所謂“數(shù)字化”，就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，再引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部去進(jìn)行統(tǒng)一處理。早在40年代，仙農(nóng)就證明了采樣定理，即在一定條件下，用離散的序列可以完全代表一個(gè)連續(xù)函數(shù)。因此，采樣定理為數(shù)字化技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。所以，數(shù)字化是將任何連續(xù)變化的輸入如圖畫的線條或聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為一串分離的單元，在計(jì)算機(jī)中用0和1表示。顯然，這個(gè)轉(zhuǎn)換通常用模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC (即A/D)執(zhí)行。
模擬信號(hào)的數(shù)字化可以解決上述模擬系統(tǒng)中的問(wèn)題，同時(shí)還可增加如下優(yōu)點(diǎn)。
· 在數(shù)字記錄系統(tǒng)中,由于信號(hào)的記錄形式是二進(jìn)制數(shù)碼,數(shù)字電路的任務(wù)只是判斷出“0”和“1”兩種信號(hào),使數(shù)字電路的抗干擾能力得到大大加強(qiáng)。同時(shí),與記錄媒體的信噪比和重放信號(hào)的信噪比沒(méi)有直接關(guān)系,這樣與模擬記錄系統(tǒng)相比對(duì)記錄媒體的要求可以寬松得多,即數(shù)字系統(tǒng)可以用廉價(jià)的材料作為記錄媒體;
· 數(shù)字系統(tǒng)中這種只有“0”和“1”兩種電平狀態(tài)的信號(hào)在記錄和重放過(guò)程中只要保持“0”、“1”信號(hào)之間足夠的電平差,數(shù)字電路就能方便地將它們識(shí)別和分離。換句話講,當(dāng)一群代表低電平的“0”信號(hào)電平即使其幅度大小有所不同時(shí),對(duì)于代表高電平的一群“1”信號(hào)電平存在參差不齊情況時(shí),只要“0”、“1”信號(hào)之間的電平差足夠的大,數(shù)字電路通過(guò)限幅電路等處理都可以正確地分辨出“0”和“1”信號(hào),這就說(shuō)明數(shù)字電路的抗干擾能力很強(qiáng);
· 數(shù)字系統(tǒng)中,如果采樣頻率、量化位數(shù)(關(guān)于這兩個(gè)概念在后面介紹)確定了,電路的性能極限也就確定了,且不容易被改變,這說(shuō)明數(shù)字記錄系統(tǒng)性能的重現(xiàn)性是很可靠的,但是模擬記錄系統(tǒng)中,由于許多不穩(wěn)定因素的存在,其重現(xiàn)性能是不穩(wěn)定、不可靠的。所以,數(shù)字系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)要比模擬系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)要高出許多;
· 由于數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)要進(jìn)行各種形式的編碼處理,因編碼后的信號(hào)和信號(hào)在處理過(guò)程中由于電路本身或外界混進(jìn)來(lái)的干擾信號(hào)性質(zhì)的不同,二者可以方便地分離,因而可以輕松地去除干擾信號(hào),而不致?lián)p害信號(hào)數(shù)碼;
· 在一些數(shù)字記錄系統(tǒng)中,由于重放系統(tǒng)設(shè)有時(shí)基校正電路,其機(jī)械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定現(xiàn)象不會(huì)引起抖晃失真的問(wèn)題,因而不必要求有像模擬記錄系統(tǒng)中那樣的精密機(jī)械系統(tǒng),這使機(jī)械系統(tǒng)的加工精度要求降低,從而降低了生產(chǎn)成本;
· 由于數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)“0”、“1”只有低電平和高電平兩種變化,所以不必要求記錄和重放系統(tǒng)中的換能器具有良好的線性;
· 由于數(shù)字信號(hào)適合于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和運(yùn)算,使得對(duì)數(shù)字信號(hào)的各種編碼、解碼處理變成了軟件的操作,大大方便了對(duì)電信號(hào)的各種處理,由此數(shù)字式家用電器具有更強(qiáng)的功能。同時(shí),在實(shí)現(xiàn)同樣功能時(shí),數(shù)字電路結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有模擬電路那么復(fù)雜。
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