質問: デジタルとアナログの違い 最近、なにかとデジタル化されていますね デジタルにすることで通信が高速化できたり、情報が劣化しないなどの特性があるようですが なぜそのような特性が出るのでしょうか? デジタル通信は波形がパルスになっているそうですが 1、なぜパルスだとそのような特性が出るのか 2、デジタル化することのメリット、デメリット を教えてください
回答: まず、デジタルだからノイズに強い(劣化しない)と言う事は決してありません。 試しに、デジタル化されたカセットテープ(dat)等をそのまま(誤り訂正をしないで)2~3度ダビングしてみて下さい。 音飛びや雑音に悩まされることと思います。 では通常のダビングではなぜ劣化が無いか。 これはダビングの都度「誤り訂正」や「誤り補間」をしているからです。 ディジタル信号処理をした信号を扱うと、誤りを見つけたり、誤り訂正信号を付加したりするのが便利です。 アナログの世界でも同一信号を何度も送り、重ね合わせる事で伝送途中で入って来たノイズの低減を試みた時期もありましたが、通信回線の容量の関係で現在はもっぱらデジタル化が主流となっております。 デメリットは、 設計上の周波数帯域より高い周波数成分の信号が入力された場合、それが必要周波数帯域に落込んできてノイズとなります。(エリアシングと言います。) それを防ぐため、送信側では設計帯域以上の信号を急峻なフィルターで除去しています(オーディオcdでは22khz)。 よってそれ以上の信号は入れられない事になっています。 更に、急峻なフィルター(アンチ・エリアシング・フィルターと呼ぶ)は位相の回転が激しく、最高周波数帯域近くの位相特性はめちゃくちゃになっております。 このあたりの事を気にしなくても良いアプリケーションのディジタル化は益々進んで行くことでしょう。