשל שנייה אחת. שעון מחוגים נחשב אנלוגי אם המחוג נע ברציפות. יש מחוגים שנעים רק בכל שנייה עגולה; אז הערכים התקפים הם סופיים והשעון מתנהג כמו דיגיטלי. יש להבחין בין מנגנון לשעון לתצוגה שלו.

סורק הופך תמונה אנלוגית לקובץ דיגיטלי. תקליטים, סרטי קול וקלטות הם אנלוגיים; תקליטורים (CD), DVD ו-Blu-ray הם דיגיטליים. מערכת השמיעה שלנו אנלוגית וטווח הצלילים רציף. לפי תורת הדגימה, יש לדגום בתדר גבוה מספיק, לפחות פי 2 מתדר המקסימום, כדי לא לאבד מידע. יש ויכוח על איכות הצליל בין אנלוגי לדיגיטלי; חלק טוענים שתקליטים נשמעים "חמים" יותר.

מחשבים עובדים דיגיטלית. רכיבי המחשב משתמשים בערכים של מתח גבוה ("1") או נמוך ("0"). זו השיטה הבינארית. כדי לתקשר עם התקנים אנלוגיים יש ממירים שמבצעים המרה בשני הכיוונים. דוגמה מוכרת היא המודם, שממיר אותות טלפון אנלוגיים לאותות מחשב דיגיטליים. גם כרטיס קול ממיר קול אנלוגי לדיגיטלי ולהפך. בעבר היו גם מחשבים אנלוגיים, אבל הם הוחלפו ברובם בדיגיטליים.

כרטיס גרפי עובד בדיגיטל: הוא קובע צבע לכל פיקסל בערך מספרי. המרווח בין הצבעים קבוע, אבל ברזולוציות גבוהות הוא כמעט בלתי נראה לעין. בעבר כרטיסים המירו את התמונה הדיגיטלית לאות אנלוגי עבור מסכים ישנים. כיום יש חיבור דיגיטלי שמעביר תמונה ישירות למסך.

המרת אנלוגי לדיגיטלי נקראת דגימה; המרת דיגיטלי לאנלוגי נקראת שחזור. תורת הדגימה עוסקת במגבלות של פעולות אלה. משפט הדגימה של שנון-נייקוויסט אומר שצריך לדגום בתדר של לפחות פי 2 מתדר המקסימום כדי להימנע משגיאות.

דגימה היא המרה של אות רציף לאות דיגיטלי בדיד. ADC (Analog-to-Digital Converter) הוא הממיר האלקטרוני שעושה זאת. ההמרה כוללת כימות (קירוב ערכים למדרגות) ולכן נוצרת שגיאת כימות.

שחזור הוא תהליך שמייצר אות רציף מתוך נתונים דיגיטליים. DAC (Digital-to-Analog Converter) ממיר מידע דיגיטלי לאות אנלוגי, למשל כדי להוציא קול לאוזנייה או למגבר.

דיגיטלי ואנלוגי הם דרכים שונות להציג מידע.

אנלוגי אומר רציף. רציף = יכול לקבל הרבה ערכים בלי סוף. דוגמה: מחוג שעון שמתגלגל בלי קפיצות.

דיגיטלי אומר סופי. דיגיטלי מראה ערכים מסודרים וקבועים. דוגמה: שעון מספרים שמתקדם בכל שנייה.


בטיונר אנלוגי מסובבים חוגה בהדרגה. בטיונר דיגיטלי עוברים בקפיצות, למשל 0.1 מגהרץ. גם חוגה יכולה להיות דיגיטלית אם היא משנה בתנודות קבועות.

שעון מחוגים יכול להיות אנלוגי אם המחוג נע ברציפות. אם המחוג מדלג כל שנייה, הוא מתנהג כמו דיגיטלי.

תקליט וקלטת הם אנלוגיים. תקליטור (CD), DVD ו-Blu-ray הם דיגיטליים. סורק הופך תמונה אמתית לקובץ דיגיטלי.

מחשב משתמש רק ב-0 ו-1. זה נקרא בינארי. יש מכשירים שממירים בין אנלוגי לדיגיטלי, כמו מודם וכרטיס קול.

דגימה = להמיר אות רציף לערכים דיגיטליים. שחזור = להפוך חזרה לאות רציף. יש כלל שאומר שצריך לדגום מהר מספיק כדי לא לאבד מידע.

ADC הוא מכשיר שממיר קול או אות רציף לערכים דיגיטליים. ההמרה עושה גם כימות. כימות = עיגול לערכים קרובים בלבד.

DAC הוא מכשיר שממיר נתונים דיגיטליים לאות רציף. משתמשים בו כדי לשמוע מוזיקה באוזניות.