Hvorfor digitalt og hva er det?

Analogt signal

En gammel dame spurte meg en gang, hva er digital? Hun skulle få nye høreapparat og det var digitalt, derav spørsmålet. Har du noen gang lurt på hva digitalt er, og hvilken betydning det har for oss? Jeg klarte ikke helt forklare hva det var med digitale høreapparater som gjorde dem bedre, men jeg kunne si at det blir mindre støy av det, fordi det er lettere å gjøre endringer på digitale signaler en analoge. Tror ikke hun var helt fornøyd med svaret, men jeg skal alikevell prøve å gi dere som leser denne en liten forståelse av hvilke fordeler det gir oss.

Et analogt signal er i utgangspunktet noe vi kan høre, hvis det kobles til en høytaler eller kommer fra noens munn. Vår stemme fra munnen sender trykkbølger ut i luften som når de treffer øret, setter en liten membran til å svinge i det. Det samme skjer når vi snakker i en mikrofon, bortsett fra at det da er mikrofonens membran eller noe annet som svinger frem og tilbake i takt med lydbølgene.

Digitalt signal

Et digitalt signal kan være digitalt av natur, slik som adresser i et datasystem. De har aldrig vært analoge og det er heller ikke noe behov for at det er her. Ofte skal et analogt signal bli digitalt, og da er det vanlig å sample signalet, og kvantisere det. Sample betyr å ta punktprøver av det analoge signalet for å måle spenningen signalet har i målingsøyeblikket. Spenningen på signalet varierer kontinuerlig og spenningene som avleses blir derfor forskjellige. Etter at en spenningsmåling er utført gjøres målingen om til et digitalt signal. Kvantisere signalet kalles det.

Som du ser av bilde over er det tatt 13 målinger eller samplinger. Desto oftere vi tar samplinger, deste bedre har kvaliteten på lyden en mulighet til å bli. Det avhenger av en ting til, nemlig kvantiseringen eller nøyaktigheten av avlesningen. Hvis vi gjør en spenningmåling med for eksempel 20 desimaler blir avlesnigen veldig nøye, mens en avlesning med 1 desimal ikke blir det.

På bildet under ser du det samme med her er også kvantiseringen tatt med. Som du ser har kvantisering med to bit fire forskjellige spenninger av det analoge signalet som kan skapes tilbake mens det tre bit lange kvantiseringen har åtte forskjellige spenninger. Går vi til cd kvalitet er det 16-bit kvantisering og sampling på 44,1kHz (eller 44100 samples i sekundet.

Link til kapittelet i Lokus som omhadler dette finner du her.