Perbedaan Utama – Sinyal Analog vs. Digital
Analog dan digital adalah dua bentuk yang digunakan untuk mentransfer sinyal. Perbedaan yang menonjol antara sinyal analog dan digital adalah, dalam sinyal analog, sinyal dapat mengambil nilai apa pun dalam rentang tertentu sedangkan , dalam sinyal digital, sinyal hanya dapat mewakili satu dari kumpulan nilai diskrit .
Yang perlu anda ketahui tentang Sinyal Analog?
Sinyal analog adalah sinyal yang dapat mengambil nilai apa pun pada skala kontinu. Mungkin ada rentang untuk nilai yang dapat diambil oleh sinyal, tetapi dalam rentang ini, sinyal dapat mewakili nilai apa pun. Sinyal analog berubah terus menerus dan lancar seiring waktu, karena kuantitas yang direkamnya mengubah nilainya.
Sebagai contoh untuk sinyal analog, pertimbangkan piringan hitam. Saat musik dimainkan di studio, mikrofon mengambil variasi tekanan udara karena suara dan mengubah perubahan tekanan udara ini menjadi perubahan tegangan di sirkuit listrik. Tegangan juga bervariasi terus menerus setiap kali suara bervariasi. Sirkuit listrik terhubung ke jarum, yang bergerak sesuai tegangan. Saat jarum bergerak, itu menciptakan alur di pernis. Kemudian, alur ini ditransfer ke piringan vinil. Variasi dalam alur terus menerus, dan variasi ini sesuai dengan variasi berkelanjutan dari suara aslinya. Ketika musik dimainkan kembali pada piringan vinil, jarum di pemutar bergerak di sepanjang alur dan mengubah gerakannya menjadi sinyal listrik berkelanjutan. Sinyal dapat disampaikan ke speaker, dan speaker dapat membuat membrannya bergerak maju mundur sesuai dengan sinyal yang diterimanya.
Perbesaran piringan hitam yang menunjukkan alur yang bervariasi terus-menerus, yang mampu menghasilkan sinyal terus menerus.
Karena sinyal analog berubah terus menerus terhadap waktu, mereka dikatakan memiliki resolusi tak terbatas . Artinya, sinyal analog dapat mengirimkan perubahan yang terjadi dalam periode waktu yang sangat kecil. Namun, noise masih dapat terjadi, yang akan menurunkan kualitas sinyal seiring waktu.
Yang perlu anda ketahui tentang Sinyal Digital?
Dalam sinyal digital, sinyal hanya dapat mengambil satu set nilai diskrit. Sinyal itu sendiri juga terputus-putus, mengubah nilainya pada interval waktu. Komputer pribadi adalah contoh yang baik dari perangkat yang menggunakan sinyal digital. Karena komputer berkomunikasi menggunakan “bit” dari 1 dan 0, dan karena jumlah bit terbatas yang dapat diproses dalam waktu tertentu, komputer tidak dapat menangani sinyal kontinu. Sebaliknya, sinyal harus “dipecah” menjadi bentuk digital. Ini melibatkan pengambilan sampel pertama sinyal analog pada titik waktu yang berbeda. Kemudian, sinyal dikuantisasi : yaitu, untuk setiap interval waktu, sinyal diberikan nilai perkiraan, diskrit untuk mewakili sinyal asli. Interval waktu yang terlibat seringkali sangat kecil sehingga kita tidak dapat melihat perbedaannya (lagu atau video yang didengar di komputer terlihat terus menerus!)
Semakin besar kumpulan nilai diskrit yang dapat diambil oleh sinyal digital, semakin dekat sinyal tersebut dengan bentuk analog aslinya. Istilah resolusi menunjukkan berapa banyak nilai yang dapat dipecah menjadi sinyal. Sebagai contoh, konversi 1-bit hanya dapat mengambil dua nilai: 0 atau 1. Dengan konversi 2-bit, sinyal dapat mengambil 4 nilai yang berbeda (00, 01, 10, 11). Jumlah nilai yang dapat diambil oleh sinyal digital bervariasi karena keduanya dinaikkan ke jumlah bit yang digunakan. Semakin besar jumlah bit yang digunakan, semakin baik resolusinya.
Mengubah sinyal analog kontinu (merah) menjadi sinyal digital diskrit (biru). Di sebelah kiri, konversi telah dilakukan menggunakan 2 bit, sehingga menciptakan 4 level berbeda yang dapat diambil oleh sinyal digital. Di sebelah kanan, 3 bit digunakan. Maka dari itu, sinyal dapat diwakili oleh 8 level yang berbeda. Sinyal ini memiliki resolusi yang lebih tinggi dan “lebih dekat” dengan sinyal analog asli.
Gambar di bawah ini menunjukkan gambar yang diperbesar dari permukaan compact disc (CD). Pada CD, data direkam sebagai serangkaian lubang dan gundukan. Setiap lubang atau benjolan sesuai dengan 0 atau 1, sehingga sinyal yang dihasilkan saat CD sedang dibaca adalah sinyal digital. Bandingkan variasi-variasi pada CD ini dengan variasi-variasi yang lebih kontinu yang ditemukan pada piringan vinil (di atas).
Lubang dan gundukan pada permukaan CD (diperbesar menggunakan mikroskop kekuatan atom)
Seiring waktu, sinyal digital juga dapat memperoleh noise. Namun, lebih mudah untuk memisahkan kebisingan menggunakan proses yang dikenal sebagai regenerasi .
Perbedaan Antara Sinyal Analog dan Digital
Sifat Sinyal
Sinyal analog dapat mengambil nilai apa pun dalam rentang tertentu.
Sinyal digital hanya dapat mengambil salah satu dari kumpulan nilai diskrit.
Resolusi
Sinyal analog memiliki resolusi tak terbatas.
Sinyal digital memiliki resolusi yang terbatas, yang bergantung pada jumlah bit yang digunakan untuk menyampaikan data.
Menghilangkan Kebisingan
Sulit untuk menghilangkan noise pada sinyal analog . Kebisingan dapat meningkat seiring waktu.
Dalam sinyal digital , jauh lebih mudah untuk menghilangkan noise.
Gambar Courtesy
“Tembakan makro alur rekaman, dengan variasi yang terlihat jelas.” oleh Shane Gavin (Karya Sendiri) [ CC BY 2.0 ], melalui Wikimedia Commons
“Resolusi 2-bit dengan empat tingkat kuantisasi…” oleh Hyacinth (Pekerjaan sendiri) [ CC BY-SA 3.0 ], melalui Wikimedia Commons (Dimodifikasi)
“Resolusi 3-bit dengan delapan tingkat kuantisasi…” oleh Hyacinth (Pekerjaan sendiri) [ CC BY-SA 3.0 ], melalui Wikimedia Commons (Dimodifikasi)
“mikrograf CD-ROM yang dibuat dengan mikroskop gaya atom (mode defleksi)” oleh freiermensch (Karya sendiri) [ CC BY-SA 3.0 ], melalui Wikimedia Commons
