アナログ信号と、デジタル信号の利点と弱点を紹介しています。現在は、アナログからデジタル化への流れが主流で、デジタル信号の利点は多いです。この記事では、アナログと、デジタル信号の特徴を紹介しながら、デジタル化が進む理由等を紹介します。
アナログ信号とデジタル信号の利点と弱点
アナログ信号とデジタル信号波形は、オシロスコープなどの計器で確認すると、一目見るだけで違います。現在の主流はデジタル信号です。利点と弱点を改めて確認しましょう。
アナログ信号
音楽の場合、アナログ信号の良い点は、より実際の音源に近い色合いのようなものが感じられる点でしょう。
これは、音楽を聴くのが趣味のような人が感じられる感覚ですが、原理的な仕組みからも理解できます。
逆に、アナログ信号の弱点は、特別な聴覚がなくても判ります。ノイズに弱いという点です。アナログ信号は、ノイズの影響を受けると信号の形が変わってしまうため、元の信号に復元することが難しいのです。
デジタル信号
デジタル信号は、ノイズを受けても元の信号に修正することが出来ることや、高速通信でも、信号波形に影響しないことです。そのため、高速通信や長距離通信に強いと言えます。
また、デジタル信号では、エラーチェック用の信号も送付できるため、信頼性の高い情報を送ることができます。
さらにデジタル信号は、暗号化しやすく、受信時に容易に復元できるため、セキュリティ面でも強い方式です。
以上のように、デジタルはアナログに比べて様々な点で優位です。
デジタル信号の弱点は、音楽再生時に人が感じられる色合いのような感覚がない点でしょう。
アナログとデジタル信号の処理の仕方
アナログ信号は、レコード音源のように連続した値で推移する信号です。アナログ信号は、自然界の音と同様に信号が連続しているため、情報量は膨大です。
アナログ信号は、優れた再生装置でレコードを聴くと音声に彩があるように感じられます。これは、連続したデータにはデジタル信号には無い、多くの中間値が存在するためでしょう。
デジタル信号は、HIGH（1）とLOW（0）の2値だけで表される、とびとびの値です。連続したアナログ量に対して反対の概念です。
デジタル信号は、HIGHレベルやLOWレベルで構成される矩形波です。
デジタル化が進行する理由
実は、連続したアナログ信号は、人間や機械には扱いにくいのです。そのため、デジタル化は、人や機械が扱いやすいように、数字に置き換えようとしたものと言っても良いでしょう。
技術の進展に伴って、さらに細かく信号を分けてデジタル化できるようになるでしょう。やがて、人の感覚に違和感と感じられることも解消していくでしょう。
まとめ
アナログ信号は、連続した量で、デジタル信号はとびとびの値として現わされたものです。
但し、デジタル信号は、連続しているアナログ信号を人や機械が扱いやすいように、数字に置き換えたものです。
そのため、デジタル信号には、様々な利点があります。具体的には、ノイズの修復が可能、高速通信でも信号波形が乱れない、暗号化しやすく受信時に復元しやすい等です。
また、アナログ回路からデジタル回路にすると、小型化や低消費電力化も可能です。
デジタル信号は、アナログ信号を分析して、違和感のないレベルで、デジタル化したものなのです。
連続したアナログ信号も、技術の進歩とともに、とびとびのデジタル信号との区別はつかなくなるなるはずです。
そんな時代になると、アナログ信号の利点は、感じられなくなって、デジタル技術で置き換えられるでしょう。
人やコンピュータ等の機械で扱いやすいデジタル信号は、将来増々進展して行くでしょう。
