احتمالاً تا به حال در مغازه‌های مختلف دیده‌اید که برخی از کابل‌ها در جعبه‌های بزرگ و با قیمت ویژه فروخته می‌شوند، اما آیا واقعاً کیفیت بالاتر کابل می‌توانید سیگنال دیجیتال بهتری به شما بدهد؟ نکته‌ای که در پاسخ به این سوال وجود دارد ممکن است شما را شگفت‌زده کند.

کابل‌ها بخش‌های خسته کننده و ناامید کننده‌ی کامپیوتر یا وسایل الکترونیکی دیگر هستند. شما آن‌ها را به پریز وصل می‌کنید و دستگاه کار می‌کند، همین. درست است؟ برای درک بهتر نحوه‌ی عملکرد کابل‌ها، باید نگاهی به فیزیک و علم چگونگی ارسال امواج، و شاهکارهای مهندسی که برای ساخت تصاویر و اصوات صورت می‌گیرد بیندازیم. داشتن عقل سلیم یا کمی دانش گیکی برای خرید یک کابل مناسب برای دستگاه‌های الکترونیکی منزل شما کافی است. اما با ما در ادامه‌ی مطلب همراه باشید تا چند مورد از کاربردی‌ترین (و جالب‌ترین) اطلاعاتی که لازم است درباره‌ی کابل‌ها و سیگنال‌های دیجیتالی بدانید را به شما بگوییم.

کابل‌ها، علامت‌ها و بازاریابی

اگر به زنجیره‌ی بزرگی که محصولات طی می‌کنند تا به دست شما برسند توجه کنید، می‌بینید که گاهی اوقات این فرآیند تولید واقعاً بی‌نظیر است. قیمت کابلی که شامل کانکتور، محافظ، همه بخش‌ها و زحمت‌ها می‌شود حتی برای محصولات با کیفیت هم به طرز عجیبی کم است. ولی مسیری که محصول طی می‌کند تا به دست شما برسد، نه فقط یک خورده، بلکه معمولاً هزینه‌ی زیادی به قیمت اولیه اضافه می‌کند. این خرج‌ها شامل بسته‌بندی، حمل، تبلیغات، بازاریابی و سود قابل توجهی می‌شود که باید برای پرداخت دستمزدها، صورت حساب‌ها و مخارج مختلف مغازه‌ها کافی باشد.

با توجه به همه‌ی دلایلی که گفتیم، قیمت‌گذاری کابل‌ها کار پیچیده‌ای است. اما دیدگاه مشتریان ممکن است با یکدیگر فرق داشته باشد، از این رو به نظر یک نفر پرداخت پول بیشتر برای محصولی که فکر می‌کند ارزشش را دارد مهم نیست. «احساس» در این مسئله واژه‌ی مهمی است. بسته‌بندی و بازاریابی بزرگ احساسی که مصرف کنندگان نسبت به یک برند یا محصولی که تحت عنوان آن برند فروخته شده را می‌سازد.

حالا این برای گیکی که می‌خواهد کابل بخرد چه معنایی دارد؟ خریداران بدانند، قیمت بالاتر همیشه به معنای کیفیت بهتر نیست. بسته‌بندی براق و استفاده از کانکتورهای طلایی رنگ شاید این احساس را به شما بدهد که دارید یک محصول باکیفیت می‌خرید، ولی در واقعیت دارید به خاطر هزینه‌های آن مغازه، تبلیغات هوشمندانه، حقه‌ها و شعارهای شرکت پول بیشتری می‌پردازید. پس چه کار کنیم تا بتوانیم خرید بهتری داشته باشیم؟

اطلاعات چگونه از طریق کابل‌ها فرستاده می‌شود؟

کابلی که به دستگاه پخش Blu-Ray، Xbox یا نمایشگر کامپیوترتان وصل می‌شود، در حقیقت تفاوت چندانی که با کابل‌هایی که برق بقیه‌ی دستگاه‌های الکترونیکی شما را تامین می‌کند ندارد. چیزی به عنوان الکتریسیته‌ی خاص که فقط از بعضی کابل‌ها عبور کند وجود ندارد. وظیفه‌ی کابل‌ها این است که بخش داده و برق یک دستگاه را از یکدیگر جدا کنند.

شاید از دروس فیزیک نمودارهای اتم را که به شکل توپی بودند که الکترون‌ها به دور هسته‌ی اتم می‌چرخند به یاد داشته باشید. به دلیل این ساختار، بسیاری از مردم الکترون‌ها را به عنوان ذرات می‌شناسند، و علم کشف کرده که بسیاری از ذرات مثل فوتون‌ها (نور) و الکترون‌ها (الکتریسیته)، و همچنین موج‌ها خواص هر دو ذره را نشان می‌دهند. این خاصیت به نام دوگانگی موج و ذره هم شناخته می‌شود، و نکته‌ی مهم این است که الکتریسیته در کابل‌ها به صورت موج حمل می‌گردد.

یکی از خواص موج‌ها فرکانس به معنی سرعت نوسان آن‌ها در یک بازه‌ی زمانی مشخص است. داده با کنترل فرکانسی که از درون کابل عبور می‌کند فرستاده می‌شود. به زبان ساده، تصاویر و صداها به طول موج‌های مختلف شکسته شده و به صورت سیگنال آنالوگ یا دیجیتال از طریق کابل‌ها ارسال می‌گردد.

تفاوت بین آنالوگ و دیجیتال چیست؟

در یک سیستم تماماً آنالوگ، موجی که از طریق کابل فرستاده می‌شود عامل ایجاد صدا و تصویر است. بسته به این که فرکانس در چه سطحی با بلندگوها تعامل داشته باشد، صدای یک فرکانس زیاد یا کم می‌تواند ساخته شود. این قضیه مشابه تلویزیون‌های آنالوگ است، با این تفاوت که در آن‌جا سیگنال به صورت طول موج‌های نور سه رنگ قرمز، سبز و آبی شکسته و دوباره ترکیب می‌شود؛ در نتیجه تصویر هم مثل صدا تولید می‌شود. با وجود این که فرکانس این موج‌ها با توجه به نوع اطلاعات تغییر می‌کند، ولی امواج عمومی معمولاً تغییر چندانی نمی‌کنند—که به آن موج سینوسی می‌گویند.

سیگنال‌های دیجیتال به صورت مجموعه‌ای از سیگنال‌های روشن و خاموش که دودویی نامیده می‌شود به خارج از دستگاه فرستاده می‌شوند. این روش ارسال را شاید به عنوان صفر و یک هم شنیده باشید که در واقع همان سیگنال‌های دیجیتال است. اطلاعات دیجیتال به شکل این سیگنال‌های دودویی رمزنگاری شده، به کامپیوتر مقصد فرستاده می‌شود، و در آن‌جا رمزگشایی شده و مجدداً به حالت عادی خود بر می‌گردند.

اطلاعات دیجیتال هم مثل تصاویر و صداهای آنالوگ باید از طریق یک کابل و به وسیله‌ی الکترون‌ها از نقطه‌ی فرضی A به نقطه‌ی فرضی B بروند. ولی حالت روشن و خاموش یا صفر و یکِ ارسال سیگنال‌های دیجیتال، به اندازه‌ی امواج سینوسی که در سیگنال‌های آنالوگ داریم روان منتقل نمی‌شوند. شکل موجی که سیگنال‌های دیجیتال می‌سازد موج مربعی نام دارد. در دنیای افلاطونی، این موج‌ها از نظر ریاضی کامل‌ترین روش نمایشِ موجیِ خاموش و روشن بودن هستند. در دنیای واقعی، بگذارید فقط بگوییم که چیزها واقعی می‌شوند.

رمزگشایی سیگنال دیجیتال

همان طور که گفتیم، یک سیگنال آنالوگ بدون لایه‌ای که برای رمزگشایی وجود داشته باشد، اصوات و تصاویر را به صورت مستقیم می‌سازد. از آن جایی که سیگنال‌های دیجیتال برای چشم‌ها و گوش‌های ما بی‌معنا هستند، ورودی‌های دستگاه‌هایی مثل تلویزیون‌های HD باید از داده‌ی دیجیتالی که از طریق کابل منتقل می‌شود دوباره به تصویر یا صدا ترجمه شوند. دستگاه‌های دیجیتال برای بازسازی این داده در بخش ورودی جریان نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای خاصی دارند. و چون معمولاً سیگنال بی‌نقصی از طریق کابل دریافت نمی‌شود، این دستگاه‌ها مجبورند حدس بزنند که داده قرار بوده چه چیزی باشد.

زمانی که سیگنال از طریق کابل ارسال می‌شود، یکی از بزرگترین مشکلات مقاومت (Impedance) است که با تمایل کابل (یا سیم) به پراکنده شدن یا کاهش شکل موج‌ها ارتباط دارد، یا در برابر جریان موجود در سیم ایستادگی می‌کند. با طولانی‌تر شدن سیم، تمایل به ممانعت در برابر جریان هم بیشتر می‌شود.کابل‌های آنالوگ باید به شکلی طراحی شوند که بتوانند با مشکل مقاومت کنار بیایند، چون سیگنال آن‌ها به طور مستقیم و بدون وجود لایه‌ی بازسازی به دستگاه فرستاده می شود. با توجه به چیزهایی که گفتیم سیگنال‌های دیجیتال، به اندازه‌ی کابل‌های آنالوگ مشکل مقاومت ندارند. هنگامی که سیگنال‌ها در هنگام عبور از کابل متوقف می‌شوند، امواج دچار تضعیف یا تنزل شکل موج می‌گردند. زمانی که موج مربعیِ سیگنال‌های دیجیتال از درون کابل فرستاده می‌شود، تضعیف شده و دیگر یک موج بی‌نقص که موقعیت روشن و خاموش‌های آن مشخص باشد نیست.

سخت‌افزار و نرم‌افزار رمزگشایی موجود در دستگاه هدف می‌داند که باید به دنبال صفرها و یک‌ها بگردد، بنابراین تا حدی می‌تواند دامنه‌ی تغییرات موج مربعی را تشخیص دهد. اگر تضعیف تا درجه‌ی معینی باشد، دستگاه به موج نگاه کرده و به درستی آن را به عنوان صفر یا یک شناسایی می‌کند (یا این که با توجه به بخش‌های دیگر داده‌ای که در اختیار دارد آن را حدس می‌زند). این قضیه به خاطر بازسازی داده‌ای است که باید از کیفیت سیگنال دیجیتال، حتی در کابل بی‌کیفیتی که مقاومت بالایی داشته هم مطمئن شود. ولی آیا این بدان معناست که هیچ وقت نباید برای خرید کابل‌های باکیفیت پول زیادی بپردازیم؟

از این همه حرف علمی خسته شدید؟

کابل‌های آنالوگ باکیفیت نسبت به مدل‌های ارزان‌تر یک برتری واضح دارند و آن این است که کیفیت صدا یا ویدیو تابعی مستقیم از کاهش مقاومت در سیم‌ها و تضعیف امواج ارسالی درون آن‌هاست. اما آیا چنین چیزی در مورد کابل‌های دیجیتال هم صادق است؟ چون احتمال مقاومت با افزایش طول کابل افزایش می‌یابد. کابل‌های ارزان و بی‌کیفیتی که خیلی بلند هستند، می‌توانند بر روی سیگنال اثر منفی بگذارند و به خاطر از دست رفتن بسته‌ها، پیکسل‌هایی که اشتباه رندر شده و خطاهای مختلف باعث نمایش تصویری بی‌کیفیت شوند. پس اگر دنبال کابل‌های ارزان هستید، کابل‌های دیجیتال (خصوصاً HDMI) را تا جای ممکن کوتاه بگیرید. ولی اگر کابل دیجیتال بلند می‌خواهید، آماده باشید تا برای یک کابل باکیفیت پول خوبی خرج کنید.

هیچ مدرکی وجود ندارد که ثابت کند کابل‌های موسوم به پریمیوم صرف نظر از مشکل مربوط به تنزل کیفیت ناشی از مقاومت، سیگنال دیجیتال باکیفیت‌تری (صدای بهتر یا تصاویر غنی‌تر با رنگ‌های بیشتر) فراهم می‌کند. هر دو نوع سیگنال آنالوگ و دیجیتال می‌تواند از کیفیت کابل استفاده کند، اما احتمال این که بتوانید از یک کابل بی‌کیفیت دیجیتال در مقابل کابل آنالوگی با همان کیفیت، تصویر بهتری بگیرید بیشتر است. این بدان معنا نیست که تجربه‌ی صوتی/تصویری آنالوگ بدتر یا بهتر از دیجیتال است. به طور خلاصه اگر کابل دیجیتال شما در کوتاه‌ترین شکل ممکن باشد، احتمالاً هیچ وقت مشکلی در رابطه با کیفیت تصویر یا صدای دیجیتالی نخواهید داشت.

از خواندن توضیحاتی که در مورد پیچیدگی‌های درون کابل‌ها ارائه شد لذت بردید؟ اگر در مورد مسائل مرتبط با این قضیه سوالی دارید، آن را در بخش نظرات مطرح کنید تا در صورت امکان ما یا بقیه‌ی کاربران گویا آی تی جواب شما را بدهیم.