was sind die unterschiede zwischen dem digitalen und dem analogen signal?
sowohl bei Audio als auch bei Video geht man davon aus, dass ein Signal aus Frequenzen besteht, also aus Schwingungen pro Sekunde, quasi eine Überlagerung aus mehreren Sinus- oder Cosinus-Kurven. Ein echtes Signal ist sehr chaotisch, aber man geht davon aus, dass es sich zerlegen lässt in eben viele dieser Frequenzen und wenn man diese überlagert, dass das resultierende Signal ebenso chaotisch ist wie das Ursprungssignal.
Sehr salopp gesagt.
Das gilt bisher für Analog als auch für digital.
In der Natur gibt es nur analoge Signale. Die sind vielfältig und reichhaltig. Jedes System hat allerdings seine Grenzen und innerhalb nur dieser Grenzen wird das Signal betrachtet: so liegen Audiofrequenzen zwischen 0 und 20.000 Hertz, bei Video zwischen 0 und 5 MHz pro Farbe (RGB) bei SD. Alles was darüber hinausgeht wird üblicherweise nicht mehr betrachtet (gibt Ausnahmen).
Auch dies gilt sowohl für Analog als auch für digital. Frequenzen die darüber hinausgehen werden meist versucht zu filtern, damit sie das System nicht stören, da es unangenehme Spiegelfrequenzen geben kann, egal, soll es theoretisch also nicht geben.
Dann gab es zwei schlaue Leute: Shannon und Nyquist, die haben eine Theorie aufgestellt, dass ein analoges Singal dann wieder vollständig dargestellt werden kann, wenn man es mit mindestens der doppelten Frequenz abtastet. So, nun kommen wir also zum digitalen Sigal: dieses zerlegt unsere schöne runde Sinuskurve auf einmal in Häppchen. Dazu kannst Du Dir vorstellen, dass eine Art Gitter über das Signal gelegt wird, wo die Dichte der horizontalen Striche die Bittiefe darstellt (ein 4 Bit Signal hat also nur 1/2°4 so viele horizontale Striche wie ein 8 Bit Signal) und ist somit direkt Abhängig vür die Auflösung der Dynamik des Signals, also der lautesten zur leisesten Stelle: würde man ein Gitter mit 4 Strichen drüber legen, so hätte das Signal 4 Lautheitsstufen, würde man ein Gitter mit 156.000 Strichen drüber legen, so scheint man keine Stufen mehr zu hören, ein von leise nach laut anschwellendes Signal erscheint kontinuierlich. Eine CD hat eine Auflösung von 16 Bit also 2°16. Auf der CD ist also ein digitales Signal gespeichert.
Das gleiche mit den Vertikalen Strichen, hier müssen nach der Theorie oben also bei einem Audiosignal mindestens 40.000 Striche pro Sekunde drüber gelegt werden, bei CD sind es um genau zu sein 44.100.
Nun habe ich Dir in kurzen Worten beschrieben, wie aus einem analogen Signal ein digitales wird: man zerlegt es. Nach der Theorie soll zwischen dem Ursprungssignal (analog) und dem reproduzierten Signal (auch wieder analog) kein Unterschied sein. Es zwischendurch digital zu machen hat einfach praktische Gründe:
man kann es leichter Bearbeiten
man kann es besser speichern und duplizieren (verlustfrei)
Analoge Signale werden nämlich mit jedem Kopiervorgang schlechter. Teilweise sogar dramatisch. Auch sorgt das Speichermedium meist für ein Nachlassen der Qualität (Remanesez, Azimuth sind Begriffe die Du mal googeln kannst, wenn Du Dich da vertiefen willst 
).
Theoretisch sind also analoge Signale gleich gut. Lange waren jedoch analoge Signale unaufholbar besser: Video wurde zunächst lange immer noch auf Film gedreht und entwickelt, da die digitalen Kameras die Farben nicht zufriedenstellen darstellen konnten. Gleiches gilt für die Fotografie: die ersten Kameras mit 1-2 Megapixeln sind ein Witz gegen das Auflösungsvermögen von einem kleinkörnigen Film.
Inzwischen hat es sich in nahezu allen Bereichen aus meiner Sicht angelichen und ich bin mir sicher, dass nur noch sehr wenige professionelle Betrachter / Hörer Unterschiede wahrnehmen können - wohlgemerkt in einem seriösen Blindvergleich, Digitalbilder also im gleichen Format ausgedruckt etc…
Man unterstellt im Audiobereich dem analogen Equipment eine „analoge Wärme“ und es gibt viele Arten, diese nun nachzustellen.
Der Vorteil von Digital ganz knapp: früher mussten Tonbänder vom Tonbandgerät mit Schere geschnitten werden und mit Klebefolie geklebt werden, um Stellen zu entfernen. Das hat eine Zeit gedauert. Der gleiche Vorgang heute am PC mit einem Audioprogramm dauert keine 2 Sekunden, wenn man die Stelle kennt. Auch regt die Einfachheit der Bearbeitung zum experimentieren an, was früher aufwendig wäre und aus zeit- und Budgetgründen nicht gemacht würde.
Soweit ein „Kurzabriss“
was sind die unterschiede zwischen dem digitalen und dem
analogen signal?