«

»

Skaitmeninis prieš analoginį signalą kabelyje: trukdžiai ir kokybė

Ethernet Cabel_Networking Cable

Įrašas apie prabangius kabelius kurie apsaugo skaitmeninį signalą nuo trukdžių ir išlaiko garso kokybę paskatino parašyti apie tai kodėl skaitmeniniai signalai yra labiau atsparesni trukdžiams negu negu analoginiams ir dėl to nebūtina pirkti brangių kabelių.

Diskretinė amplitudė

analogdigital

Kai analoginis signalas amplitudės ašyje turi begalinį kiekį galimų atskaitų. Skaitmeninis signalas tuo tarpu turi tik dvi galimas reikšmes kurios atitinką žemą ir aukštą įtampos lygis, kas atitinka 0 ir 1. Todėl net ir esant dideliam triukšmui lengva nustatyti tikrą įtampos lygį.

impulse_noise

Taigi triukšmo šalinimas iš skaitmeninio signalo yra tiesiog dalis įprasto signalo priėmimo. Tuo tarpu analoginiame signale net mažiausias triukšmas lieka priėmus jį imtuve.

Pinta laidų pora

Jeigu teko ardyti brangesnį USB ar įprastą Ethernet kabelį tikriausiai pastebėjote, jog jame yra pinta laidų pora.

Dviem laidais  keliauja informacine prasme tas pats signalas, tačiau elektriškai jis yra invertuotas.

DiffSignaling

Vienu laidu sklinda originalus signalas, kitu invertuotas. Skaitmeniniu signalo atveju 0 tampa 1. Signalai yra invertuoti vienas kito atžvilgiu, tačiau triukšmas juos abu veikia vienodai. Kadangi linijos gale esantis diferencinis stiprintuvas suveikia tik kai jo abiejuose įėjimuose yra skirtingo lygio signalai triukšmas išsikompensuoja.

Laidų yra pinti, o ne tiesiog eina šalia dėl poros priežasčių. Dėl gautos struktūros kas periodą laidai keičiasi vietomis, vis kiekvienas būna arčiau trukdžio šaltinio. Tokiu būdų per ilgą atkarpą trikdis abu signalus laiduose veikia dar vienodžiau. Pinimas taip pat užtikrina jog laidai nenutols vienas nuo kito. Šis metodas puikiai naudojamas ir analoginiams signalams.

Perduodamos informacijos kontrolė

Kitaip nei su analoginiu signalu perduodami skaitmeninį galima atlikti įvairias manipuliacijas  lygyje kurios užtikrina patikimą signalo perdavimą.

Siunčiant informaciją galima pagal tam tikrą algoritmą susumuoti duomenų baitus ir gauti vieną kontrolinį baitą kuri siųsti drauge. Imtuvas gavęs informaciją tokiu pat būdu suskaičiuoja kontrolinį baitą ir palygina su gautu. Jeigu jie sutampa vadinasi informacija perduota teisingai. Jeigu ne, galima atmesti gautą informaciją arba paprašyti persiusti ją per naują.

Naudojant sudėtingesnius duomenų perdavimo algoritmus netgi galima ištaisyti blogai priimtus duomenis.

Perdavimo kokybė

Kabelyje veikia varžos, induktyvumai, talpumai, dėl to kabelis veikdamas kaip filtras įtakoja perduodamo signalo formą bei amplitudę. Tai galioja ir analoginio ir skaitmeninio signalo atveju.

Kabelis iškraipo skaitmeninį signalą, tačiau dėl lengvo 0 ir 1 atpažinimo jeigu nėra didelių trukdžių ir trumpose atkarpose informacija siųstuve ir imtuve sutampa  1:1. T.y. kabelyje ji visiškai nepakinta.

ld-1m-annotated

Štai kaip skiriasi skaitmeninis signalas prieš ir po 80 m ilgio kabelio.

O tuo tarpu su prastesnės kokybės analoginiu audio kabeliu galite negirdėti visų aukštų dažnių.

Fig5

Iliustracijų šaltiniai [ 1 2 3 4 5 6]

  • Vasius

    Išaiškinkit ta audiofilams. Aniems argumentai dzin. Perka HDMI po šimtus dolerių.

    • a

      Tau gaila, kad jie perka? Aš tai tik džiaugiuosi.

      • Vasius

        Jei gaminčiau kabelius ir džiaugčiausi. O dabar tik knisa protą su savo bs.

  • s

    Nelabai supratau paskutinį grafiką – kas ten gali nesigirdėti: ties 20kHz, t.y. jauno žmogaus girdimumo riba dažnyje, slopinimas iki 1dB. Bet nu netgi 200kHz su prasčiausiu kabeliu nuslopsta tik 4dB, kas tėra tyliau, o ne „nesigirdi“. Equalizeriu lengvai sukompensuoti gali tai, jei jau nori idealiai visus dažnius girdėti. Ir jei girdi.

    • Čia tik pavyzdys, jog kabelis gali įtakoti dažnių juostą. O ar slopinami dažniai kuriuos girdi žmogus čia jau priklauso nuo konkretaus kabelio.

  • sk

    tikit ar ne, bet yra žmonių atskiriančių mp3 nuo flac (kalbu apie lossless), kaip ir yra girdinčių triukšmus…
    anyway.. noriu pasiteirauti sakinio reikšmės:
    „Pinimas taip pat užtikrina jos laidai nenutols vienas nuo kito.“

    • jog* turėjo būti, pataisyta. Dėkui.

css.php
Bear