数字化的优点


将时间上连续变化的量变换为脉冲有无的操作过程就叫做数字化,通俗地讲数字化就是将模拟信号变换成数字信号。
　　1.模拟系统的缺点
　　家用电器中,无论是数字音响还是数字视频,信号都存在着记录、编辑、传送和重放等过程,在信号的上述处理过程中,由于模拟系统自身的缺点,会使模拟信号受到各种破坏,关于这些破坏主要说明下面几个方面:
　　(1)模拟信号在记录、编辑、传送和重放过程中,不可避免地会混进杂音、各种干扰成分,而这些有害的成分就不能与有用信号分开,损害了原信号。
　　(2)在信号存储过程中,如磁带录音过程,记录媒体(如磁带)的信噪比代替了原信号的信噪比,也就是不管原信号的动态范围有多大,一旦记录以后再还原信号的动态范围再也超不过记录媒体本身的动态范围,这就使得在模拟系统中对记录媒体材料的有关性能要求很高。
　　(3)记录过程中的换能器(如磁性记录中的录音磁头、放音磁头)如果存在非线性,这会使记录在媒体上的原信号出现非线性失真,且这种失真还无法通过电路来解决。
　　(4)对重放过程中的机械系统要求也很高,如旋转系统、驱动系统等机构的工作如不稳定,就会使原信号产生抖晃失真,如磁性记录系统中的抖晃失真是一个常见问题。
　　2.数字系统的优点
　　模拟信号的数字化可以解决上述模拟系统中的问题,同时还可带来其他好处,说明如下:
　　(1)在数字记录系统中,由于信号的记录形式是二进制数码,数字电路的任务只是判断出“0”和“1”两种信号,使数字电路的抗干扰能力得到大大加强。同时,与记录媒体的信噪比和重放信号的信噪比没有直接关系,这样与模拟记录系统相比对记录媒体的要求可以宽松得多,即数字系统可以用廉价的材料作为记录媒体。
　　(2)数字系统中这种只有“0”和“1”两种电平状态的信号在记录和重放过程中只要保持“0”、“1”信号之间足够的电平差,数字电路就能方便地将它们识别和分离。换句话讲,当一群代表低电平的“0”信号电平即使其幅度大小有所不同时,对于代表高电平的一群“1”信号电平存在参差不齐情况时,只要“0”、“1”信号之间的电平差足够的大,数字电路通过限幅电路等处理都可以正确地分辨出“0”和“1”信号,这就说明数字电路的抗干扰能力很强。
　　(3)数字系统中,如果采样频率、量化位数(关于这两个概念在后面介绍)确定了,电路的性能极限也就确定了,且不容易被改变,这说明数字记录系统性能的重现性是很可靠的,但是模拟记录系统中,由于许多不稳定因素的存在,其重现性能是不稳定、不可靠的。所以,数字系统的技术性能指标要比模拟系统的技术性能指标要高出许多。
　　(4)由于数字系统中的数字信号要进行各种形式的编码处理,因编码后的信号和信号在处理过程中由于电路本身或外界混进来的干扰信号性质的不同,二者可以方便地分离,因而可以轻松地去除干扰信号,而不致损害信号数码。
　　(5)在一些数字记录系统中,由于重放系统设有时基校正电路,其机械旋转系统、驱动系统的不稳定现象不会引起抖晃失真的问题,因而不必要求有像模拟记录系统中那样的精密机械系统,这使机械系统的加工精度要求降低,从而降低了生产成本。
　　(6)由于数字系统中的数字信号“0”、“1”只有低电平和高电平两种变化,所以不必要求记录和重放系统中的换能器具有良好的线性。
　　(7)由于数字信号适合于计算机进行处理和运算,使得对数字信号的各种编码、解码处理变成了软件的操作,大大方便了对电信号的各种处理,使得数字式家用电器具有更强的功能。同时,在实现同样功能时,数字电路结构远远没有模拟电路那么复杂。