Comparación de dispositivos analógicos y digitales

Publicado el 4 noviembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Dispositivos analógicos vs digitales

Dicen que vivimos en un mundo cada vez más digital. Pero, ¿qué significa exactamente “digital”? Probablemente sepa que la electrónica, como las computadoras, los teléfonos inteligentes y los televisores, es digital. Pero, ¿qué tienen ellos que los hace digitales?

Digital y analógico realmente se refiere a una forma de transferir y almacenar información. El mundo natural es completamente analógico. La información del mundo natural se transfiere mediante ondas. Ves a un amigo al otro lado del patio de comidas porque una onda de luz rebota en él y entra en tu ojo. Escuchas tu canción favorita que sale de una tienda cercana porque las ondas de sonido de la tienda llegan a tu oído y hacen vibrar tu tímpano. Su tímpano se mueve físicamente hacia arriba y hacia abajo en un patrón de ondas.

Las señales digitales son diferentes. Una señal digital es lo que la computadora entiende y está formada por patrones de electricidad. La electricidad es un flujo de carga (electrones para ser exactos) alrededor del circuito. Puede enviar una señal usando electricidad variando la rapidez con que se mueven esos electrones. En una computadora, las señales eléctricas representan el único lenguaje que las computadoras realmente entienden: el código binario que contiene una serie de unos y ceros. Eso es lo que es una señal digital: pulsos de electricidad que representan unos y ceros.


Ejemplo de una señal digital: unos y ceros
Ejemplo de una señal digital: unos y ceros

Hasta ahora, todo esto puede parecer algo abstracto, pero probablemente conozca muchos ejemplos de señales digitales y analógicas. La mayoría de las formas modernas de transferir y almacenar información son digitales: cables y memorias USB, conexiones HDMI, tarjetas SD, CD y DVD. Todos estos contienen información almacenada como una serie de unos y ceros, que se transfieren de un lugar a otro utilizando electricidad. Pero no es necesario retroceder demasiado en el tiempo para encontrar ejemplos de señales analógicas y almacenamiento: cintas de casete, discos, televisión a través de una antena aérea, teléfonos básicos y la mayoría de los instrumentos musicales eran todos analógicos. Por ejemplo, las cintas de casete y los discos contienen golpes reales que representan las ondas sonoras que se almacenan en ellos.


Una cinta de cassette
Una cinta de cassette

Los beneficios de lo analógico incluyen el encanto de las imperfecciones del medio (como los silbidos y estallidos de grabaciones antiguas), el hecho de que se necesitan menos conversiones, la información es más completa y exacta (nada se redondea) y que un un fallo de la computadora no puede provocar la pérdida de una grabación analógica. A veces, las señales analógicas pueden ser de mejor calidad en comparación con equipos digitales baratos. Los beneficios de las señales digitales son que se pueden transferir a la velocidad de la luz, tienden a captar menos ruido (como el silbido en las grabaciones de sonido), son más económicas, permiten acceder a cualquier parte de la grabación casi al instante, permiten realizar copias sin perder ni degradar el original, y se pierde menos señal cuando se transmite a larga distancia.

Conversión entre analógico y digital

Aunque los días de los dispositivos analógicos están desapareciendo rápidamente, la conversión entre señales analógicas y digitales siempre será importante. ¿Por qué? Porque los humanos somos análogos. Cuando te grabas cantando una canción o creas una película casera, estás tomando cosas que son analógicas, que son físicas y reales, y las conviertes en señales digitales en tu teléfono inteligente o cámara de video. Entonces, ¿cómo funciona eso exactamente?

Hay varias formas de convertir entre señales analógicas y digitales. Una de las formas más simples y anticuadas utiliza los principios del electromagnetismo. Cuando mueves un cable cerca de un imán, se crea una corriente en el cable (electricidad). Cuando habla por un micrófono, hace vibrar un diafragma hacia arriba y hacia abajo en un patrón que coincide con su voz. Esto mueve el cable dentro de un campo magnético y crea una señal eléctrica que también coincide con su voz. Así que así, ha convertido la onda de sonido analógica creada por su voz en una señal digital (eléctrica). Una vez que tienes electricidad, es fácil de manipular y se puede convertir en unos y ceros usando dispositivos electrónicos.


Un micrófono es un convertidor de analógico a digital
Un micrófono es un convertidor de analógico a digital

En un altavoz ocurre exactamente lo contrario. Cuando reproduce música en su teléfono inteligente, se envía una señal eléctrica a los pequeños altavoces que se encuentran en su interior. Esa señal eléctrica pasa por un cable que está dentro de un campo magnético. Esto hace que el cable se mueva hacia arriba y hacia abajo en un patrón que coincide con la música. Está conectado a un diafragma muy parecido al del micrófono. El movimiento hacia arriba y hacia abajo es lo que produce un sonido.


Ejemplo de cómo una onda se convierte en una serie de números digitales
Ejemplo de cómo una onda se convierte en una serie de números digitales

De modo que las señales se pueden convertir entre analógicas y digitales mediante la simple aplicación de la física del electromagnetismo.

Resumen de la lección

El mundo real es analógico, pero la mayor parte de la tecnología que usamos en nuestras vidas en estos días es digital. Las señales analógicas contienen ondas de la vida real: como las vibraciones en el aire que son ondas sonoras. Estas ondas también se pueden almacenar en forma analógica, como cuando usamos para grabar sonido en cintas de casete, que contienen pequeñas protuberancias que representan las ondas sonoras. Las señales digitales, por otro lado, están formadas por pulsos eléctricos, que generalmente representan unos y ceros. Este es el lenguaje de las computadoras y la electrónica. Los DVD, tarjetas SD y unidades USB son todos digitales.

Podemos utilizar los principios del electromagnetismo para convertir entre señales analógicas y digitales. Esto siempre será importante y útil, porque siempre que queramos grabar nuestras voces, tomar fotos o crear películas caseras, siempre será un ejemplo de cómo cambiar el mundo real analógico a una forma digital.

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