¿Qué es DAC? Vea qué es un “DAC” en otros diccionarios. DAC para conversión BCD

Para obtener una señal de salida con el signo correcto, es necesario invertir el desplazamiento restando la corriente o voltaje que es la mitad de la escala del convertidor. Esto se puede hacer de diferentes maneras para diferentes tipos de DAC. Por ejemplo, con los DAC basados ​​en fuentes de corriente, el rango de variación del voltaje de referencia es limitado y el voltaje de salida tiene una polaridad opuesta a la polaridad del voltaje de referencia. En este caso, el modo bipolar se implementa de manera más simple al incluir una resistencia de polarización adicional R cm entre la salida del DAC y la entrada de voltaje de referencia (Fig. 18a). La resistencia R cm está fabricada en un chip IC. Su resistencia se elige de modo que la corriente I cm sea la mitad del valor máximo de la corriente de salida del DAC.

En principio, el problema de la polarización de la corriente de salida se puede resolver de manera similar para los DAC basados ​​en conmutadores MOS. Para hacer esto, debe invertir el voltaje de referencia y luego generar una corriente de polarización desde -Uop, que debe restarse de la corriente de salida del DAC. Sin embargo, para mantener la estabilidad de la temperatura, es mejor asegurarse de que la corriente de polarización se genere directamente en el DAC. Para ello, en el diagrama de la Fig. 8a, se introduce un segundo amplificador operacional y la segunda salida del DAC se conecta a la entrada de este amplificador operacional (Fig. 18b).

La segunda corriente de salida del DAC, según (10),

o, teniendo en cuenta (8)

Y ahora he comprendido el secreto de la música, he comprendido por qué está muy por encima de todas las demás artes: la cuestión está en su incorporeidad. Una vez separada del instrumento, vuelve a pertenecerse a sí misma. Ella es la suma de sonidos que ha adquirido independencia, ingrávida, incorpórea, completamente pura y en completa armonía con el Universo. Walter Moers. "La ciudad de los libros de ensueño" La mayoría de la gente percibe el sonido producido por los dispositivos que nos acompañan cada día (portátil, smartphone, auriculares o sistema de altavoces) como el producto final. Sin pensar que este sonido se puede mejorar, lo hizo verdaderamente “vivo”, rico y hermoso. La música debe inspirar, deleitar, aportar una sensación de calma o llenar de energía, dependiendo de las preferencias musicales y el estado de ánimo del oyente. Pero antes de hablar de mejorar el sonido, conviene entender el aspecto técnico del problema. Los dos dispositivos técnicos responsables de la calidad del sonido son el DAC y el amplificador. DAC moderno desde el interior Primero, vale la pena entender qué es un DAC. Se trata de un conversor de digital a analógico, es decir, un dispositivo que convierte una señal digital en sonido analógico. Los discos duros de las computadoras y los discos de audio almacenan material digitalmente, mientras que los parlantes y auriculares reproducen el sonido a partir de una señal analógica. Por lo tanto, en algún lugar entre el medio de almacenamiento y el dispositivo de reproducción final, debe ocurrir la conversión de digital a analógico, es decir, la conversión de ceros y unos en impulsos eléctricos. Puede ocurrir en tarjetas de sonido, reproductores, receptores o reproductores de mp3, porque todos estos dispositivos tienen un chip DAC incorporado. La calidad de la señal de audio analógica obtenida en la salida depende tanto del chip DAC utilizado como de otras tecnologías involucradas en el proceso, así como de muchos otros factores, entre los que destacan la fuente de alimentación de alta calidad y el propio circuito del dispositivo. . En otras palabras, podemos decir que el DAC es el “cerebro” de cualquier ruta de audio. Las diferencias en la conversión de digital a analógico son una de las razones por las que algunos dispositivos suenan mejor o peor que otros. Los convertidores externos de digital a analógico, por regla general, reproducen el sonido con mayor precisión que los DAC instalados en tarjetas de sonido, receptores y reproductores económicos, porque son dispositivos especializados. Los DAC son convenientes porque se pueden conectar a cualquier dispositivo que tenga una salida digital y la mayoría de los DAC también se pueden conectar a través de USB. Comprar un DAC externo de calidad puede mejorar significativamente la calidad del sonido de su sistema. Ahora vale la pena hablar de otro dispositivo que afecta directamente la calidad del sonido: el amplificador. Amplificador de válvulas Fosgate Signature Mucha gente está interesada en saber por qué se necesitan amplificadores de auriculares independientes. Después de todo, casi cualquier tarjeta de sonido, computadora portátil, tocadiscos o reproductor de mp3 tiene una salida de auriculares, cuando se conecta a ella funcionan los auriculares, sin ningún amplificador. De hecho, los auriculares pueden funcionar con todos los dispositivos enumerados precisamente porque la mayoría de estos dispositivos ya tienen una parte amplificadora antes de salir a los auriculares. Por lo tanto, es incorrecto suponer que alguien usa auriculares sin amplificador; muchos simplemente usan el que se proporciona en su fuente de sonido como amplificador; ¿Qué ventajas ofrece un amplificador independiente? Se cree que la finalidad de cualquier amplificador es potenciar la señal sonora recibida de la fuente sin cambiar su estructura, es decir, sin introducir nada propio en el sonido. En realidad, sin embargo, diferentes amplificadores suenan diferente con el mismo equipo al mismo nivel de volumen. Asimismo, los auriculares suenan diferente con diferentes amplificadores, aunque el alcance de esta diferencia puede variar mucho dependiendo de los auriculares y amplificadores específicos. Sin embargo, la diferencia entre un amplificador muy bueno y uno muy malo es claramente audible en la mayoría de los auriculares, y los representantes más comunes de amplificadores de auriculares muy malos son las salidas de la mayoría de los reproductores, tarjetas de sonido, reproductores y teléfonos económicos. En otras palabras, comprar un amplificador de auriculares de alta calidad por separado siempre producirá el mejor sonido con los auriculares que ya tiene. Al aumentar la corriente en el amplificador, aumenta el detalle y la atmósfera del sonido. Este importante factor juega un papel importante a la hora de escuchar música, ya que una gran cantidad de material en las composiciones se graba a un nivel de volumen muy bajo (los llamados armónicos, reverberaciones, etc.) y normalmente solo se pueden escuchar con la ayuda de un amplificador. Comprar un amplificador por separado suele ser una inversión que vale más la pena que reemplazar los auriculares por otros más avanzados. Además, también hay auriculares especialmente exigentes en cuanto a amplificación, que, sin un buen amplificador, en principio muestran una parte muy pequeña de sus capacidades reales, esto se aplica principalmente a los auriculares de alta impedancia (o cualquier auricular combinado con un amplificador débil). del reproductor/teléfono inteligente). Se recomienda que antes de comprarlos escuche los auriculares deseados con diferentes amplificadores para comprender qué tipo de sonido son capaces de producir y qué nivel de amplificación se debe esperar. Los esquemas para el uso de convertidores de digital a analógico se relacionan no solo con el campo de la conversión de código a analógico. Usando sus propiedades, puede determinar los productos de dos o más señales, construir divisores de funciones, enlaces analógicos controlados por microcontroladores, como atenuadores e integradores. Los generadores de señales, incluidas las formas de onda arbitrarias, también son un área importante de aplicación de los DAC. A continuación se muestran algunos circuitos de procesamiento de señales que incluyen convertidores D-A. Manejo de números firmados Hasta ahora, al describir los convertidores digital-analógico, la información digital de entrada se representaba en forma de números naturales (unipolares). El procesamiento de números enteros (bipolar) tiene ciertas características. Normalmente, los números enteros binarios se representan mediante código en complemento a dos. De esta forma, utilizando ocho dígitos, puedes representar números en el rango de -128 a +127. Al ingresar números en el DAC, este rango de números se cambia de 0 a 255 sumando 128. Los números mayores que 128 se consideran positivos y los números menores que 128 se consideran negativos. El número medio 128 corresponde a cero. Esta representación de números con signo se llama código desplazado. Sumar un número que es la mitad de la escala completa de un bit determinado (en nuestro ejemplo es 128) se puede hacer fácilmente invirtiendo el bit (signo) más significativo. La correspondencia de los códigos considerados se ilustra en la tabla. 1. tabla 1

01111111 00000001 00000000 11111111 10000001 10000000

11111111 10000001 10000000 01111111 00000001 00000000

127/255 1/255 0 -1/255 -127/255 -128/255

(23)

(24)

(25)

En el caso de N=8, coincide con los datos de la tabla hasta un factor de 2. 6, teniendo en cuenta el hecho de que para un convertidor basado en MOS cambia la corriente de salida máxima

Si las resistencias R2 coinciden bien en resistencia, entonces un cambio absoluto en su valor con fluctuaciones de temperatura no afecta el voltaje de salida del circuito.

Para los convertidores de digital a analógico con una señal de salida en forma de voltaje, construido sobre una matriz resistiva inversa (ver Fig. 9), el modo bipolar se puede implementar más fácilmente (Fig. 18c). Normalmente, estos DAC contienen un amplificador de búfer de salida en el chip. Para operar el DAC en una conexión unipolar, el terminal libre de la resistencia inferior R en el circuito no está conectado o está conectado a un punto común en el circuito para duplicar el voltaje de salida. Para operar en una conexión bipolar, la salida libre de esta resistencia se conecta a la entrada de voltaje de referencia del DAC. En este caso, el amplificador operacional opera en conexión diferencial y su voltaje de salida, teniendo en cuenta (16)

(26)

Multiplicadores y divisores de funciones.

Como se mencionó anteriormente, los convertidores D-A basados ​​en interruptores MOS permiten cambios en el voltaje de referencia dentro de un amplio rango, incluido un cambio de polaridad. De las fórmulas (8) y (17) se deduce que el voltaje de salida del DAC es proporcional al producto del voltaje de referencia y el código digital de entrada. Esta circunstancia permite utilizar directamente dichos DAC para multiplicar una señal analógica por un código digital.

Cuando el DAC está conectado de forma unipolar, la señal de salida es proporcional al producto de una señal analógica bipolar y un código digital unipolar. Este multiplicador se denomina multiplicador de dos cuadrantes. Cuando el DAC está conectado bipolarmente (Fig. 18b y 18c), la señal de salida es proporcional al producto de una señal analógica bipolar y un código digital bipolar. Este circuito puede funcionar como un multiplicador de cuatro cuadrantes.

La división del voltaje de entrada por una escala digital M D =D/2 N se realiza utilizando un circuito divisor de dos cuadrantes (Fig. 19).

En el diagrama de la Fig. 19a, un convertidor de interruptor MOS con una salida de corriente funciona como un convertidor de voltaje a corriente controlado por el código D e incluido en el circuito de retroalimentación del amplificador operacional. El voltaje de entrada se aplica al terminal libre de la resistencia de retroalimentación DAC ubicada en el chip IC. En este circuito, la corriente de salida del DAC es

que cuando se cumple la condición R os = R, se da

Cabe señalar que con el código "todo ceros" se abre la retroalimentación. Este modo se puede evitar deshabilitando dicho código en el software o conectando una resistencia con una resistencia igual a R·2 N+1 entre la salida y la entrada inversora del amplificador operacional.

En la figura se muestra un circuito divisor basado en un DAC con una salida de voltaje construida sobre una matriz resistiva inversa y que incluye un amplificador operacional de búfer. 8.19b. Los voltajes de salida y entrada de este circuito están relacionados por la ecuación

(27)

esto implica

En este circuito, el amplificador está cubierto por retroalimentación tanto positiva como negativa. Para que prevalezca la retroalimentación negativa (de lo contrario, el amplificador operacional se convertirá en un comparador), se debe cumplir la condición D<2 N-1 или M D <1/2. Это ограничивает значение входного кода нижней половиной шкалы.

Atenuadores e integradores en DAC

Atenuadores, es decir Los reguladores de nivel de señal controlados digitalmente son mucho más fiables y duraderos que los atenuadores tradicionales basados ​​en resistencias variables. Es recomendable utilizarlos en instrumentos de medida y otros dispositivos que requieran ajuste de parámetros, especialmente los automáticos. La forma más sencilla de construir estos atenuadores es a partir de un DAC multiplicador con una matriz resistiva inversa y un amplificador buffer. En principio, cualquier DAC del tipo especificado es adecuado para este propósito, pero algunas empresas producen convertidores optimizados para realizar esta función. En la Fig. La Figura 20a muestra un circuito atenuador que utiliza una resistencia variable, y la Fig. 20b: un circuito similar en un DAC multiplicador.

Si la señal de entrada es unipolar, es recomendable utilizar un DAC de suministro único, pero el amplificador operacional del búfer debe tener una salida de riel a riel, es decir. su tensión de salida debe llegar a cero y la tensión de alimentación. Si el DAC es multicanal, entonces cada convertidor del chip debe tener una entrada de voltaje de referencia individual. Estos requisitos se cumplen en diversos grados mediante circuitos integrados DAC como MAX532 de 2 canales y 12 bits, MAX509 de 4 canales y 8 bits, AD8441 de 8 canales y 8 bits, DAC-8841 de 8 canales y 8 bits, etc.

Para construir un integrador con una configuración digital de la constante de tiempo de integración, puede usar el circuito integrador básico y usar un DAC con suma de voltaje como resistencia de entrada (Fig. 12). Sobre la base de dicho circuito, se pueden construir filtros, incluidos filtros basados ​​​​en el método de variable de estado, generadores de impulsos sintonizables, etc.

Sistemas de síntesis de señal digital directa.

Un área de aplicación importante de los DAC es la síntesis de señales analógicas de la forma requerida. Los generadores de señales analógicas (formas sinusoidales, triangulares y rectangulares) tienen baja precisión y estabilidad y no pueden controlarse mediante una computadora. En los últimos años se han desarrollado sistemas de síntesis directa de señales digitales, que proporcionan una alta precisión en la fijación de la frecuencia y fase inicial de las señales, así como una alta fidelidad en la reproducción de su forma. Además, estos sistemas permiten generar señales de una amplia variedad de formas, incluidas formas definidas por el usuario. En la figura 2 se muestra un diagrama de bloques simplificado de un generador de síntesis de señal digital directa. 21.

En principio, los sistemas de síntesis digital directa son sencillos. Además, la teoría y los métodos básicos para construir tales sistemas se conocen desde hace unos 30 años. Es cierto que sólo recientemente han aparecido DAC y circuitos integrados analógicos a digitales especializados que son adecuados para sintetizar señales en una amplia banda de frecuencia.

El circuito de síntesis digital directa contiene tres bloques principales: un generador de ángulo de fase, memoria y un DAC. El generador de ángulo de fase suele ser un acumulador con un registro. Funciona simplemente como un registro de fase, cuyo contenido se incrementa en un cierto ángulo de fase en intervalos de tiempo específicos. El incremento de fase Dj se carga como un código digital en los registros de entrada. La memoria desempeña el papel de una tabla de funciones. El código de la fase actual se envía a sus entradas de dirección, y desde la salida de datos a la entrada del convertidor DA, se envía un código correspondiente al valor actual de la función especificada. El DAC, a su vez, genera una señal analógica.

El registro contiene la fase actual de la señal de salida como un número entero que, dividido por 2N, donde N es el tamaño del sumador, es igual a la fracción del período. Aumentar la profundidad de bits del registro solo aumenta la resolución de esta parte. La frecuencia de la señal de salida es igual al producto de la frecuencia del reloj f reloj y el incremento de fase en cada período del reloj. Cuando se utiliza un sumador de N bits, la frecuencia de la señal de salida será igual a

Los generadores de síntesis directa están disponibles en forma de circuitos integrados. En particular, el chip AD9850, cuya estructura simplificada se muestra en la Fig. 21, contiene un generador de ángulo de fase de 32 bits y un DAC de 10 bits. El incremento de fase se carga a través del bus de datos de 8 bits, byte a byte, en cuatro registros de entrada. La memoria contiene una tabla de senos. La frecuencia de reloj máxima permitida es 125 MHz. En este caso, la resolución de frecuencia es 0,0291 Hz. La interfaz rápida le permite cambiar la frecuencia de la señal de salida hasta 23 millones de veces por segundo.

Reproductores de vinilo

Fuentes de audio digitales

Procesadores (DAC-DAC)

Convertidor digital a analógico (DAC a DAC)
También se le llama procesador digital. Un convertidor de digital a analógico es un componente que toma datos de audio digital (generalmente de un transporte de CD) y los convierte en una señal analógica. El procesador digital tiene una entrada digital y una salida analógica. Este último está conectado a una de las entradas de línea de su preamplificador.

Los procesadores digitales convierten la señal de salida digital recibida a través de la interfaz S/PDIF desde un transporte u otra fuente digital en una señal analógica que se alimenta a un preamplificador. Sus precios oscilan entre los 200 y los 40.000 dólares, pero muchos modelos con buena calidad de sonido pueden costar menos de 1.000 dólares. El procesador más simple tiene una entrada digital con conector RCA y un par de salidas analógicas no balanceadas. Los procesadores más complejos pueden tener múltiples entradas digitales, salidas digitales, salidas analógicas balanceadas, interruptores de polaridad y, a veces, incluso un control de volumen.

Características de los procesadores digitales.

1. Codificación HDCD
   Muchos procesadores pueden decodificar CD grabados con tecnología digital compatible con alta definición (HDCD).
2. Múltiples entradas digitales
   Esta característica es muy útil si tiene más de una fuente digital (por ejemplo, transporte, grabadora digital). Si tiene varias entradas digitales, puede cambiar las fuentes digitales presionando un botón en el panel frontal en lugar de cambiar los cables digitales. El interruptor de entrada está equipado con LED que indican a qué entrada está conectado actualmente el procesador.
3. Varios tipos de entradas
   La mayoría de los procesadores pueden aceptar diferentes tipos de cables de interfaz. Casi todos los procesadores tienen una entrada coaxial con conector RCA. Algunos pueden tener entrada de fibra de vidrio AT&T ST, AES/EBU o TosLink óptico.
4. Salidas simétricas
   Las salidas balanceadas son una característica estándar en muchos procesadores, pero a veces pueden costar entre $ 200 y $ 1000 adicionales. Las salidas balanceadas le permiten conectar un procesador digital a un preamplificador en una línea balanceada. Tenga en cuenta que también se requiere un preamplificador con entradas balanceadas
5. Actualizable para reproducir Super Audio CD o formatos de 24 bits/96 kHz.
   El diseño modular de algunos procesadores digitales hace que sea relativamente fácil adaptarlos para reproducir uno de los nuevos formatos de audio digital de alta resolución.

   ¿Cómo funciona un DAC?

   La información proporcionada aquí es para aquellos que quieran comprender lo que sucede dentro de esos "monumentos" metálicos en el bastidor de su equipo. Los componentes principales del procesador son: fuente de alimentación, receptor de entrada, filtro digital, etapa de conversión de digital a analógico, convertidor de corriente a voltaje y etapa de salida analógica.

   El receptor de entrada recibe la señal S/PDIF de la fuente digital y convierte el flujo de datos en serie en datos de audio digital sin procesar. También genera una señal de reloj a partir de los pulsos de reloj presentes en el flujo digital (esto se analiza con más detalle más adelante en este capítulo). Un bucle de bloqueo de fase (PLL) compara la frecuencia de la señal de entrada (pulsos de reloj) con una frecuencia de referencia (generalmente generada por un oscilador de cristal) y crea una nueva señal de reloj que está sincronizada con los pulsos de reloj de los datos de entrada. arroyo. Estos relojes llamados de "recuperación" se convierten en la señal de reloj maestro para el procesador. El receptor de entrada es la principal fuente de fluctuación en la señal del reloj y puede tener un gran impacto en el sonido del procesador. Para minimizar la fluctuación generada por el receptor de entrada, recientemente se han utilizado PLL duales y módulos personalizados de baja fluctuación. Los datos digitales del receptor de entrada se envían a un filtro digital.

   Los fabricantes de reproductores de CD y procesadores digitales tienen dos opciones: comprar un chip de filtro disponible en el mercado que realiza un sobremuestreo ocho veces (8x) o crear un filtro personalizado basado en un chip genérico de procesador de señal digital (DSP). El diseñador de dicho filtro debe escribir un programa que controle el chip DSP, lo cual es costoso y requiere mucho tiempo. En consecuencia, los filtros personalizados son mucho más caros, pero le dan al diseñador del reproductor de CD la capacidad de controlar creativamente el sonido del dispositivo. Además, los filtros digitales personalizados pueden ser más rápidos que los filtros de un solo chip con sobremuestreo de 8x. Se puede crear un filtro personalizado para manejar un sobremuestreo de 16x, 32x o incluso 64x. Los defensores de esta solución, en particular Kgel, Theta y Wadia, creen que el software para su filtrado personalizado es superior al contenido en los circuitos integrados de filtro digital convencionales. En particular, la mayoría de los filtros digitales no estándar están optimizados para funcionar en el dominio del tiempo en lugar de en el dominio de la frecuencia. Por ejemplo, los procesadores Wadia funcionan magníficamente en el dominio del tiempo, con una reproducción de pulso rectangular casi perfecta y sin eco previo ni posterior en la respuesta al impulso. Estas excelentes propiedades en el dominio del tiempo a veces tienen el costo de cierta atenuación de la banda de audio. Los filtros Wadia tienen una atenuación de aproximadamente 3 dB a 20 kHz. El procesador Meitner Intelligent Digital Audio Translator (IDAT) utiliza una combinación de filtros para lograr un rendimiento ideal tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia.

   Algunos procesadores digitales utilizan los llamados DAC de un bit, que más correctamente se denominan DAC con forma de ruido, DAC delta-sigma o DAC de sobremuestreo. Estos convertidores también son conocidos por sus marcas: Bitstream (Philips), MASH (Matsushita, Nippon Telephone and Telegraph) y PEM (JVC). Los convertidores funcionan según el mismo principio: convertir código binario en una señal analógica, en lugar de hacerlo. una matriz de resistencia con diferentes pesos de bits, un DAC de un bit usa solo dos estados: cero y uno. Un código de un bit es una serie de pulsos de amplitud constante que varían en duración. El ancho del pulso depende. Esto explica por qué la codificación de un bit también se denomina modulación de ancho de pulso.

   El código de un bit es de frecuencia bastante alta (factor de remuestreo de 64 a 256), lo que permite restaurar una señal de audio desde dos estados lógicos utilizando un circuito con un condensador conmutado. Por lo tanto, un DAC de un bit no requiere la misma precisión que los DAC de matriz de resistencia. Los DAC de sobremuestreo reemplazan la resolución de amplitud con la resolución de tiempo. Por su naturaleza, tienen buena linealidad incluso sin ajustar el MSB (de hecho, no hay ningún MSB allí). Los DAC de sobremuestreo no requieren un convertidor de corriente a voltaje.

El vinilo, por supuesto, está de moda ahora, amigos, pero nunca tendrá que superar la distribución de música digital. Durante más de una década y media, las fuentes de audio digital han mantenido firmemente una posición dominante tanto en el sector de la electrónica profesional como en el de consumo. Hablemos de cómo exprimir al máximo el jugo Hi-Fi de una variedad de frutas, desde estaciones de radio por Internet hasta audio de 24 bits.

Érase una vez, el reproductor de CD era la única solución y, al principio, generalmente se consideraba un producto de gama alta, pero hoy en día este tema parece estar moralmente agotado. Sí, a la antigua usanza, muchos todavía conservan CD en sus colecciones, pero como medio físico es inferior al vinilo, que simplemente se ve más hermoso, y técnicamente es inferior en parámetros al audio HD, que ya se vende ampliamente. en Internet no sólo por los audiófilos, sino también por los grandes sellos discográficos. Entonces, en lugar de un reproductor de CD, necesitamos un dispositivo más versátil con entradas externas que pueda convertir el código binario de ceros y unos en una señal analógica que luego se enviaría al amplificador y a los altavoces.

Los DAC están en todas partes

Un receptor de AV, un CD y, en principio, cualquier reproductor multimedia están equipados con una unidad con un convertidor de digital a analógico (DAC, convertidor, DAC). Como dispositivo independiente, los DAC aparecieron como una actualización de alta gama de un reproductor de CD existente. Los diseñadores creyeron que sería más prudente separar el reproductor en unidades separadas con su propia fuente de alimentación.

Uno de los primeros DAC externos Sony DAS-R1, lanzado a finales de 1987.

En el primero se instaló la propia parte mecánica con un sistema óptico de lectura y una salida digital. Se llamó transporte de CD. En el segundo bloque ya no había nodos móviles, sólo una placa DAC, cuya importancia ahora ha crecido hasta convertirse en un centro digital. Por cierto, a menudo sucede que un reproductor de CD moderno tiene un par de entradas digitales para conectar fuentes externas.

El ciclo de vida del sonido desde la fuente, la posterior grabación y digitalización, el procesamiento y el ciclo inverso: conversión de digital a analógico.

Un convertidor moderno interactúa con varias fuentes de señal; lo principal es que haya una conmutación adecuada para todos. La fuente también puede ser un reproductor de DVD antiguo; normalmente están conectados mediante TosLink óptico o un cable coaxial. Este último parece un "tulipán" normal de un par estéreo. Los modelos caros también pueden utilizar conectores XLR. Usando la entrada USB, puede conectar una computadora o una fuente de audio portátil al DAC.

Además, los DAC portátiles se hacen compatibles con fuentes basadas en teléfonos, iPods, tabletas y otros dispositivos con iOS o Android. De hecho, en todos estos casos, el convertidor se convierte en un módulo de sonido externo con fuente de alimentación independiente y buen hardware, algo inaudito en un equipo multimedia estándar. Y los DAC modernos suelen estar equipados con un amplificador de auriculares.

DAC de un solo y varios bits

Hasta el siglo XXI, los convertidores de digital a analógico sólo manejaban audio de 16 bits, según el formato de CD del Libro Rojo. Simplemente no había otra manera. La frecuencia de muestreo para los CD fue de 44 kHz, mientras que para las grabadoras DAT profesionales fue ligeramente superior: 48 kHz. Al principio, todos los DAC funcionaban según el principio "paralelo": todos los 16 bits estaban "ponderados" en una matriz R-2R (un circuito de resistencia tipo escalera).

Ejemplo de un circuito DAC R/2R

Los conocedores conocen de memoria y aprecian marcas de chips como Burr-Brown PCM63 o Philips TDA1541. Sin embargo, las matrices R-2R resultaron ser un poco caras y poco avanzadas tecnológicamente. Era necesario un ajuste láser preciso de todos los valores de resistencia. De lo contrario, durante el funcionamiento, una medición de bits inexacta provocaba una violación de la linealidad de la señal.

Por ello, el R-2R fue sustituido por DAC con conversión de 1 bit, denominados “delta-sigma”. Si los multibits producían el voltaje de la señal directamente, basándose en todos los datos de 16 bits recibidos en la matriz, entonces en delta-sigma el voltaje fluctuaba dependiendo de si el "cero" llegaba al receptor o el "uno". 1 significó un aumento en el voltaje de la señal analógica y 0 significó una disminución.

Chip DAC multibit PCM63 de Burr-Brown

Los viejos audiófilos recordarán la musicalidad de los chips R-2R, pero no hay adónde ir. Delta Sigma resultó ser más práctico de configurar y más barato de fabricar. Y la calidad del formato SACD ha demostrado que la conversión de 1 bit puede funcionar bien con tareas de alto nivel. La frecuencia de muestreo del SACD ya no se mide en kilohercios, sino en megahercios, por lo que el circuito se puede utilizar con filtros analógicos muy simples.

En los circuitos clásicos basados ​​​​en PCM, aún es necesario filtrar el ruido de cuantificación digitalmente; hay varios y algunos modelos DAC ofrecen la posibilidad de elegir uno de ellos.

Los propios delta-sigma progresaron hacia circuitos híbridos, donde el flujo se procesaba en cascada, tanto en circuitos de 1 bit como en paralelo. Pero lo más importante es que en ellos el tamaño de una palabra digital aumentó, primero a 24 y luego a 32 bits. Además, los DAC basados ​​en matrices de puertas programables en campo (FPGA) son un área prometedora en la que no existen convertidores tradicionales.

El moderno DAC Mytek Manhattan funciona con transmisiones PCM de 32 bits/384 kHz, DXD, DSD-DS-DSD256 (11,2 MHz)

¿Por qué una profundidad de bits tan amplia? Por autenticidad. Actualmente, la industria profesional utiliza la grabación de 24 bits, que proporciona una descripción más precisa de la señal original. Como ya hemos mencionado, varios títulos musicales ya están disponibles en formato de alta resolución. Por supuesto, puedes escuchar la versión simplificada en un CD o MP3, pero debes admitir que es más interesante acercarse un paso más a los ingenieros de sonido que modificaron tu álbum favorito. Y, por lo tanto, su DAC debe estar completamente preparado para recibir contenido de alta resolución, tanto a través de USB como de otros protocolos de transferencia de datos.

Una tendencia obvia en los equipos de audio domésticos modernos son los diversos parlantes y auriculares portátiles; es en estas categorías de productos donde se representa la mayor cantidad de artículos en la actualidad. Es muy difícil competir con ellos en popularidad, pero hay un dispositivo cuya necesidad aumenta constantemente: un DAC, un convertidor de digital a analógico. ¿Por qué es necesario?

Utilicemos el método "por contradicción". Si eres un conservador ortodoxo y no escuchas nada más que radio FM, discos y otros álbumes magnéticos, entonces NO necesitas un DAC. Para todos los demás, desde los jugadores hasta los cinéfilos, esto es definitivamente imprescindible, a menos, por supuesto, que estés acostumbrado a contentarte con tu pasatiempo favorito de forma residual.

Por cierto, ¿por qué la música se graba, almacena y transmite digitalmente? Después de todo, por naturaleza es analógico. En primer lugar, es conveniente, ya que realmente no se puede llevar un disco o un carrete debajo de la axila. Entonces, el formato digital implica transmisión y copia sin pérdidas. Por tanto, la tarea principal del DAC es realizar la conversión de la manera más eficiente posible.

El ejemplo más sencillo es un teléfono inteligente típico. La mayoría de nosotros tenemos muchas canciones almacenadas en él, entre otras cosas, o tenemos la posibilidad de transmitirlas desde Internet. Parecería que todo lo que tienes que hacer es conectar tus auriculares y disfrutar de la música. Pero el DAC estándar de un smartphone no sólo suele ser desarrollado por personas que no son audiófilos, sino que además, como punto principal de las especificaciones técnicas, tiene un bajo consumo de energía, lo que no se correlaciona en absoluto con la calidad del sonido. La solución es utilizar un convertidor externo, portátil y de larga duración (debido a su propia batería), que podrá “inflar” incluso los auriculares más ajustados.

Pero ¿qué pasa en casa, donde el problema del ahorro de energía es, francamente, secundario? Digamos que te gusta algún canal o programa de televisión, jugar en una consola o ver una película. El sistema de audio de la gran mayoría de los televisores de pantalla plana modernos se desarrolla según el principio residual, hasta la categoría de "monitoreo de rendimiento", de forma muy similar a los cables o auriculares estándar: asegúrese de que el dispositivo funcione y déjelos a un lado. . La situación es la misma con las salidas analógicas: están ahí, pero, francamente, "para mostrar". Los resultados digitales, si difieren en calidad, se encuentran dentro de límites mucho más pequeños. Por lo tanto, es posible conectar completamente el televisor a un sistema estéreo existente, y esta es nuevamente tarea del DAC.

Para las personas que trabajan directamente frente al ordenador, el DAC también supone una gran ayuda e incluso una alegría. Al conectar altavoces o auriculares a través de él, podrá disfrutar de música de alta calidad en paralelo con su proceso de trabajo. Hay muchos ejemplos de uso similares, por lo que aquí no surge la pregunta "debería/no debería", la tarea es únicamente seleccionar un dispositivo adecuado.

Entonces, digan lo que digan, hoy en día simplemente no se puede prescindir de un buen DAC.

 

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