Analogico:
Simboli distinti e continui rappresentano ogni singola informazione, ovvero variabili con continuità. (si richiama qui il concetto di funzione continua).
Digitale:
Simboli o segnali ben definiti e discontinui rappresentano ogni informazione, sfruttando cioè, il fatto che non cambiano con continuità.
Un esempio che si può presentare è quello delle lettere dell’alfabeto che sono rappresentate da 21 lettere differenti a ciascuna delle quali corrisponde un’informazione distinta. Ora le lettere dell’alfabeto si possono rappresentare oltre che con i simboli canonici anche in altri modi (codifica). Ad esempio, con l’alfabeto Morse che ha solo due stati punto e linea, suono corto e lungo oppure luce corta e luce lunga, con degli spazi vuoti usati per staccare le parole. Se volessimo rappresentare in modo analogico tutte le lettere dovremmo trovare per ogni lettera e ogni numero una durata della luce o del suono diversa.
Con soli due stati l’inconveniente è che ad ogni lettera corrisponde una sequenza di più impulsi di luce o suono o punti e linee, così diviene più complessa la rappresentazione delle singole lettere. Ecco il codice morse qui di seguito.
Quindi nell’alfabeto Morse si ottengono parole di questo genere:
Questo tipo di rappresentazione è abbastanza macchinoso ma se dovessimo attribuire ad ogni lettera un suono diverso o una luce di durata maggiore, difficilmente si riuscirebbe a tenere a mente l’esatta scrittura delle singole lettere. E un messaggio diverrebbe molto complicato da decifrare. Si noti che il linguaggio Morse non è proprio binario, infatti, necessita di spaziature tra parole che formano un altro stato. Le stesse parole precedenti si possono rappresentare in linguaggio binario (0 1) in modo da renderle comprensibili al computer:
Ecco qui un convertitore da testo a binario, attenzione perché anche lo spazio viene convertito in binario, e c’è differenza tra minuscolo e maiuscolo.
Segnali e loro rappresentazione
Così nel PC vengono rappresentati tutti i caratteri dei codici ASCII e ANSI, ma a differenza dell’alfabeto Morse, non vengono trasmessi luce o suono bensì impulsi elettrici negli stati bassa e alta tensione (0 1).
Passaggio da analogico a digitale
Ora per spiegare il grafico seguente cerchiamo di prendere un esempio concreto. Conosciamo il funzionamento di un telefono. Le onde sonore delle corde vocali producono la voce che è trasmessa nell’aria , queste onde portano a vibrazione una membrana collocata nella cornetta. Queste vibrazioni vengono trasformate in impulsi elettrici, che all’altro capo della linea telefonica fanno vibrare un’altra membrana che trasforma nuovamente gli impulsi elettrici in suoni. Questa situazione è illustrata dalla parte sinistra del grafico in cui sono rappresentati i suoni analogici. Questo è il procedimento della telefonia originaria. Questa tecnica ha ceduto il posto al trasferimento dei suoni via telefono in forma digitale: i suoni non vengono più trasferiti analogicamente, ma vengono rappresentati e trasferiti in forma di numeri binari. Nel nostro caso i suoni analogici prodotti dalla voce umana devono essere prima campionati e quantificati.
Campionatura
Le singole barre grigie e bianche rappresentano la campionatura, mentre i decimali (da 0 a 23) rappresentano la quantificazione dei suoni. A loro volta questi ottengono un valore numerico il quale viene poi trasformato in numero binario. E poi in impulsi elettrici che successivamente procedono via cavo da una centralina all’altra. All’arrivo la centralina provvede alla trasformazione inversa, ovvero partendo da numeri binari,quindi impulsi elettrici che presentano tensione accesa o spenta (0 e 1), riproduce nuovamente i suoni originali. Più forte è il suono più alto è il numero che lo rappresenta. Inoltre più alta è la frequenza di campionamento. Più fedele sarà il suono, con conseguente alleggerimento dei sistemi di conversione e dei sistemi di correzione di errore.
Trasporto
Tutto questo sistema ha il vantaggio che i suoni si trasportano in modo più pulito, senza disturbi o fruscii. Visto che, delle apaprecchiature eliminano gli impulsi non corrispondenti a numeri binari. Inoltre, degradi del segnale, ad esempio, da 5 a 4,4 volt, sono facilmente ripristinabili ad un valore di 5 volt, mentre col segnale analogico questo non è possibile. A volta nel telefono capita di sentire meglio una telefonata da migliaia di Km di distanza che il vicino di casa, poichè per le telefonate, il sistema utilizza il metodo analogico, quindi tutti i fruscii del tragitto dalla centralina di partenza a quella di arrivo rimangono. Quando usiamo il metodo digitale invece si riducono le interferenze.
Amplificazione
Inoltre, l’amplificazione è più semplice, ogni impulso elettrico che viaggia per km, si affievolisce portando a delle distorsioni della voce. Per evitare questo problema è necessario rafforzare il segnale più volte e dunque significa maggiori amplificazioni. Con il segnale digitale questo non è necessario poiché gli impulsi sono due soltanto e se l’impulso di 5 volt si porta a 4,5 non ha una grossa importanza. Questo perché è solo un numero binario e non un suono, l’informazione originaria rimane inalterata. Ed è abbastanza semplice riportare la tensione a 5 volt, quindi non è necessaria un amplificazione frequente, con conseguenti migliori risultati nel trasporto.