Quais são as vantagens e desvantagens das técnicas digitais sobre as analógicas?

A utilização do sinal digital tem vantagens sobre o sinal analógico em muitas aplicações eletrônicas.

Um tipo de aplicação bem atual é a transmissão de dados digitais, na prática, os dados digitais podem ser processados e transmitidos com muito mais eficiência e confiança se comparados com a transmissão de dados analógicos.

Além da possibilidade de alto volume (em bytes) de transmissão, os dados digitais possuem uma grande vantagem quando é necessário o armazenamento em memória.

Os dados digitais, de modo geral tem a mesma característica, mas um bom exemplo pode ser obtido tendo referência uma música, que, quando é convertida para o formato digital pode ser armazenada de forma mais compacta e depois ser reproduzida com maior precisão e pureza que quando está no formato analógico.

A qualidade sonora é maior porque as flutuações não desejadas na tensão (ruídos) quase não afeta os dados digitais, ao contrário dos sinais analógicos, onde as flutuações de tensão são amplificadas e reproduzidas pelo amplificador, que entrega o sinal principal e os ruídos ao alto-falante.

Um sistema de amplificação de som que pode ser ouvido por uma grande quantidade de pessoas é um exemplo de uma aplicação da eletrônica analógica.

A imagem acima ilustra as ondas sonoras de natureza analógica, sendo captadas por um microfone e sendo convertidas em uma pequena tensão analógica chamada de sinal de áudio.

Essa tensão varia continuamente de acordo com as variações do volume e da frequência do som e é aplicada na entrada de um amplificador analógico (também chamado de amplificador linear).

Na saída do amplificador, é obtida a reprodução ampliada da tensão de entrada, e então essa tensão é enviada para o alto-falante.

O alto-falante converte o sinal de áudio amplificado para o formato de ondas sonoras, só que com um volume muito maior do que as ondas sonoras originais que foram captadas pelo microfone.

Muitos sistemas atuais utilizam um sistema que usa métodos analógicos e métodos digitais, um exemplo dessa afirmação é um sistema de som com CD com músicas no formato digital no qual são usados circuitos digitais e circuitos analógicos, um diagrama de bloco simplificado é mostrado na figura abaixo.

A música no formato digital é armazenada em mídia digital e um sistema óptico com diodo laser capta os dados digitais a partir do disco girante e os transfere para um conversor que converte o sinal digital para sinal analógico, e na saída do amplificador, é obtida a reprodução que é enviada para o alto-falante.

A TV digital tem várias vantagens em relação à TV analógica, e a vantagem mais perceptível da transmissão em sistema digital é a conservação da qualidade do sinal, pois o número de linhas horizontais no canal de recepção, mesmo em modo SDTV (Standard Definition Television), é superior a quatrocentos, sendo idêntico àquele proveniente do canal de transmissão.

Nos atuais sistemas analógicos, em função das perdas a definição nos aparelhos receptores (TVs e videocassetes) atinge, na prática, somente 330 linhas horizontais, ou seja, ocorre uma perda de quase 50%. Isso impacta diretamente na qualidade da imagem que vemos na TV. Digitalmente, a imagem é muito mais imune a interferências e ruídos, ficando livre dos “chuviscos” e “fantasmas” tão comuns na TV analógica.

Na transmissão digital, os sinais de som e imagem são representados por uma seqüência de bits, e não mais por uma onda eletromagnética análoga ao sinal televisivo, Montez (2005).

Tecnicamente outra grande vantagem da TV digital é a otimização do espectro de freqüência, que pode ocorrer de duas formas:

• Compactação do sinal: na transmissão analógica, os sinais não podem ser comprimidos ou compactados, tal como ocorre na transmissão digital. Cada pixel do sinal analógico padrão, são emitidos sinais com 525 linhas por 720 pixels, totalizando 378.000 pixels por quadrado, o que ocupa todo canal de 6MHZ disponível no sistema brasileiro. Como veremos no capítulo 5, a transmissão digital pode ser compactada, tornando desnecessário o envio de todos os pixels de cada quadro, reduzindo a banda usada na transmissão. Os sinais binários possibilitam a compactação dos dados sem perda de qualidade. A compactação leva a uma menor taxa de transmissão, possibilitando que mais conteúdo seja veiculado nos mesmo canais. Por exemplo, na faixa de freqüência de 6MHZ que um canal de TV analógica brasileiro necessita, podem ser transmitidos simultaneamente diversos sinais de TV digital. Com as atuais tecnologias de compactação, é possível transmitir um canal de HDTV ou até quadro de SDTV.
• Ausência de interferência: na transmissão analógica, seja UHF ou VHF, um canal interfere no outro se ambos forem alocados em freqüências muito próximas. Para evitar isso, é preciso deixar uma faixa do espectro livre entre dois canais.

O teste pode ser feito em casa mesmo. Vários canais sintonizam bem, mas seu áudio ainda pode ser percebido num canal acima ou abaixo, canal esse livre, onde nada deveria ser sintonizado. Na transmissão digital isso não acontece mais. Um canal não interfere no outro, dispensando o canal livre do sistema analógico.

Se tomarmos como exemplo Florianópolis, SC, temos em uso os canais 2, 4, 6, 9, 12, 15, 18, e 20. Ou seja, 120MHZ para transmitir oito canais, que em tese precisam de apenas 48MHZ. No sistema digital, os canais intermediários (vagos) podem ser realocados para outras emissoras de TV ou prestadoras de serviços de telecomunicações, dependendo da regulamentação.

Quais são as vantagens das técnicas digitais sobre as analógicas?

Quais as vantagens e desvantagens da relação de sinais analógicos e digitais?

Qual a principal vantagem do sinal digital em relação ao sinal analógico?

Quais as desvantagens do sistema digital?