Señal digital y digitalización

¿Qué es digital? – Señal digital y digitalización

Digitalización: de lo analógico a lo digital

La luz y el sonido son ondas continuas, de amplitud variable, que se propagan a través del aire u otros medios. Poseen las características propias de las ondas en general, tales como reflexión, refracción y difracción.

Estas ondas son percibidas por los sentidos humanos en forma de estímulos a través de los diferentes sentidos. Se dice que son analógicas porque sus variaciones son continuas y graduales. En la naturaleza, todos los fenómenos se manifiestan de forma analógica. Pero los ordenadores no pueden operar con señales analógicas. Para que un sistema informático pueda trabajar con la información que contiene una onda analógica, los datos deben «traducirse» al idioma de la máquina, que no es otro que el digital.

La digitalización o conversión Analógico/Digital (AD), también conocida como DSP (Digital Signal Process), es el proceso mediante el cual una señal analógica se convierte en una señal digital, esto es, en una representación de la señal como una secuencia finita de valores. En este proceso la forma continua de una onda analógica o cualquier otro estímulo (el movimiento, la variación de temperatura, etc.), se traduce a una serie de valores numéricos gracias al dispositivo adecuado, de forma que el ordenador pueda interpretarlos como datos.

El proceso inverso, la conversión Digital/Analógica (DA) permite obtener una señal analógica a partir de una secuencia de datos binarios. Esto es imprescindible para que el ser humano pueda percibir la señal, ya que nuestros sentidos no están «diseñados» para captar las señales digitales.

Ventajas e inconvenientes

Realizar operaciones sobre señales digitales comporta ventajas destacables frente a la realización de los mismos procesos de manera analógica:

Programabilidad: un mismo sistema puede ser utilizado para tratar gran variedad de casos. Adaptándolo a la edición digital podemos decir que todos los media pueden editarse con una misma herramienta: el ordenador.
Estabilidad: aunque con algunos límites, los sistemas digitales no se ven tan alterados por cambios ambientales externos (temperatura, humedad, presión, etc.).
Repetitividad: todas las máquinas digitales del mismo tipo y con el mismo programa realizan las mismas operaciones con los mismos resultados.
Las operaciones digitales son menos sensibles al ruido, tanto en la edición como en la transmisión.
Permite la inclusión de códigos de protección frente a errores.
Permite la encriptación de la señal con un elevado grado de sofisticación.
Permite la compresión de los datos.
Permite la realización de duplicados sin pérdida alguna en la calidad de los contenidos. Con los sistemas analógicos, la copia de una copia ofrece una calidad inferior a la original. Los sistemas digitales permiten una duplicación exacta.

Sin embargo, también se pueden destacar algunos inconvenientes:

Necesidad de disponer del dispositivo de digitalización correspondiente para poder «capturar» la información analógica.
Requerimiento de un mayor ancho de banda para la transmisión digital (para superar esta desventaja se han desarrollando complejas tecnologías de compresión de datos, que evolucionan día a día).

A pesar de que vivimos en un mundo que es, por naturaleza, analógico, en la mayoría de los casos es más adecuado procesar la información en formato digital.