일상생활을 살펴보면 일반적으로 만나서 직접 대화를 하거나 공연장에서 악기 연주를 듣는 것은 대부분 아날로그 신호입니다. 그렇다면 핸드폰으로 통화를 하는 목소리와 스트리밍으로 듣는 음악은 아날로그 신호일까요? 맞습니다. 하지만 정확히 말하면 디지털화를 거친 아날로그 신호라고 할 수 있습니다.

아날로그 신호를 처리하는 것은 매우 불편하다고 합니다. 그래서 디지털화를 하여 처리를 정확하고 빠르게 진행할 수 있습니다. 특히 우리 사회는 컴퓨터가 많이 발달하였는데 컴퓨터는 디지털 신호만 처리할 수 있고, 아날로그 신호로는 아무 일도 할 수 없으므로 더욱 중요해졌다고 볼 수 있습니다. 더 자세하게 알기 위해서는 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이점을 비교해보면 됩니다.

 

디지털화 일러스트

아날로그 신호와 디지털 신호의 차이점

아날로그 신호는 끊김 없이 연속된 신호로 이루어져 있고, 신호의 세기를 아주 정밀하게 표현할 수 있으나 거리에 따라 신호의 세기가 약해지면서 결국 소멸하는 특징을 가지고 있습니다. 이와 반면에, 디지털 신호는 0과 1로만 이루어져 있습니다. 특정 전압 이상이어야 데이터가 있다고 판단하고 전압 이하로는 데이터가 없다고 판단합니다. 그래서 전압이 있는 곳은 1, 없는 곳은 0이라고 표현합니다. 그렇다면 아날로그 신호의 수많은 신호를 0과 1로 바꾸어 숫자로 나타내고 컴퓨터를 이용한다면 신호를 처리하는 능력이 훨씬 높아진다는 것을 생각해볼 수 있습니다. 이렇게 신호를 숫자로 나타내면 다음과 같은 장점들이 나타나게 됩니다.

 

stereo_sony

1) 컴퓨터를 통한 다양한 신호 처리 가능

컴퓨터에 신호가 숫자로 입력되면 컴퓨터는 더는 신호로 보지 않고 숫자로 보아 여러 가지 다양한 일을 할 수가 있습니다. 변화를 주거나 압축을 하기도 합니다. 이 점이 신호를 디지털화하는 가장 큰 이유입니다.

2) 정확성 보장

데이터가 외부 환경의 변화에 영향을 받지 않고 다시 정확한 데이터로 조작할 수 있습니다. 아날로그는 복제 시 변형되기 쉬우나 디지털은 복제해도 품질 저하가 아날로그보다 덜하기 때문입니다. 예를 들면, 프린터 결과물을 계속해서 복사하는 것과 USB 메모리에 담긴 결과물을 계속 복사하는 것 둘 중에 당연히 USB 메모리에 담긴 결과물이 품질 저하에 영향을 주지 않는 것과 비슷한 경우입니다.

3) 완전한 재생 기능

아날로그에 비해 똑같은 연산을 같은 성능에서 재생할 수 있습니다. 그리고 녹음이나 복사 등이 자유자재로 이루어질 수 있습니다. 아날로그를 그대로 녹음한 엘피판은 전용 레코드판이 있어야 하지만, 디지털화된 신호는 어느 기계에서든 재생시킬 수 있다는 것과 비슷합니다.

 

결론

그렇다고 항상 디지털 신호가 아날로그 신호보다 좋기만 한 것은 아닙니다. 만약 디지털 신호를 표현하는데 충분한 비트(용량 또는 크기)를 할당하지 않으면 원래의 신호 값을 잃어버리게 되어 부정확한 값이 표현되는 경우가 많이 발생하기 때문입니다. 그래서 일반적으로 품질이 매우 우수해야 하는 응용 분야에서는 아날로그를 그대로 사용하는 예도 있습니다. 그러나 요즘은 숫자를 처리하는 컴퓨터를 많이 사용합니다. 미디어 처리 과정을 진행하려면 숫자여야 컴퓨터가 인식하고 저장하며 가공할 수 있습니다. 앞으로, 디지털 신호는 우리 생활이 컴퓨터 등 AI 관련 기계가 많이 생기면서 계속 확대가 될 것이며, 명확한 내용을 전달하고 동작을 수행 받기 위해서는 아날로그 신호를 디지털화하는 것이 중요하게 느껴집니다. 다음에는 아날로그에서 디지털 신호로 바뀌는 과정에 대해 말씀드릴게요.

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