アナログとデジタルとは

アナログとデジタルは、情報を表現する方法の2つの主要な形式です。 

アナログは、信号を連続的な値で表現する方法です。例えばアナログ時計の針が時間を連続的に示すように、音楽や音声信号・天候データ・温度などの情報をアナログ的に表現することができます。アナログ信号は波形として表現され、周波数や振幅などで表す事ができます。 

一方、デジタルは信号を0と1の2進数で表現する方法です。これらの2つの数値は、ビットと呼ばれます。デジタル信号は、サンプリングと量子化のプロセスによってアナログ信号を離散化し、数値的に表現します。デジタル信号は、特定の時間間隔で値が変化するため、波形のような連続的な形状ではなく、ステップ状のような形状を持ちます。 

アナログ信号は、高精度であり、信号の特性を正確に再現することができますが、外来ノイズの影響に敏感であり、信号が伝達される距離や方法によっては歪みが生じることがあります。デジタル信号は、ノイズに強く、信号が伝達される距離や方法によらず正確に再現されますが、サンプリングや量子化による情報の欠落が生じることがあります。また、アナログと比較して、デジタル信号の処理や転送に適した方法が多数存在するため、広く使用されています。

１．デジタルとアナログの概要 

デジタルとは「連続的なデータを段階的に切り取ったもの」です。デジタル時計の仕組みが、デジタルのわかりやすい例といえます。アナログは「連続的なデータを目に見える形で表したもの」でアナログ時計の秒針がわかりやすい例ですね。 

デジタルとアナログの違いを理解するには、デジタル時計とアナログ時計の比較が分りやいです。デジタルとアナログの概要について説明いたします。 

１－１デジタルとは 

デジタルとは「連続的なデータを段階的に切り取り、数値や記号で表すもの」です。ラテン語の「digitus(指)」が語源で数えるときの指を折る動作が由来と言われています。 

デジタルでわかりやすい例がデジタル時計です。デジタル時計は1分1秒ごとに数字が切り替わりますが、現実には1秒から2秒に変わるまでの間には1.99秒も存在しています。デジタル時計は、1秒から2秒に変わる途中のデータを切り取って表しているため、1秒の次に2秒に表示されるというわけです。 

この技術を使った最たる例がコンピューターです。現代ではデジタルのことをコンピューターと同義語のように表すケースも増えていますが、厳密にいえばデジタルとは表示方法（方式）のことを言います、コンピューターはデジタルを使った機械（装置）のことを言います。 

「デジタルはコンピューターを使っているとは限らない」ことを理解しておく必要があります。 

１－２アナログとは 

アナログは「連続的に変化するデータを、目に見える量で表したもの」です。ラテン語の「analogy（比例）」が語源と言われています。英語でのanalogyの「類似・相似・比喩」を指しているという説もあるようです。 

アナログの例としてわかりやすいのはアナログ時計です。アナログ時計は短針と長針、秒針で時間を表しています。秒針は止まることなく動き続けることで、時間が進んでいる様子が目に見えるように表されています。 

砂が落ちる様子で時間の流れを表す「砂時計」も、アナログの代表的な例のひとつといえるでしょう。 

アナログはゆるやかに変化をしていくものなので、1と1の間にある「0.000001」以下の数値も表すことができます。例えば今ではほとんど使われなくなりましたが水銀式温度計の示す温度に切れ目がないように、アナログは切れることがありません。水銀式体温計が37.5度と37.6度の間で止まってしまった場合、その体温が何度かは数値を読む人によって読取る値がわかれるかもしれません。そのためアナログはデジタルに比べて曖昧だとも言えます。 

アナログは「曖昧」で「切れ目のない」ものともいえます。 

２．デジタルとアナログの特徴的な違い 

デジタルは断続的・アナログは連続的であるという違いがあります。例えば、デジタル時計の場合は流れ続けている時を「時・分・秒」で区切り、断続的な数値で表します。一方、アナログ時計は針の連続的な回転で時間を示すため、秒と秒の間の小さな瞬間も示すことができます。 

２－１デジタルはコピーできる・アナログはコピーできない 

デジタルはある現象（状態）を一定の数値・指標で表すことができます。そのため同一の数値を持ったものならそのままコピーすることができます。デジタルとパソコンの相性が良いと言われているのも、デジタルデータであればパソコンにそのままコピーすることが容易にできるからです。 

一方のアナログをコピーする場合はデジタルのように簡単にはうまくできません。アナログ時計の秒と秒の間を読むことが難しいように、アナログは曖昧なものなのですので、決められた数値で再現する(デジタル化する)ことが難しいからです。 

２－２アナログをデジタルに変換する方法 

それでは、むかしのアナログ形式で録音されたアナログレコード音楽の音源などをデジタルに変換したい場合は、どのようにすればよいのでしょうか。 

一般的にアナログは流線型、デジタルは四角の集合体と考えて下さい。アナログをデジタルに変換する場合は、四角の集合体をアナログの形に添わせていく作業となります。どれだけ四角を細かくしても、完全にアナログのかたちに合わせることは難しいです、細かな（僅かな）漏れが出しまいます。 

アナログをデジタルに変換すること自体は可能ですが、アナログの曖昧な部分をデジタルですべて再現するのは難しいのです。この四角をどれだけ細かくするかでアナログの再現性が変わります。 

３．アナログのメリット・デメリット 

アナログを利用するメリットとデメリットは、デジタルのメリットとデメリットの裏返しいう事になります。目や耳から情報を入れる人間にとって、感覚的に利用できる点は大きなメリットとなります。その反面として正確性に欠けることや複製が困難であることは、情報化社会にとってはデメリットなことといえます。アナログを利用するメリットとデメリットについて述べていきます。 

３－１アナログを利用するメリット 

アナログを利用するメリットとしまして感覚的に利用できると言えます。目や耳から情報を入れる我々にとって、アナログは自然に取り扱えるデータ（情報）といえます。 

曖昧さを残すことで、イメージで理解することが出来ることではないでしょうか。 

・細かいニュアンスを伝えられる点がアナログを利用するメリットといえます。 

３－２アナログを利用するデメリット 

アナログを利用するデメリットは、デジタルのメリットの裏返しということにもなります。 

明確に数値で表すわけではないため、正確性に欠けます。複製できないことも情報化社会にとってはデメリットといえます。 

・正確さに欠けます 

アナログは数値で明確に表するわけではありませんので正確性に欠けます。 

時計がいい例です。デジタル時計は明確に数値が表示されていますが、アナログ時計は秒針が常に動いているため、何秒かどうかは曖昧になる事があります。 

・データの保存・複製がしづらい 

データの保存と複製がしづらい点もデメリットとなります。アナログデータは細かいニュアンスまで表現できる反面、その細かいニュアンスを完璧に複製することは難しいです。ニュアンスや曖昧さといった情報量が多くなる事がデータの保存や複製を難しくしている要因と言えないでしょうか。