アナログ信号(アメリカ英語)またはアナログ信号(イギリス英語および英連邦英語)とは、他の量を表す信号、つまり他の量に類似した信号のことです。たとえば、アナログ音声信号では、瞬時信号電圧は音波の圧力に類似した方法で変化します。[ 1 ]
一方、デジタル信号は、元の時間変動量を、量子化された数値のサンプリングされたシーケンスとして表現します。これは通常、バイナリ値の形式ですが、必ずしもそうとは限りません。デジタルサンプリングは、表現に帯域幅とダイナミックレンジの制約を課し、量子化ノイズを追加します。
アナログ信号という用語は通常、電気信号を指しますが、機械システム、空気圧システム、油圧システム、その他のシステムもアナログ信号を伝達したり、アナログ信号とみなされたりする場合があります。
アナログ信号は、媒体の何らかの特性を利用して信号の情報を伝達します。たとえば、アネロイド気圧計は、回転位置を信号として使用して圧力情報を伝達します。[ 2 ]電気信号では、信号の電圧、電流、または周波数を変化させて情報を表現できます。
あらゆる情報はアナログ信号によって伝達される可能性があります。このような信号は、音、光、温度、位置、圧力などの物理的変数の変化に対する測定された応答である場合があります。物理的変数は、トランスデューサによってアナログ信号に変換されます。たとえば、マイクロホンの振動板に音が当たると、電磁マイクロホンのコイルによって生成される電流、またはコンデンサーマイクロホンによって生成される電圧に、対応する変動が生じます。この電圧または電流は、音のアナログであると言われます。 [ 3 ] [ 4 ]
アナログ信号は、通信チャネル、記録、信号処理操作によって生じる電子ノイズや歪みの影響を受けやすく、信号対雑音比(SNR)が徐々に低下する可能性があります。信号が伝送、複製、処理されるにつれて、信号経路で発生する避けられないノイズが生成損失として蓄積され、SNRが徐々に不可逆的に低下し、極端な場合には信号がノイズに圧倒されることがあります。ノイズは、音声信号ではヒスノイズや相互変調歪みとして、映像信号ではスノーノイズとして現れることがあります。ノイズと信号を区別する確実な方法がないため、生成損失は不可逆的です。よくある誤解とは異なり、現実世界のシステムではノイズ(したがって誤差)が避けられないため、アナログ表現は「無限」の解像度や精度を提供するものではないことに注意してください。
アナログ信号をデジタル形式に変換すると、デジタルシステムの有限な分解能のために、信号に低レベルの量子化ノイズが導入されます。 [ 5 ]デジタル形式になると、エラー検出と訂正を使用して、追加のノイズや歪みを導入することなく、信号を送信、保存、処理できます。
アナログシステムにおけるノイズの蓄積は、電磁シールド、平衡線路、低ノイズアンプ、および高品質の電気部品を使用することで最小限に抑えることができます。