Analog và Digital
Kỹ thuật tương tự (Analog)
Ôn lại kiến thức lớp 12:
Âm thanh là gì ?
Khi ta cầm cái quạt mo khua khua thì nghe có tiếng vù vù.
Đó là vì : khi ta khua là ta đã làm cho không khí xung quanh cái uạt mo co dãn. Sự co dãn này truyền đến vùng không khí lân cận rồi truyền đến tai ta. Ở đây, sự co dãn không khí sẽ làm cho màng nhỉ rung động. Tiếp tục, sự rung động này làm phát sinh tín hiệu thần kinh truyền lên não. Lại tiếp tục, chính những tín hiệu thần kinh cho ta cảm giác âm thanh.
Khi ta “hét” vào Micro thì hiện tượng gì xảy ra ?
Khi ta cầm cái quạt mo khua khua thì nghe có tiếng vù vù.
Đó là vì : khi ta khua là ta đã làm cho không khí xung quanh cái uạt mo co dãn. Sự co dãn này truyền đến vùng không khí lân cận rồi truyền đến tai ta. Ở đây, sự co dãn không khí sẽ làm cho màng nhỉ rung động. Tiếp tục, sự rung động này làm phát sinh tín hiệu thần kinh truyền lên não. Lại tiếp tục, chính những tín hiệu thần kinh cho ta cảm giác âm thanh.
Khi ta “hét” vào Micro thì hiện tượng gì xảy ra ?
Khi ta nói trước micro thì lực của không khí tác động vào micro cũng
thay đổi. Ở đây, micro đóng vai trò như màng nhỉ. Khi đó điện áp ở 2 đầu
micro sẽ thay đổi theo lực của không khí.
Rõ ràng,Sự thay đổi của điện áp này sẽ tương tự với sự rung động của màng nhỉ. kỹ thuật tương tự ( Analog) được đặt tên vì lý do như vậy đó - từ “tương tự” đã phản ảnh bản chất .
Nhưng cũng chính vì nó “tương tự” quá nên nó dễ bị nhiễu chi phối ,bất kỳ sự thay đổi nào của điện áp này điều có ý nghĩa. Nhiễu sẽ làm cho biên độ tín hiệu thay đổi. Đây chính là nguồn gốc nhược điểm của kỹ thuật tương tự. Nó rất dễ bị nhiễu xâm nhập.
Rõ ràng,Sự thay đổi của điện áp này sẽ tương tự với sự rung động của màng nhỉ. kỹ thuật tương tự ( Analog) được đặt tên vì lý do như vậy đó - từ “tương tự” đã phản ảnh bản chất .
Nhưng cũng chính vì nó “tương tự” quá nên nó dễ bị nhiễu chi phối ,bất kỳ sự thay đổi nào của điện áp này điều có ý nghĩa. Nhiễu sẽ làm cho biên độ tín hiệu thay đổi. Đây chính là nguồn gốc nhược điểm của kỹ thuật tương tự. Nó rất dễ bị nhiễu xâm nhập.
Các bạn thấy nó y như phép tính cộng vậy !
Tín hiệu không bị nhiễu cho ta tiếng hát
Còn tín hiệu nhiễu cho cảm giác xì xì
Suy ra : tín hiệu bị nhiễu cho ta cảm giác tiếng người và tiếng xì .
Khi kết hợp 2 tín hiệu lại thì ta chỉ có 1 tín hiệu. Ở 1 thời điểm, vị trí của màng nhỉ là cố định.
Ví dụ : Khi ta nói chữ “hát” ứng với tín hiệu làm cho màng nhĩ tai của chúng ta phình ra ở mức 3 (giả sử, chia độ phình của màng nhĩ thành nhiều mức - giả sử thôi nhé )
Ngay tại thời điểm nói chữ “hát” bất ngờ có 1 thằng nào nói chen vào chữ “chán” – coi như nó là nhiễu đi, chữ “chán” này tương ứng sẽ làm cho màng nhĩ tai phình ra ở mức 2
Vậy cái màng nhĩ tai của ta phình ra theo lệnh của ai ? “hát” hay “chán”
Màng nhĩ không thể phình ra mức 3 (chữ “hát”)rồi sau đó cụp lai rồi phình ra ở mức 2 (chữ “chán”) tại cùng 1 thời điểm .
Vậy nó sẽ thể hiện cả 2 tại 1 thời điểm bằng cách phình ra ở mức 5 (=2+3)
Sở dĩ, có như vậy là do não ta có khả năng phân tích âm thanh. Do đó, đủ thứ trộn lại nhưng ta vẫn phân biệt được. Cái này thì cũng tùy thôi, Ví dụ, mình có thể phân biệt được giọng nói của 2 người nào đó nhưng nếu họ hát đồng ca thì bó tay chấm com.
Ở 1 thời điểm, vị trí màng nhỉ là xác định, phụ thuộc vào tổng sự tác động của tiếng nói và tiếng xì. Tín hiệu điện cũng vậy!
Ví dụ nữa dễ hiểu hơn. Giả sử chơi kéo co. Ở 1 thời điểm, vị trí của dây là xác định và chỉ có 1 vị trí mà thôi! Vị trí của dây sẽ phụ thuộc vào lực của bên A và bên B tác động vào. Khi dây vừa ở A mà lại ở B thì chắc chắn dây đã bị …. đứt, he he he .Tương tự với âm thanh - cái màng nhỉ của bạn chắc là rách làm 2 miếng rồi! Một miếng lồi ra, 1 miếng lõm vô. Dễ hiểu không ? dễ nhỉ , hihihi
Ngôn ngữ chuyên ngành gọi đây là "nguyên lý chồng chập", có nhiều thì cứ chồng lên, chập lại ( xem hình minh hoa ở trên là cụ thể nhất )
Tín hiệu không bị nhiễu cho ta tiếng hát
Còn tín hiệu nhiễu cho cảm giác xì xì
Suy ra : tín hiệu bị nhiễu cho ta cảm giác tiếng người và tiếng xì .
Khi kết hợp 2 tín hiệu lại thì ta chỉ có 1 tín hiệu. Ở 1 thời điểm, vị trí của màng nhỉ là cố định.
Ví dụ : Khi ta nói chữ “hát” ứng với tín hiệu làm cho màng nhĩ tai của chúng ta phình ra ở mức 3 (giả sử, chia độ phình của màng nhĩ thành nhiều mức - giả sử thôi nhé )
Ngay tại thời điểm nói chữ “hát” bất ngờ có 1 thằng nào nói chen vào chữ “chán” – coi như nó là nhiễu đi, chữ “chán” này tương ứng sẽ làm cho màng nhĩ tai phình ra ở mức 2
Vậy cái màng nhĩ tai của ta phình ra theo lệnh của ai ? “hát” hay “chán”
Màng nhĩ không thể phình ra mức 3 (chữ “hát”)rồi sau đó cụp lai rồi phình ra ở mức 2 (chữ “chán”) tại cùng 1 thời điểm .
Vậy nó sẽ thể hiện cả 2 tại 1 thời điểm bằng cách phình ra ở mức 5 (=2+3)
Sở dĩ, có như vậy là do não ta có khả năng phân tích âm thanh. Do đó, đủ thứ trộn lại nhưng ta vẫn phân biệt được. Cái này thì cũng tùy thôi, Ví dụ, mình có thể phân biệt được giọng nói của 2 người nào đó nhưng nếu họ hát đồng ca thì bó tay chấm com.
Ở 1 thời điểm, vị trí màng nhỉ là xác định, phụ thuộc vào tổng sự tác động của tiếng nói và tiếng xì. Tín hiệu điện cũng vậy!
Ví dụ nữa dễ hiểu hơn. Giả sử chơi kéo co. Ở 1 thời điểm, vị trí của dây là xác định và chỉ có 1 vị trí mà thôi! Vị trí của dây sẽ phụ thuộc vào lực của bên A và bên B tác động vào. Khi dây vừa ở A mà lại ở B thì chắc chắn dây đã bị …. đứt, he he he .Tương tự với âm thanh - cái màng nhỉ của bạn chắc là rách làm 2 miếng rồi! Một miếng lồi ra, 1 miếng lõm vô. Dễ hiểu không ? dễ nhỉ , hihihi
Ngôn ngữ chuyên ngành gọi đây là "nguyên lý chồng chập", có nhiều thì cứ chồng lên, chập lại ( xem hình minh hoa ở trên là cụ thể nhất )
Nhiễu là gì ?
Nhiễu thường là các tín hiệu ngẫu nhiên như sự chuyển động nhiệt của các electron,...
Khi nghe radio thì ta có thể nghe tiếng gió, tiếng hú, .. hoặc khi nghe băng cát-xét thì có tiếng xì xì thì đó chính là nhiễu. Khi ta nghe radio đài Hà Nội nhưng có khi có cả tiếng đài Hà Tây. Mặc dù rất nhỏ nhưng tiếng đài Hà Tây có thể gây khó chịu cho ta. Vậy nhiễu là tín hiệu mà ta không mong muốn (ta đang nói chuyện, 1 đứa nói lảm nhảm bênh cạnh, ta chửi nó : mày nhiễu nó vừa vừa thôi , he he he). Nguồn gốc của nhiễu có thể là sét, động cơ chổi quét, xung điện.... và đặc biệt là nhiệt độ, điện trở.. Suy ra, bất kỳ thiết bị analog nào cũng có nhiễu.
Nếu ta có 1 băng cát-xét Tuấn Vũ gốc xịn là A, rồi đem chép qua băng B ---> nhiễu của băng B sẽ nhiều hơn băng A. . Khi nghe nhạc từ máy A thì ta nghe nhạc của băng A mà cũng nghe luôn nhiễu của máy cat-xét vì bản thân nội tại máy cát-xét luôn có tạp âm – không tin cứ bật nguồn máy cát-xét lên mà xem, dù chưa mở băng đã có tiếng xì xì nho nhỏ rồi .
Nếu ta sang(chép) qua băng C thì nhiễu của băng C lại càng nhiều hơn băng A. Bởi vậy ai cũng mê đồ gốc - nhất là dân Tuấn Vũ Fan, đồ xịn là vậy. Máy cát-xét bao gồm 1 đầu từ và mạch khuếch đại. Chính mạch khuếch đại này đã thêm nhiễu vào tín hiệu. Khi đó, nếu ta ghi xuống băng B thì rõ ràng tín hiệu trên băng B cũng bao gồm nhiễu của máy cát-xét .
Đấy là băng cát-xét . Bây giờ anh em Tuấn Vũ Fan đa số chơi CD, nên phải nói về CD. Mà nói đến CD thì không thể nói đến kỹ thuật số - Digital.
Khi nghe radio thì ta có thể nghe tiếng gió, tiếng hú, .. hoặc khi nghe băng cát-xét thì có tiếng xì xì thì đó chính là nhiễu. Khi ta nghe radio đài Hà Nội nhưng có khi có cả tiếng đài Hà Tây. Mặc dù rất nhỏ nhưng tiếng đài Hà Tây có thể gây khó chịu cho ta. Vậy nhiễu là tín hiệu mà ta không mong muốn (ta đang nói chuyện, 1 đứa nói lảm nhảm bênh cạnh, ta chửi nó : mày nhiễu nó vừa vừa thôi , he he he). Nguồn gốc của nhiễu có thể là sét, động cơ chổi quét, xung điện.... và đặc biệt là nhiệt độ, điện trở.. Suy ra, bất kỳ thiết bị analog nào cũng có nhiễu.
Nếu ta có 1 băng cát-xét Tuấn Vũ gốc xịn là A, rồi đem chép qua băng B ---> nhiễu của băng B sẽ nhiều hơn băng A. . Khi nghe nhạc từ máy A thì ta nghe nhạc của băng A mà cũng nghe luôn nhiễu của máy cat-xét vì bản thân nội tại máy cát-xét luôn có tạp âm – không tin cứ bật nguồn máy cát-xét lên mà xem, dù chưa mở băng đã có tiếng xì xì nho nhỏ rồi .
Nếu ta sang(chép) qua băng C thì nhiễu của băng C lại càng nhiều hơn băng A. Bởi vậy ai cũng mê đồ gốc - nhất là dân Tuấn Vũ Fan, đồ xịn là vậy. Máy cát-xét bao gồm 1 đầu từ và mạch khuếch đại. Chính mạch khuếch đại này đã thêm nhiễu vào tín hiệu. Khi đó, nếu ta ghi xuống băng B thì rõ ràng tín hiệu trên băng B cũng bao gồm nhiễu của máy cát-xét .
Đấy là băng cát-xét . Bây giờ anh em Tuấn Vũ Fan đa số chơi CD, nên phải nói về CD. Mà nói đến CD thì không thể nói đến kỹ thuật số - Digital.
Kỹ thuật số (Digital)
Trước khi đi chi tiết, ta hãy bàn về các hệ số
Cái số ta vẫn hay dùng để đếm tiền hằng ngày chính là hệ số thập phân đấy các bác ạ (hệ số 10) – “cóc cần nói đây cũng biết !“
Hệ số dễ hiểu là tập hợp những chữ số mà dùng để đếm.
Hệ 10 : 0 1 2 4 5 6 7 8 9 .
Ví dụ : 2008
Các con số trên chỉ bao gồm các chữ số (digit) trong hệ 10.
Quá trình đếm của hệ 10:
1-->2...... ->10>11....-->19-->20......
Ta thấy cứ đếm 10 lần thì được 1 chục. 19 =1 chục + 9 đơn vị. Thêm 1 đơn vị vô 19 --> 1 chục + 9 đơn vị + 1 đơn vị =1 chục + 1 chục = 2 chục = 20
19 +1= 10+9 +1= 10+ 9+1= 10+10 =20
Ví dụ : 90 + 10 = 9 chục + 1 chục = 10 chục ? 90 + 10 =100 . Vậy 10 chục thì được 1 trăm
Một chục trong hệ thập phân chỉ có 10 đơn vị.
Hệ nhị phân:
Chỉ gồm 2 chữ số: 0 và 1
Ví dụ : 110 – anh em ta nhìn chắc sẽ đọc là “một trăm mười” => sai bét, đọc đúng phải là “một một không”
Chữ số của hệ nhị phân được người ta gọi là bit (BInary digiT).
Ví dụ trên (110) là số có 3 bít
Quá trình đếm của hệ nhị phân:
0-->1-->10-->11....
Ta thấy 2 đơn vị thì được 1 chục.
Ví dụ : Tính 1001+1=?
1001+1 = 1000+1 +1=1000+(1+1)=1000+10=1010
Cứ 2 đơn vị thì được 10. 2 cái 10 thì được 100....
111 + 1= 100+10+1 +1
= 100+10 +1+1
= 100+10 +10= 100+100= 1000
Đi mua CD Tuấn Vũ mà tính kiểu nhị phân chắc lỗ to, mới chọn được 2 cái mà lão chủ cửa hàng đã tính tiền 10 cái , ha ha ha.
Chuyển đổi qua lại giữa hệ 10 và hệ 2
Ví dụ : số 19 (hệ số 10) là số bao nhiêu trong hệ số 2
Cách làm như sau : Lấy số hệ 10 chia cho 2, được bao nhiêu lại đêm chia tiếp cho 2, cứ thế bao giờ phép chia bằng 0 thì dừng lại . Chuỗi số dư (đọc ngược)trong các phép chia kia chính là dãy số hệ số 2 tương ứng .Trong ví dụ trên :
19 chia 2 = 9 dư 1
9 chia 2 = 4 dư 1
4 chia 2 = 2 dư 0
2 chia 2 = 1 dư 0
1 chia 2 = 0 dư 1
Chuỗi số dư đọc ngược (đọc từ dưới lên) thu được là 10011
Vậy 19 (hệ 10) = 10011 (hệ 2)
Ví dụ :
Số 1011 (hệ 2) bằng số mấy trong hệ 10 ?
Cách tính : từ bên phải hướng sang trái của dãy số, gán lần lượt các hệ số (gọi là * đi)bắt đầu từ 0 cho đến khi hết dãy số thì thôi .
Lấy chính các số trong dãy số đó nhân với (2 mũ *), cụ thể :
1 0 1 1
(3)(2)(1)(0)
1 x2mũ3 + 0x2mũ2 + 1x2mũ1 + 1x2mũ0
=8 + 0 + 2 + 1
=11
vậy 1011 (hệ 2) = 11 (hệ 10)
Nhiều anh em Tuấn Vũ Fan bây giờ thích sưu tầm đồ cổ là các băng cát-xét, rồi ghi ra đĩa CD để “lưu truyền cho hậu thế “, công việc như vậy chính là chuyển tín hiệu từ Analog sang Digital đó . Ta sẽ bàn tiếp đến chuyển đổi Tương tự (Analog) - Số (Digital)
Cái số ta vẫn hay dùng để đếm tiền hằng ngày chính là hệ số thập phân đấy các bác ạ (hệ số 10) – “cóc cần nói đây cũng biết !“
Hệ số dễ hiểu là tập hợp những chữ số mà dùng để đếm.
Hệ 10 : 0 1 2 4 5 6 7 8 9 .
Ví dụ : 2008
Các con số trên chỉ bao gồm các chữ số (digit) trong hệ 10.
Quá trình đếm của hệ 10:
1-->2...... ->10>11....-->19-->20......
Ta thấy cứ đếm 10 lần thì được 1 chục. 19 =1 chục + 9 đơn vị. Thêm 1 đơn vị vô 19 --> 1 chục + 9 đơn vị + 1 đơn vị =1 chục + 1 chục = 2 chục = 20
19 +1= 10+9 +1= 10+ 9+1= 10+10 =20
Ví dụ : 90 + 10 = 9 chục + 1 chục = 10 chục ? 90 + 10 =100 . Vậy 10 chục thì được 1 trăm
Một chục trong hệ thập phân chỉ có 10 đơn vị.
Hệ nhị phân:
Chỉ gồm 2 chữ số: 0 và 1
Ví dụ : 110 – anh em ta nhìn chắc sẽ đọc là “một trăm mười” => sai bét, đọc đúng phải là “một một không”
Chữ số của hệ nhị phân được người ta gọi là bit (BInary digiT).
Ví dụ trên (110) là số có 3 bít
Quá trình đếm của hệ nhị phân:
0-->1-->10-->11....
Ta thấy 2 đơn vị thì được 1 chục.
Ví dụ : Tính 1001+1=?
1001+1 = 1000+1 +1=1000+(1+1)=1000+10=1010
Cứ 2 đơn vị thì được 10. 2 cái 10 thì được 100....
111 + 1= 100+10+1 +1
= 100+10 +1+1
= 100+10 +10= 100+100= 1000
Đi mua CD Tuấn Vũ mà tính kiểu nhị phân chắc lỗ to, mới chọn được 2 cái mà lão chủ cửa hàng đã tính tiền 10 cái , ha ha ha.
Chuyển đổi qua lại giữa hệ 10 và hệ 2
Ví dụ : số 19 (hệ số 10) là số bao nhiêu trong hệ số 2
Cách làm như sau : Lấy số hệ 10 chia cho 2, được bao nhiêu lại đêm chia tiếp cho 2, cứ thế bao giờ phép chia bằng 0 thì dừng lại . Chuỗi số dư (đọc ngược)trong các phép chia kia chính là dãy số hệ số 2 tương ứng .Trong ví dụ trên :
19 chia 2 = 9 dư 1
9 chia 2 = 4 dư 1
4 chia 2 = 2 dư 0
2 chia 2 = 1 dư 0
1 chia 2 = 0 dư 1
Chuỗi số dư đọc ngược (đọc từ dưới lên) thu được là 10011
Vậy 19 (hệ 10) = 10011 (hệ 2)
Ví dụ :
Số 1011 (hệ 2) bằng số mấy trong hệ 10 ?
Cách tính : từ bên phải hướng sang trái của dãy số, gán lần lượt các hệ số (gọi là * đi)bắt đầu từ 0 cho đến khi hết dãy số thì thôi .
Lấy chính các số trong dãy số đó nhân với (2 mũ *), cụ thể :
1 0 1 1
(3)(2)(1)(0)
1 x2mũ3 + 0x2mũ2 + 1x2mũ1 + 1x2mũ0
=8 + 0 + 2 + 1
=11
vậy 1011 (hệ 2) = 11 (hệ 10)
Nhiều anh em Tuấn Vũ Fan bây giờ thích sưu tầm đồ cổ là các băng cát-xét, rồi ghi ra đĩa CD để “lưu truyền cho hậu thế “, công việc như vậy chính là chuyển tín hiệu từ Analog sang Digital đó . Ta sẽ bàn tiếp đến chuyển đổi Tương tự (Analog) - Số (Digital)
nguồn: http://www.hdvietnam.com
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét