1970’lerin sonlarında sahip olunabilecek en heyecan verici araçlardan dijital bir saatti. Bu tarihte saatin kaç olduğu bilgisi, artık gelişen teknoloji sayesinde dijital bir ekranda yer alan sayılar okunarak öğrenilmeye başlandı. Kısacası eski tip analog bir saatte bulunan ve yavaşça dönen ibrelerin yerini artık dijital ekranlar aldı. Böylelikle bir nevi dijital teknoloji fikrinin temeli atılmış oldu ve o zamandan sonrada teknolojiye daha da fazla alışılmaya başlandı.
Günümüzde artık televizyondan radyoya, müzik çalarlardan kameralara, cep telefonlarından kitaplara kadar hemen hemen her şey dijital bir görünüme sahip. Peki analog ve dijital teknoloji arasındaki fark nedir? Hangisi en iyisidir? Bu yazıda analog ve dijital teknoloji arasındaki farklar, bu iki teknolojiden hangisinin daha iyi olduğu üzerine bilgiler bulunmaktadır.
Analog Teknoloji Nedir?
Çoğu insan dijital araçları genellikle elektronik veya bilgisayarlı bir araç olarak tanımlayarak, çalışma sistemi hakkında bir bilgi sahibi olmaya gerek bile duymadan kabullenirler. Ancak bu teknoloji, nasıl işlev gördüğünü merak edenler için oldukça ilginç bilgilerle donatılmış bir alandır.
Analog bir saatiniz varsa, bir kadranı tarayan ibreler saati ifade eder: ibrelerin konumu, zamanın bir ölçüsüdür. Kadranın ne kadar hareket ettiği, saatin kaç olduğu ile doğrudan ilişkilidir. Yani akrep kadranın iki segmenti arasında geziniyorsa, bu hareket bir segmenti hareket ettirerek mevcut zamana kıyasla iki kat daha fazla zaman geçtiğini gösteriyor demektir. Bu tanımlama oldukça açık görünse de, aslında bu çalışma sisteminin de kendine has incelikleri vardır. Mesela ibrenin kadran üzerindeki hareketleri geçen zamanı temsil etmenin bir yoludur, ama zamanın kendisiyle aynı şey değildir. Yani zamanın bir temsili ya da benzetmesidir.
Aynı durum bir şeyi cetvelle ölçtüğünüzde de geçerlidir. Mesela parmağınızın uzunluğunu ölçer ve tahta bir cetvelin yüzeyinde işaretlerseniz, baktığınız o küçük tahta veya plastik şerit parmağınızla aynı uzunluktadır. Elbette parmağınız değildir, parmağınızın bir temsilidir yani başka bir benzetmedir. İşte analog teriminin anlamı budur.
Analog Ölçümler
20. yüzyılın başlarında bilgisayarlar bilim ve teknolojiye hakim olmaya başlayana kadar, neredeyse her ölçüm aleti analogdu. Bir elektrik akımını ölçmek istiyorsanız, bunu bir kadranın üzerinde hareket eden küçük bir işaretçiye sahip hareketli bir bobin ölçer ile yapardınız. İşaretçi kadranı ne kadar yukarı hareket ettirirse, devrenizdeki akım o kadar yüksek olurdu ve bu işaretçi, akımın bir benzetmesiydi. Diğer ölçüm cihazlarının hemen hemen her türlüsü benzer şekilde çalışır; mesela tartı makineleri ve hız ölçerleri için ses düzeyi metre ve seismographs (deprem -plotting makineleri) kullanılması buna örnek gösterilebilir.
Analog Bilgi
Analog teknoloji sadece bir şeyleri ölçmek veya kadranları ve işaretçileri kullanmakla ilgili değildir. Bir şeyin analog olduğunu söylediğimizde, genellikle onun dijital olmadığını kastederiz, yani yaptığı iş veya ele aldığı bilgi, sayıları elektronik olarak işlemeyi içermez. Mesela eski tarz bir film kamerasının bazen analog teknoloji örneği olarak gösterilmesi buna bir örnek teşkil edebilir. Burada ışığa tepki veren gümüş bazlı kimyasallarla kaplanmış şeffaf plastik “film” parçası üzerinde bir görüntü yakalanır. Film geliştirildiğinde (laboratuarda kimyasal olarak işlenir), fotoğrafını çektiğiniz sahnenin bir temsilini basmak için kullanılır. Başka bir deyişle, elde ettiğiniz resim bir benzetmedir. Kaydetmek istediğiniz sahnenin aynısı, eski moda bir kaset kaydediciyle kaydedilir.(bu yöntem sesleri kaydetmek için de geçerlidir.) Yaptığınız kayıt, uzun bir plastik bant makarası üzerindeki manyetize alanların bir koleksiyonudur. Birlikte, ilk başta duyduğunuz seslerin bir benzetmesini temsil ederler.
Dijital Teknoloji Nedir?
Dijital teknoloji analog teknolojiden tamamen farklıdır. Sözcükleri, resimleri ve sesleri plastik film veya manyetik bant gibi nesnelerde temsili olarak saklamak yerine, önce bilgileri sayılara çevirir. Saklanan görüntüler ise kullanılacağı zaman onu temsil eden sayılara denk gelen (çalışma sistemi tarafından) tekrar ses, resim veya sözcük haline dönüştürülür. Böylelikle daha pratik ve daha az depolama alanı ile saklanarak, tekrar tekrar dinlenebilir, bakılabilir veya gönderilebilir.
Dijital Ölçümler
Pek çok bilimsel araç , analog işaretçiler ve kadranlar kullanmak yerine artık dijital olarak ölçüm yapmaktadır. Termometreler, tansiyon ölçerler, multimetreler (elektrik akımı ve voltajı ölçmek için) ve banyo tartıları, artık size anında dijital okuma sağlayabilecek yaygın ölçüm cihazlarından sadece birkaçıdır. Dijital ekranlar genellikle analog olanlardan daha hızlı ve daha kolay okunur, bunun yanında daha doğru olup olmadıkları ölçümün gerçekte nasıl yapıldığına ve görüntülendiğine bağlıdır.
Dijital Bilgi
Artık günümüzde her türlü gündelik teknoloji, analog teknoloji yerine dijital teknolojiyi kullanarak da çalışır. Örneğin cep telefonları, bir kişinin seslerini sayılara dönüştürerek ve ardından sayıları bir yerden diğerine radyo dalgaları şeklinde göndererek aramaları iletir veya alır. Bu şekilde kullanıldığında dijital teknolojinin birçok avantajı vardır. Bu şekilde bilgileri dijital biçimde depolamak daha kolaydır ve genellikle daha az yer kaplar. 400 vinil, analog LP kaydını saklamak için birkaç rafa ihtiyaç duyulurken, bir MP3 çalarla aynı miktarda müzik depolayabilirsiniz. Elektronik kitap (e-kitap) okuyucuları da benzerdir: tipik olarak, tek bir ciltsiz kitaptan daha küçük bir alanda birkaç bin kitabı (yaklaşık 50 raf değerinde) saklayabilirler!
Dijital bilgiler genellikle daha güvenlidir: cep telefonu konuşmaları iletilmeden önce şifrelenir. Bu, başlangıçta bilgi sayısal biçimde olduğunda yapılması kolay bir durumdur. Ayrıca dijital bilgileri çok kolay bir şekilde düzenleyebilir ve bunlarla oynayabilirsiniz. Çok az kişi, Rembrandt veya Leonardo’nun bir resmini biraz farklı bir tarzda yeniden çizecek kadar yeteneklidir. Ancak herkes bir fotoğrafı (dijital biçimde), görüntünün kendisinden ziyade görüntüyü temsil eden sayıları manipüle ederek çalışan bir bilgisayar grafik programında düzenleyebilir.
Analog mu Dijital mi Hangisi Daha Faydalıdır?
Dijital teknolojinin farklı avantajları olsa da, bu her zaman analogdan daha iyi olduğu anlamına gelmez. Bir analog saat, geçen zamanı ölçmek için yüksek hassasiyetli bir hareket mekanizması ( dişliler ve yaylar ) kullanıyorsa, dijital bir saatten çok daha doğru olarak saati gösterebilir. Eğer geniş bir saniye ibresi varsa, zamanı dijital bir saatten daha kesin olarak temsil edebilirken, ekran sadece saat ve dakikayı gösterebilir. Özetle analog saatler şaşırtıcı bir şekilde, saati kuvars saatlerden daha iyi bir şekilde doğruya yakın tutturabilirler. Çünkü mekanik bir analog saatteki günlük varyasyonlar birbirini iptal etme eğilimindeyken, elektronik bir kuvars saattekiler birbirini birleştirme eğilimindedir. Analog saatlerin dijitale göre daha doğru tespit etmesindeki bilimde işte budur.
Genel olarak, dünyadaki en pahalı saatler analog olanlardır (tabii ki bu kısmen insanların görünüşlerini tercih etmelerinden kaynaklanmaktadır), ancak dünyanın en doğru atom saatleri zamanı dijital ekranlarla gösterir. İlginç bir soru, dijital biçimde saklanan bilgilerin analog bilgiler kadar uzun süre dayanıp dayanmayacağıdır. Müzelerde hala binlerce yıllık kağıt belgeler (ve kil veya taş üzerine yazılmış olanlar) vardır, ancak hiç kimse ilk e-posta veya cep telefonu görüşmesini elinde tutmamıştır, ya da bunu yapan sayılı kişi vardır.
Mesela fotoğraf tarihiyle ilgili herhangi bir kitaba açılıp bakıldığında, Niepce, Daguerre ve Fox-Talbot tarafından çekilen eski fotoğrafların reprodüksiyonlarını görülebilir. Ancak dijital teknoloji çok daha yeni olmasına rağmen, ilk dijital fotoğraf ile ilgili hiçbir resim yoktur, muhtemelen kimse ne olduğunu veya kimin çektiğini bilmemektedir! Pek çok insan onlarca yıllık plastik LP kayıtlarına sahiptir ve bunlara değer vermektedir, ancak hiç kimse tek kullanımlık MP3 müzik dosyalarına aynı önemi vermemektedir.
Bunun yanında dijital teknolojinin erken dönemlerinde bilgisayar veya cihaz belleğine kaydedilen birçok bilgi, günümüz yeni bilgisayarlarla okunması tamamen imkansızdır. 1990’ların ortalarında yaygın olan disketleri bile, artık yerleşik disket sürücüleri olmayan modern bilgisayarlarda okumak imkansızdır. Bu nedenle, gelecek dijital olsa da analog teknolojinin her zaman yeri farklıdır.
Örnekleme Nedir?
Analog bilgileri dijitale dönüştürmek kolaydır: her dijital fotoğraf çektiğinizde, bilgisayarınıza ses kaydettiğinizde veya cep telefonuyla konuştuğunuzda bunu yaparsınız. İşlem, analogdan dijitale dönüştürme (ADC) veya daha gayri resmi olarak örnekleme olarak adlandırılır. Örnekleme basitçe “düzenli aralıklarla ölçmek” anlamına gelir ve bir örnekle anlaşılması en kolay olanıdır.
Diyelim ki sizinle cep telefonumdan konuşuyorum. Ses gerçekte hava yoluyla telefonun mikrofonuna giden ve onları elektrik sinyallerine dönüştüren enerji dalgalarıdır. Ses dalgaları ve sinyallerin her ikisi de sürekli değişen dalga biçimleridir (analog bilgilerdir) ve diyagramdaki üst grafiğe benziyorlardır.
Bir cep telefonu sesi dijital biçimde iletir, bu nedenle bu analog dalgaların sayılara dönüştürülmesi gerekir. Bu dönüştürme işleminde; telefonun içindeki analogdan dijitale dönüştürücü adı verilen bir devre ile dalgaların boyutunu saniyede birçok kez ölçerek, ardından her ölçümü bir sayı olarak kaydetmesi ile gerçekleşir.
Böylece ses dalgasını saniyede bir örnekleyerek (ölçerek) analog ses dalgasını başarılı bir şekilde dijital bilgiye dönüştürür. Bu numaraları hava yoluyla radyo dalgaları olarak başka bir telefona gönderebilir, bu da işlemi tersine çalıştırır ve sayıları tekrar duyabilecek sese dönüştürür. Ama burada bir sorun vardır; sesi dijitale ve tekrar tekrar dönüştürme sürecinde bazı bilgiler kaybolabilir, çünkü yapılan ölçüm orijinal dalganın şeklini tam olarak yakalayamamaktadır. (tahmine göre).
Peki bu konuda ne yapılabilir diye bir soru açıldığında cevap şu şekildedir; Ses dalgasını iki kat daha sık ölçerek daha fazla ölçüm yapabilir. Bu, örnekleme hızı denen şeyi ikiye katlamak anlamına gelir. Bu şekilde iki kat daha fazla ölçüm alınır ve ses dalgası mesela 9 yerine on sekiz sayı ile temsil edilir. Örnekleme oranı ne kadar artırılırsa, sesin dijital temsili o kadar doğru olur. Ancak ne kadar çok dijital bilgi oluşturulursa onu depolamak için o kadar fazla alana ihtiyaç duyulur.
Örnekleme Hızı ve Bit Hızı
Dijital müzik indirdiğinizde, hizmet sağlayıcı tarafından genelde size aynı parçayı farklı bit hızlarında indirme seçeneği sunulur. Genel olarak, bit hızı, müzik her örneklendiğinde yakalanan bilgi miktarıdır. Böylece daha yüksek bir bit hızı, daha fazla bilginin yakalanması ve analog bilginin daha doğru bir şekilde dijital bilgiye dönüştürülmesi anlamına gelir. Daha yüksek kaliteli müzik parçalarının bit hızı daha yüksek olabilir, ancak parçalar bilgisayarınızda çok daha fazla yer kaplar ve indirilmesi daha uzun sürer.
Tipik olarak müzik, CD’ler ve MP3 parçaları için 44,1 kHz örnekleme hızıyla (saniyede yaklaşık 44.000 kez) dijital olarak dönüştürülür. Çünkü teknik nedenlerden dolayı, örnekleme hızı dalganızdaki en yüksek ses frekansının yaklaşık iki katı olmalıdır ve insan işitmesi yaklaşık 20kHz ile sınırlıdır. Bu da en az 40kHz örnekleme hızına ihtiyacımız olduğunu gösterir. MP3 parçaları için tipik bit hızı 128 kbps civarındadır (saniyede 128.000 ikili basamak veya bit), ancak daha yüksek kaliteli parçalar 128 kbps ile 256 kbps (saniyede 256.000 bit’e kadar) arasında bir bit hızına sahiptir.
Kaynakça:
https://www.diffen.com/difference/Analog_vs_Digital#:~:text=
https://www.flanners.com/blog/whats-the-difference-between-analog-digital-2021
https://www.electronicproducts.com/analog-vs-digital-whats-the-difference/#
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu