Analoog en Digitaal

Het belangrijkste verschil tussen analoog en digitaal ligt in de manier van verwerking van het signaal. ... 

• Bij analoge weergave is de weergegeven grootheid analoog aan de weer te geven grootheid, terwijl 

• bij digitale weergave de weer te geven grootheid met cijfers (digits) is aangeduid. 

bron: Google

Analoog

Analoog is de aanduiding voor een bepaald type technologie en de in sommige gevallen daarmee gepaard gaande signalen. Analoge meetinstrumenten[1] geven een aanwijzing die in een continue relatie staat tot de te meten grootheid. Een analoog signaal is een signaal dat in principe traploos waarden kan aannemen in een continuüm. Analoog staat in tegenstelling tot digitaal, waarbij principieel slechts een beperkt aantal discrete niveaus mogelijk zijn. Sinds de opkomst van de elektronica wordt digitaal veelal in verband gebracht met elektronische systemen, maar mechanische, pneumatische, hydraulische en andere systemen kunnen ook als analoog of digitaal gekenmerkt worden. https://nl.wikipedia.org/wiki/Analoog 

In onze (zichtbare) Natuur is alles analoog, dwz de processen verlopen op basis van harmonische (sinusvormige) signalen.  Wel kunnen er vrij diskrete sprongen inzitten tgv wissselwerking: hogere harmonischen bijvoorbeeld.

Analoge verwerkenden / op te slane informatie apparaten maken gebruik van technieken die overeenkomen met de oorspronkelijk analoge signalen van de bron. 

Leven ontstaat op nano-schaal (samensmelten van twee cellen; denk kip-ei-probleem!) 

die we slechts met (analoge / digitale) microscopen kunnen onderzoeken.

Bijvoorbeeld:

1. menselijke stem

2. Geluid op een grammofoonplaat

3. Tekening op papier van een object / subject

4. Analoge computer met analoge (elektrische) componenten

5. Conventionele Radio- en TV werking

6. "Analoge" fotografie

7. ...

Toch is ook hier altijd spraken van diskrete informatieopslag; denk aan de eerdere voorbeelden:

1. ?

2. de kleinste deeltjes waarop een analoog signaal op de grammofoonplaat kan worden gemaakt

3. het kleinste koolstofdeeltje van een potlood op papier...

4. nauwkeurigheid elektrische componenten

5. nauwkeurigheid elektrische componenten

6. korrelgrootte foto gevoelige film.

Digitaal

In de informatietheorie zijn gegevens (data) digitaal wanneer ze zijn uitgedrukt in cijfers, letters en/of getallen die een waarde aangeven die het gemiddelde is van een reeks dicht bij elkaar liggende waarden in een kort tijdsverloop. Digitaal staat tegenover analoog, waarbij er tussen twee mogelijke waarden nog een theoretisch oneindig aantal (niet weergegeven) tussenwaarden zit. De term 'digitaal' is afgeleid van het Latijnse woord digitus, dat vinger betekent, en refereert aan het tellen op de vingers. In het Engels betekent 'digit' zowel cijfer als vinger. In de geneeskunde wordt 'digitaal' ook wel gebruikt in de betekenis van 'met betrekking tot de vingers'. 

Digitale gegevens en het transport daarvan worden digitaal genoemd, als de data slechts een aantal discrete waarden kunnen aannemen. Dit in tegenstelling tot een situatie waarbij data en datatransport analoog zijn, hetgeen betekent dat elke waarde binnen een continuüm mogelijk is. Het aantal discrete (concreet aftelbare) waarden op het laagste niveau (bit) bij digitale toepassingen is over het algemeen twee (binair). De getallen uit een digitaal signaal kunnen bijvoorbeeld het wisselspanningsverloop van een analoog elektrisch signaal representeren, zoals het geluidssignaal van een microfoon (audio) of het beeldsignaal van een camera (video). Ook logische waarden kunnen met getallen weergegeven worden, bijvoorbeeld "waar" en "onwaar" met respectievelijk 0 en 1 (zie binair). Het omzetten van een analoog signaal naar een digitaal signaal noemt men analoog-digitaal- of AD-conversie. https://nl.wikipedia.org/wiki/Digitaal 

Met digitaal ('binair')  bedoelen we een presentatie op basis het het tweetallig stelsel: 0 en 1.

Bijvoorbeeld (vanuit eerdere voorbeelden analoge situatie):

1. menselijke stem in MP3-file

2. geluid op een CD /DVD

3. tekening op computerscherm

4. Digitale  computer 

5. Digitale TV - en Radio werking

6. "digitale" fotografie

7. ....

8. Media

   1. Ponsband, ponskaart met gaatjes

Toch is ook een 0 of een 1 niet echt digitaal

• In de electronica (TTL) wordt een 0 gedefinieerd als een elektrische (invoer) spanning tussen 0 en 0,8 Volt en een 1 tussen 2,0 en 5 Volt en bij uitvoer ..... Het gebied ertussen in is ongedefinieerd en dient om de signalen goed te kunnen (onder)scheiden.

• het vastleggen van 0 en 1 op een medium is vaak analoog bijv. op een magneetplaat; of het oversturen van signalen over een communicatiemedium (lijn. lucht). Er worden verschillende modulatietechnieken gebruikt van verschillende analoge grootheden om ze vast te leggen.

Conversie / omzetting

Als je analoge wilt vastleggen op digitale wijze, dan moet je gaan monsteren: dwz samples nemen op tussentijdse momenten enh het resultaat op enig (vast) tijdstip opslaan als getal.

Hoe meer samples je neemt en opslaat, hoe nauwkeuriger het oorspronkelijke signaal wordt benaderd. Je kunt dus nooit 100% behalen in de praktijk ( en in theorie).

Beperkingen

Natuurlijke, oorspronkelijke analoge signalen onstaan o.a. door resonantie in klankkasten, het trillen van objecten. De signalen zijn sinusvormige lucht trillingen.

 mechanische, pneumatische, hydraulische en andere systemen kunnen ook als analoog of digitaal gekenmerkt worden

Links

• https://nl.wikipedia.org/wiki/Analoog 

• https://nl.wikipedia.org/wiki/Digitaal 

• https://wikikids.nl/Analoog_en_digitaal 

Update 23.07.2023