dac چیست. ببینید که "DAC" در سایر لغت نامه ها چیست. DAC برای تبدیل BCD

برای به دست آوردن سیگنال خروجی با علامت صحیح، باید با کم کردن جریان یا ولتاژی که نصف مقیاس مبدل است، شیفت را معکوس کرد. این کار را می توان به روش های مختلفی برای انواع مختلف DAC انجام داد. به عنوان مثال، با DAC های مبتنی بر منابع جریان، دامنه تغییرات ولتاژ مرجع محدود است و ولتاژ خروجی دارای قطبیت مخالف قطبیت ولتاژ مرجع است. در این مورد، حالت دوقطبی به سادگی با گنجاندن یک مقاومت بایاس اضافی Rcm بین خروجی DAC و ورودی ولتاژ مرجع اجرا می شود (شکل 18a). مقاومت R cm روی یک تراشه آی سی ساخته می شود. مقاومت آن به گونه ای انتخاب می شود که جریان I سانتی متر نصف مقدار حداکثر جریان خروجی DAC باشد.

در اصل، مشکل بایاس جریان خروجی را می توان به طور مشابه برای DAC های مبتنی بر سوئیچ های MOS حل کرد. برای انجام این کار، باید ولتاژ مرجع را معکوس کنید، و سپس یک جریان بایاس از -Uop تولید کنید، که باید از جریان خروجی DAC کم شود. با این حال، برای حفظ ثبات دما، بهتر است اطمینان حاصل شود که جریان بایاس مستقیماً در DAC ایجاد می شود. برای انجام این کار، در نمودار در شکل. در شکل 8a، دومین تقویت کننده عملیاتی معرفی شده و خروجی دوم DAC به ورودی این آپمپ متصل می شود (شکل 18b).

جریان خروجی دوم DAC مطابق با (10)

یا با در نظر گرفتن (8)

و حالا راز موسیقی را فهمیدم، فهمیدم که چرا سر و شانه از همه هنرها بالاتر است: نکته در غیر جسمانی بودن آن است. وقتی او از ساز جدا شد، دوباره به خودش تعلق دارد. او مجموع صداهایی است که استقلال یافته است، بی وزن، غیر جسمانی، کاملاً خالص و در هماهنگی کامل با کیهان. والتر مورز "شهر کتاب های رویایی" اکثر مردم صدای تولید شده توسط دستگاه هایی که هر روز ما را همراهی می کنند - لپ تاپ، تلفن هوشمند، هدفون یا سیستم بلندگو - به عنوان محصول نهایی درک می کنند. بدون فکر کردن به اینکه این صدا را می توان بهبود بخشید، آن را واقعا "زنده"، غنی و زیبا کرد. موسیقی باید الهام بخش، لذت بخش، احساس آرامش یا پر انرژی باشد - بسته به ترجیحات موسیقی و خلق و خوی شنونده. اما قبل از اینکه در مورد بهبود صدا صحبت کنیم، ارزش درک جنبه فنی موضوع را دارد. دو دستگاه فنی مسئول کیفیت صدا DAC و تقویت کننده هستند. DAC مدرن از داخل اول، ارزش درک اینکه DAC چیست. این یک مبدل دیجیتال به آنالوگ است، یعنی دستگاهی که سیگنال دیجیتال را به صدای آنالوگ تبدیل می کند. دیسک‌های سخت کامپیوتر و دیسک‌های صوتی مواد را به صورت دیجیتال ذخیره می‌کنند، در حالی که بلندگوها و هدفون‌ها صدا را از سیگنال آنالوگ بازتولید می‌کنند. بنابراین، جایی بین رسانه ذخیره سازی و دستگاه پخش نهایی، تبدیل دیجیتال به آنالوگ باید اتفاق بیفتد، یعنی تبدیل صفر و یک به تکانه های الکتریکی. این می تواند در کارت های صدا، در پخش کننده ها، در گیرنده ها یا در پخش کننده های mp3 رخ دهد، زیرا همه این دستگاه ها دارای یک تراشه DAC داخلی هستند. کیفیت سیگنال صوتی آنالوگ به دست آمده در خروجی هم به تراشه DAC مورد استفاده و هم به سایر فناوری های درگیر در این فرآیند و همچنین به بسیاری از عوامل دیگر بستگی دارد که از جمله مهم ترین آنها می توان به منبع تغذیه با کیفیت بالا و خود مدار دستگاه اشاره کرد. . به عبارت دیگر، می توان گفت که DAC "مغز" هر مسیر صوتی است. تفاوت در تبدیل دیجیتال به آنالوگ یکی از دلایلی است که باعث می شود برخی از دستگاه ها صدای بهتر یا بدتری نسبت به سایرین داشته باشند. مبدل های خارجی دیجیتال به آنالوگ، به عنوان یک قاعده، صدا را با دقت بیشتری نسبت به DAC نصب شده در کارت های صدا، گیرنده های بودجه و پخش کننده ها تولید می کنند، زیرا آنها دستگاه های تخصصی هستند. DAC ها راحت هستند زیرا می توانند به هر دستگاهی که دارای خروجی دیجیتال است وصل شوند و اکثر DAC ها از طریق USB نیز متصل می شوند. خرید یک DAC خارجی با کیفیت می تواند به طور قابل توجهی کیفیت صدای سیستم شما را بهبود بخشد. اکنون ارزش آن را دارد که در مورد دستگاه دیگری صحبت کنیم که مستقیماً بر کیفیت صدا تأثیر می گذارد - تقویت کننده. تقویت کننده لوله امضای Fosgate بسیاری از مردم تعجب می کنند که چرا تقویت کننده های هدفون جداگانه مورد نیاز است. از این گذشته ، تقریباً هر کارت صدا ، لپ تاپ ، پخش کننده ضبط یا پخش کننده mp3 دارای خروجی هدفون است که هنگام اتصال هدفون به آن کار می کند - بدون هیچ تقویت کننده. در واقع، هدفون‌ها دقیقاً به این دلیل که اکثر این دستگاه‌ها قبل از خروجی به هدفون دارای قسمت تقویت‌کننده هستند، می‌توانند با تمام دستگاه‌های ذکر شده کار کنند. بنابراین، تصور اینکه کسی از هدفون بدون تقویت کننده استفاده می کند، نادرست است. تقویت کننده مجزا چه مزایایی دارد؟ اعتقاد بر این است که هدف هر تقویت کننده تقویت سیگنال صوتی دریافتی از منبع بدون تغییر ساختار آن است، یعنی بدون وارد کردن چیزی از خود به صدا. با این حال، در واقعیت، تقویت‌کننده‌های مختلف با تجهیزات یکسان در یک سطح صدا، صدای متفاوتی دارند. به همین ترتیب، هدفون ها با آمپلی فایرهای مختلف صدای متفاوتی دارند، اگرچه میزان این تفاوت بسته به هدفون و آمپلی فایرهای خاص می تواند بسیار متفاوت باشد. با این حال، تفاوت بین یک آمپلی فایر بسیار خوب و یک آمپلی فایر بسیار بد به وضوح در اکثر هدفون ها قابل شنیدن است و رایج ترین نماینده آمپلی فایرهای هدفون بسیار بد، خروجی اکثر پخش کننده ها، کارت های صدا، پخش کننده ها و گوشی های مقرون به صرفه است. به عبارت دیگر، خرید یک آمپلی فایر هدفون مجزا و باکیفیت همیشه بهترین صدا را از هدفون هایی که از قبل دارید تولید می کند. با افزایش جریان در آمپلی فایر، جزئیات و جو صدا افزایش می یابد. این عامل مهم هنگام گوش دادن به موسیقی نقش مهمی ایفا می کند، زیرا مقدار زیادی از مواد در آهنگسازی ها در سطح صدای بسیار پایین ضبط می شود (اصطلاحاً طنین، طنین و غیره) و فقط با کمک یک صدا می توان به طور معمول شنید. تقویت کننده خرید یک آمپلی فایر جداگانه اغلب سرمایه گذاری ارزشمندتری نسبت به جایگزینی هدفون با هدفون های پیشرفته تر است. علاوه بر این، هدفون هایی نیز وجود دارند که به ویژه تقویت کننده هستند، که بدون تقویت کننده خوب، در اصل بخش بسیار کوچکی از قابلیت های واقعی خود را نشان می دهند، این عمدتا در مورد هدفون های امپدانس بالا (یا هر هدفون جفت شده با یک آمپلی فایر ضعیف) صدق می کند. پخش کننده/گوشی هوشمند). توصیه می شود قبل از خرید، هدفون مورد نظر را با آمپلی فایرهای مختلف گوش دهید تا متوجه شوید که چه نوع صدایی قادر به تولید هستند و چه میزان تقویتی را باید انتظار داشت. طرح های استفاده از مبدل های دیجیتال به آنالوگ نه تنها به زمینه تبدیل کد به آنالوگ مربوط می شود. با استفاده از ویژگی های آنها، می توانید محصولات دو یا چند سیگنال را تعیین کنید، تقسیم کننده های عملکرد، پیوندهای آنالوگ کنترل شده توسط میکروکنترلرها، مانند تضعیف کننده ها، انتگرال ها را بسازید. ژنراتورهای سیگنال، از جمله شکل موج های دلخواه، نیز یک حوزه مهم کاربردی برای DAC ها هستند. در زیر برخی از مدارهای پردازش سیگنال که شامل مبدل های D-A هستند، آورده شده است. رسیدگی به شماره های امضا شده تا پیش از این، هنگام توصیف مبدل های دیجیتال به آنالوگ، اطلاعات دیجیتال ورودی به صورت اعداد طبیعی (تک قطبی) نمایش داده می شد. پردازش اعداد صحیح (دو قطبی) دارای ویژگی های خاصی است. به طور معمول، اعداد صحیح باینری با استفاده از کد مکمل دو نمایش داده می شوند. به این ترتیب با استفاده از هشت رقم می توانید اعدادی را در بازه 128- تا 127+ نمایش دهید. هنگام وارد کردن اعداد به DAC، این محدوده از اعداد با جمع 128 به 0...255 منتقل می شود. اعداد بزرگتر از 128 مثبت و اعداد کمتر از 128 منفی در نظر گرفته می شوند. عدد متوسط ​​128 برابر با صفر است. این نمایش اعداد امضا شده را یک کد جابجا شده می گویند. افزودن عددی که نصف مقیاس کامل یک بیت معین است (در مثال ما 128 است) را می توان به راحتی با معکوس کردن مهم ترین بیت (علامت) انجام داد. مطابقت کدهای در نظر گرفته شده در جدول نشان داده شده است. 1. میز 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)

در مورد N=8، این با داده های جدول 2 تا ضریب 2 منطبق است. 6، با در نظر گرفتن این واقعیت که برای یک مبدل مبتنی بر MOS سوئیچ حداکثر جریان خروجی است

اگر مقاومت های R2 به خوبی از نظر مقاومت مطابقت داشته باشند، تغییر مطلق در مقدار آنها با نوسانات دما بر ولتاژ خروجی مدار تأثیر نمی گذارد.

برای مبدل های دیجیتال به آنالوگ با سیگنال خروجی به شکل ولتاژ، ساخته شده بر روی یک ماتریس مقاومتی معکوس (نگاه کنید به شکل 9)، حالت دوقطبی را می توان راحت تر اجرا کرد (شکل 18c). به طور معمول، چنین DAC هایی حاوی تقویت کننده بافر خروجی روی تراشه هستند. برای راه اندازی DAC در یک اتصال تک قطبی، ترمینال آزاد مقاومت پایینی R در مدار متصل نیست، یا به یک نقطه مشترک در مدار متصل می شود تا ولتاژ خروجی دو برابر شود. برای کار در یک اتصال دوقطبی، خروجی آزاد این مقاومت به ورودی ولتاژ مرجع DAC متصل می شود. در این حالت آپ امپ در اتصال دیفرانسیل و ولتاژ خروجی آن با در نظر گرفتن (16) عمل می کند.

(26)

ضرب کننده ها و تقسیم کننده های توابع

همانطور که در بالا ذکر شد، مبدل‌های D-A مبتنی بر سوئیچ‌های MOS، تغییراتی را در ولتاژ مرجع در محدوده وسیعی از جمله تغییر در قطبیت امکان‌پذیر می‌سازند. از فرمول های (8) و (17) نتیجه می شود که ولتاژ خروجی DAC با حاصلضرب ولتاژ مرجع و کد دیجیتال ورودی متناسب است. این شرایط استفاده مستقیم از چنین DACهایی را برای ضرب سیگنال آنالوگ در یک کد دیجیتال ممکن می سازد.

هنگامی که DAC به صورت تک قطبی وصل می شود، سیگنال خروجی با حاصلضرب سیگنال آنالوگ دوقطبی و کد دیجیتال تک قطبی متناسب است. چنین ضریبی را ضریب دو ربعی می گویند. هنگامی که DAC به صورت دوقطبی وصل می شود (شکل 18b و 18c)، سیگنال خروجی متناسب با حاصلضرب سیگنال آنالوگ دوقطبی و کد دیجیتال دوقطبی است. این مدار می تواند به عنوان یک ضرب کننده چهار ربعی عمل کند.

تقسیم ولتاژ ورودی به مقیاس دیجیتال M D =D/2 N با استفاده از یک مدار تقسیم کننده دو ربعی انجام می شود (شکل 19).

در نمودار در شکل. 19a، یک مبدل سوئیچ MOS با یک خروجی جریان به عنوان مبدل ولتاژ به جریان عمل می کند که با کد D کنترل می شود و در مدار بازخورد op-amp گنجانده شده است. ولتاژ ورودی به ترمینال آزاد مقاومت فیدبک DAC که روی تراشه آی سی قرار دارد اعمال می شود. در این مدار جریان خروجی DAC است

که وقتی شرط R os = R برآورده می شود، می دهد

لازم به ذکر است که با کد "همه صفرها" بازخورد باز می شود. از این حالت می توان با غیرفعال کردن چنین کدی در نرم افزار یا با اتصال مقاومتی با مقاومت برابر با R·2 N+1 بین خروجی و ورودی معکوس op-amp جلوگیری کرد.

یک مدار تقسیم کننده بر اساس یک DAC با خروجی ولتاژ ساخته شده بر روی یک ماتریس مقاومتی معکوس و شامل یک آپمپ بافر در شکل نشان داده شده است. 8.19b. ولتاژهای خروجی و ورودی این مدار توسط معادله به هم مرتبط هستند

(27)

این دلالت می کنه که

در این مدار تقویت کننده با بازخورد مثبت و منفی پوشانده می شود. برای اینکه فیدبک منفی غالب شود (در غیر این صورت op-amp به یک مقایسه کننده تبدیل می شود)، شرط D باید رعایت شود.<2 N-1 или M D <1/2. Это ограничивает значение входного кода нижней половиной шкалы.

تضعیف کننده ها و ادغام کننده ها در DAC

تضعیف کننده ها، یعنی تنظیم کننده های سطح سیگنال با کنترل دیجیتال بسیار قابل اعتمادتر و بادوام تر از تضعیف کننده های سنتی مبتنی بر مقاومت های متغیر هستند. توصیه می شود از آنها در وسایل اندازه گیری و سایر وسایلی که نیاز به تنظیم پارامترها دارند، به ویژه دستگاه های اتوماتیک استفاده کنید. چنین تضعیف کننده هایی را می توان به سادگی بر اساس یک DAC ضربی با یک ماتریس مقاومتی معکوس و یک تقویت کننده بافر ساخت. در اصل، هر DAC از نوع مشخص شده برای این منظور مناسب است، اما برخی از شرکت ها مبدل هایی را تولید می کنند که برای انجام این عملکرد بهینه شده اند. در شکل شکل 20a یک مدار تضعیف کننده را با استفاده از یک مقاومت متغیر نشان می دهد و شکل. 20b - یک مدار مشابه در یک DAC در حال ضرب.

اگر سیگنال ورودی تک قطبی است، توصیه می شود از یک DAC تک منبعی استفاده کنید، اما بافر آپ امپ باید خروجی ریل به ریل داشته باشد، به عنوان مثال. ولتاژ خروجی آن باید به صفر و ولتاژ تغذیه برسد. اگر DAC چند کاناله است، هر مبدل روی تراشه باید یک ورودی ولتاژ مرجع جداگانه داشته باشد. این الزامات به درجات مختلف توسط آی سی های DAC مانند MAX532 12 بیتی 2 کاناله، MAX509 8 بیتی 4 کانالی، AD8441 8 بیتی 8 کانالی، DAC-8841 8 بیتی 8 کانالی و غیره برآورده می شود.

برای ساختن یک انتگرالگر با تنظیم دیجیتالی ثابت زمانی یکپارچه سازی، می توانید از مدار یکپارچه کننده اصلی استفاده کنید و از یک DAC با جمع ولتاژ به عنوان مقاومت ورودی استفاده کنید (شکل 12). بر اساس چنین مداری می توان فیلترهایی از جمله فیلترهای مبتنی بر روش متغیر حالت، مولدهای پالس قابل تنظیم و غیره ساخت.

سیستم های سنتز سیگنال دیجیتال مستقیم

یک حوزه مهم کاربردی برای DAC ها سنتز سیگنال های آنالوگ با شکل مورد نیاز است. ژنراتورهای سیگنال آنالوگ - شکل های سینوسی، مثلثی و مستطیلی - دقت و پایداری کمی دارند و توسط کامپیوتر قابل کنترل نیستند. در سال‌های اخیر، سیستم‌هایی برای سنتز سیگنال دیجیتال مستقیم توسعه یافته‌اند که دقت بالایی در تنظیم فرکانس و فاز اولیه سیگنال‌ها و همچنین وفاداری بالا در بازتولید شکل آنها ارائه می‌دهد. علاوه بر این، این سیستم ها امکان تولید سیگنال های طیف گسترده ای از اشکال، از جمله اشکال تعریف شده توسط کاربر را فراهم می کنند. یک بلوک دیاگرام ساده شده از یک ژنراتور سنتز سیگنال دیجیتال مستقیم در شکل نشان داده شده است. 21.

در اصل، سیستم های سنتز دیجیتال مستقیم ساده هستند. علاوه بر این، نظریه و روش های اساسی برای ساخت چنین سیستم هایی حدود 30 سال است که شناخته شده است. درست است، اخیراً DAC ها و آی سی های تخصصی آنالوگ به دیجیتال ظاهر شده اند که برای سنتز سیگنال در یک باند فرکانس وسیع مناسب هستند.

مدار سنتز دیجیتال مستقیم شامل سه بلوک اصلی است: یک ژنراتور زاویه فاز، حافظه و یک DAC. ژنراتور زاویه فاز معمولاً یک انباشته با یک رجیستر است. این به سادگی به عنوان یک ثبات فاز عمل می کند که محتویات آن با یک زاویه فاز مشخص در فواصل زمانی مشخص افزایش می یابد. افزایش فاز Dj به عنوان یک کد دیجیتال در رجیسترهای ورودی بارگذاری می شود. حافظه نقش یک جدول تابع را بازی می کند. کد فاز فعلی به ورودی‌های آدرس آن ارسال می‌شود و از خروجی داده به ورودی مبدل DA، یک کد مربوط به مقدار فعلی تابع مشخص شده ارسال می‌شود. DAC به نوبه خود یک سیگنال آنالوگ تولید می کند.

رجیستر شامل فاز فعلی سیگنال خروجی به صورت یک عدد صحیح است که وقتی بر 2N تقسیم می شود، جایی که N رقم جمع کننده است، برابر با کسری دوره است. افزایش عمق بیت ثبت تنها وضوح این بخش را افزایش می دهد. فرکانس سیگنال خروجی برابر است با حاصل ضرب فرکانس ساعت f clock و افزایش فاز در هر دوره کلاک. هنگام استفاده از جمع کننده N-bit، فرکانس سیگنال خروجی برابر خواهد بود

ژنراتورهای سنتز مستقیم به شکل IC در دسترس هستند. به طور خاص، تراشه AD9850، که ساختار ساده شده آن در شکل نشان داده شده است. 21، شامل یک ژنراتور زاویه فاز 32 بیتی و یک DAC 10 بیتی است. افزایش فاز از طریق گذرگاه داده 8 بیتی، بایت به بایت، در چهار رجیستر ورودی بارگذاری می شود. حافظه حاوی جدول سینوس ها است. حداکثر فرکانس ساعت مجاز 125 مگاهرتز است. در این حالت وضوح فرکانس 0.0291 هرتز است. رابط سریع به شما امکان می دهد فرکانس سیگنال خروجی را تا 23 میلیون بار در ثانیه تغییر دهید.

پخش کننده های وینیل

منابع صوتی دیجیتال

پردازنده ها (DAC-DAC)

مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC به DAC)
به آن پردازنده دیجیتال نیز می گویند. مبدل دیجیتال به آنالوگ قطعه ای است که داده های صوتی دیجیتال را (معمولاً از یک سی دی انتقال) گرفته و به سیگنال آنالوگ تبدیل می کند. پردازنده دیجیتال دارای ورودی دیجیتال و خروجی آنالوگ است. دومی به یکی از ورودی های خط پیش تقویت کننده شما متصل است.

پردازنده های دیجیتال سیگنال خروجی دیجیتال دریافت شده از طریق رابط S/PDIF از یک منبع انتقال یا دیگر دیجیتال را به سیگنال آنالوگ تبدیل می کنند که به یک پیش تقویت کننده تغذیه می شود. قیمت آنها از 200 تا 40000 دلار متغیر است، اما بسیاری از مدل های با کیفیت صدای خوب می توانند کمتر از 1000 دلار قیمت داشته باشند. ساده ترین پردازنده دارای یک ورودی دیجیتال با کانکتور RCA و یک جفت خروجی آنالوگ نامتعادل است. پردازنده‌های پیچیده‌تر ممکن است ورودی‌های دیجیتال متعدد، خروجی‌های دیجیتال، خروجی‌های آنالوگ متعادل، سوئیچ‌های قطبی و گاهی اوقات حتی یک کنترل صدا داشته باشند.

ویژگی های پردازنده های دیجیتال

1. کدگذاری HDCD
   بسیاری از پردازنده ها می توانند سی دی های ضبط شده با استفاده از دیجیتال سازگار با کیفیت بالا (HDCD) را رمزگشایی کنند.
2. ورودی های دیجیتال چندگانه
   اگر بیش از یک منبع دیجیتال (به عنوان مثال حمل و نقل، ضبط دیجیتال) دارید، این ویژگی بسیار مفید است. اگر چندین ورودی دیجیتال دارید، می‌توانید منابع دیجیتال را با فشار دادن یک دکمه در پانل جلویی به جای تعویض کابل‌های دیجیتال تغییر دهید. سوئیچ ورودی مجهز به LED است که نشان می دهد پردازنده در حال حاضر به کدام ورودی متصل است.
3. انواع ورودی ها
   اکثر پردازنده ها می توانند انواع مختلفی از کابل های رابط را بپذیرند. تقریباً همه پردازنده ها دارای ورودی کواکسیال با کانکتور RCA هستند. برخی ممکن است دارای ورودی فایبرگلاس AT&T ST، ورودی نوری AES/EBU یا TosLink باشند.
4. خروجی های متقارن
   خروجی های متوازن یک ویژگی استاندارد در بسیاری از پردازنده ها هستند، اما گاهی اوقات ممکن است 200 تا 1000 دلار اضافی هزینه داشته باشند. خروجی های متعادل به شما این امکان را می دهند که یک پردازنده دیجیتال را در یک خط متعادل به یک پیش تقویت کننده متصل کنید. به خاطر داشته باشید که یک پری آمپ با ورودی های متعادل نیز مورد نیاز است
5. قابل ارتقا برای پخش Super Audio CD یا فرمت های 24 بیتی/96 کیلوهرتز.
   طراحی ماژولار برخی از پردازنده های دیجیتال، سازگاری آنها را برای پخش یکی از فرمت های جدید صوتی دیجیتال با وضوح بالا نسبتاً آسان می کند.

   DAC چگونه کار می کند؟

   اطلاعات ارائه شده در اینجا برای کسانی است که می خواهند بفهمند در داخل آن "آثار تاریخی" فلزی روی قفسه تجهیزات شما چه می گذرد. اجزای اصلی پردازنده عبارتند از: منبع تغذیه، گیرنده ورودی، فیلتر دیجیتال، مرحله تبدیل دیجیتال به آنالوگ، مبدل جریان به ولتاژ و مرحله خروجی آنالوگ.

   گیرنده ورودی سیگنال S/PDIF را از منبع دیجیتال دریافت می کند و جریان داده سریال را به داده های صوتی دیجیتال خام تبدیل می کند. همچنین یک سیگنال ساعت از پالس های ساعت موجود در جریان دیجیتال تولید می کند (این موضوع در ادامه این فصل با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت). یک حلقه قفل فاز (PLL) فرکانس سیگنال ورودی (پالس های ساعت) را با فرکانس مرجع (معمولاً توسط یک نوسانگر کریستالی تولید می شود) مقایسه می کند و یک سیگنال ساعت جدید ایجاد می کند که به پالس های ساعت داده های ورودی قفل فاز می شود. جریان این ساعت‌های به اصطلاح «بازیابی» به سیگنال ساعت اصلی پردازنده تبدیل می‌شوند. گیرنده ورودی منبع اصلی لرزش در سیگنال ساعت است و می تواند تاثیر زیادی بر نحوه صدای پردازنده داشته باشد. برای به حداقل رساندن لرزش تولید شده توسط گیرنده ورودی، اخیراً از PLL های دوگانه و ماژول های سفارشی کم لرزش استفاده شده است. داده های دیجیتال از گیرنده ورودی به یک فیلتر دیجیتال می رود.

   تولیدکنندگان دستگاه های پخش سی دی و پردازنده های دیجیتال دو انتخاب دارند: خرید یک تراشه فیلتر خارج از قفسه که هشت بار نمونه برداری بیش از حد (8 برابر) انجام می دهد، یا ایجاد یک فیلتر سفارشی بر اساس یک تراشه پردازشگر سیگنال دیجیتال عمومی (DSP). طراح چنین فیلتری باید برنامه ای بنویسد که تراشه DSP را کنترل کند که هزینه بر و زمان بر است. در نتیجه، فیلترهای سفارشی بسیار گرانتر هستند، اما به طراح پخش کننده سی دی توانایی کنترل خلاقانه صدای دستگاه را می دهند. علاوه بر این، فیلترهای دیجیتال سفارشی می توانند سریعتر از فیلترهای تک تراشه با 8 برابر بیش نمونه برداری باشند. یک فیلتر سفارشی می تواند ساخته شود تا نمونه برداری بیش از حد 16x، 32x یا حتی 64x را انجام دهد. طرفداران این راه حل - به ویژه Kgel، Theta، و Wadia - معتقدند که نرم افزار فیلتر سفارشی آنها نسبت به نرم افزار موجود در IC های فیلتر دیجیتال معمولی برتری دارد. به طور خاص، اکثر فیلترهای دیجیتال غیر استاندارد برای عملکرد در حوزه زمان به جای در حوزه فرکانس بهینه شده اند. به عنوان مثال، پردازنده‌های Wadia در حوزه زمان عملکرد فوق‌العاده‌ای دارند، با بازتولید پالس مستطیلی تقریباً بی‌عیب و بدون پژواک پیش یا پس از آن در پاسخ ضربه. چنین ویژگی های دامنه زمانی عالی گاهی اوقات به قیمت کاهش باند صوتی است. فیلترهای وادیا دارای یک رول آف در حدود 3 دسی بل در 20 کیلوهرتز هستند. پردازنده Meitner Intelligent Audio Translator (IDAT) از ترکیبی از فیلترها برای دستیابی به عملکرد ایده آل در حوزه زمان و فرکانس استفاده می کند.

   برخی از پردازنده های دیجیتال از DAC های به اصطلاح یک بیتی استفاده می کنند که به طور صحیح تر DAC های نویز شکل دهنده، DAC های دلتا سیگما یا DAC های نمونه برداری بیش از حد نامیده می شوند. این مبدل‌ها با نام‌های تجاری خود نیز شناخته می‌شوند: Bitstream (Philips)، MASH (Matsushita، Nippon Telegraph) و PEM (JVC). یک ماتریس مقاومت با وزن بیت های مختلف، یک DAC یک بیتی فقط از دو حالت استفاده می کند - یک کد یک بیتی یک سری پالس با دامنه ثابت است که طول آن متفاوت است خروجی این توضیح می دهد که چرا به کدگذاری یک بیتی مدولاسیون عرض پالس نیز گفته می شود.

   کد یک بیتی بسیار فرکانس است (ضریب نمونه برداری مجدد از 64 تا 256) که امکان بازیابی سیگنال صوتی از دو حالت منطقی را با استفاده از یک مدار با خازن سوئیچ شده فراهم می کند. بنابراین، یک DAC یک بیتی به دقت مشابه DAC های ماتریس مقاومتی نیاز ندارد، وضوح دامنه را با وضوح زمانی جایگزین می کند. طبیعتاً آنها حتی بدون تنظیم MSB خطی خوبی دارند (در واقع هیچ MSB در آنجا وجود ندارد). DAC های نمونه برداری بیش از حد نیازی به مبدل جریان به ولتاژ ندارند.

وینیل، البته، اکنون یک چیز مد شده است، دوستان، اما هرگز مجبور نیست بر توزیع موسیقی دیجیتال غلبه کند. برای بیش از یک دهه و نیم، منابع صوتی دیجیتال به طور مستحکمی در هر دو بخش الکترونیکی حرفه ای و مصرفی جایگاهی مسلط داشته اند. بیایید در مورد چگونگی فشرده کردن حداکثر آب Hi-Fi از مجموعه ای از میوه ها - از ایستگاه های رادیویی اینترنتی گرفته تا صدای 24 بیتی صحبت کنیم.

روزی روزگاری، پخش کننده سی دی تنها راه حل بود و عموما در ابتدا High End باحال در نظر گرفته می شد، اما امروزه به نظر می رسد این موضوع از نظر اخلاقی خسته شده است. بله، به روش قدیمی، بسیاری هنوز سی‌دی‌ها را در مجموعه‌های خود نگه می‌دارند، اما به عنوان یک رسانه فیزیکی از وینیل که به سادگی زیباتر به نظر می‌رسد، پایین‌تر است و از نظر پارامترهای فنی نسبت به صدای HD، که در حال حاضر به طور گسترده فروخته می‌شود، پایین‌تر است. در اینترنت نه تنها توسط مخاطبان صوتی، بلکه توسط برچسب های اصلی. بنابراین، به جای یک دستگاه پخش سی دی، ما به یک دستگاه همه کاره تر با ورودی های خارجی نیاز داریم که بتواند کد دودویی صفر و یک را به یک سیگنال آنالوگ تبدیل کند و در نهایت به تقویت کننده و بلندگوها وارد شود.

DAC ها همه جا هستند

یک گیرنده AV، یک CD، و در اصل، هر پخش کننده رسانه ای مجهز به یک واحد با مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC، مبدل، DAC) است. به عنوان یک دستگاه مستقل، DACها به عنوان یک ارتقاء سطح بالا به یک پخش کننده سی دی موجود ظاهر شدند. طراحان معتقد بودند که عاقلانه تر است که پخش کننده را به واحدهای جداگانه با منبع تغذیه خود جدا کنند.

یکی از اولین DAC های خارجی Sony DAS-R1 که در پایان سال 1987 منتشر شد

در قسمت اول، قسمت مکانیکی واقعی با سیستم نوری بازخوانی و خروجی دیجیتال نصب شد. به آن سی دی حمل و نقل می گفتند. در بلوک دوم دیگر هیچ گره متحرکی وجود نداشت - فقط یک برد DAC که اهمیت آن اکنون به عنوان یک هاب دیجیتال افزایش یافته است. به هر حال، اغلب اتفاق می افتد که یک سی دی پلیر مدرن دارای یک جفت ورودی دیجیتال برای اتصال منابع خارجی است.

چرخه زندگی صدا از منبع، ضبط و دیجیتالی شدن بعدی، پردازش و چرخه معکوس - تبدیل دیجیتال به آنالوگ

یک مبدل مدرن با تعدادی از منابع سیگنال تعامل دارد - نکته اصلی این است که سوئیچینگ مناسب برای همه وجود دارد. منبع همچنین می تواند یک پخش کننده DVD قدیمی باشد - آنها معمولاً از طریق TosLink نوری یا کابل کواکسیال متصل می شوند. دومی مانند یک "لاله" معمولی از یک جفت استریو به نظر می رسد. مدل های گران قیمت ممکن است از کانکتورهای XLR نیز استفاده کنند. با استفاده از ورودی USB، می توانید یک کامپیوتر یا منبع صوتی قابل حمل را به DAC متصل کنید.

علاوه بر این، DAC های قابل حمل با منابع مبتنی بر تلفن های iOS یا Android، آی پاد، تبلت ها و سایر ابزارها سازگار هستند. در واقع، در تمام این موارد، مبدل به یک ماژول صدای خارجی با منبع تغذیه مجزا و سخت افزار خوب تبدیل می شود که در تجهیزات چند رسانه ای استاندارد بی سابقه است. و DAC های مدرن اغلب به تقویت کننده هدفون مجهز هستند.

DAC های چند بیتی و تک بیتی

تا قرن بیست و یکم، مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ، طبق فرمت CD کتاب قرمز، فقط صدای ۱۶ بیتی را مدیریت می‌کردند. به سادگی هیچ راه دیگری وجود نداشت. فرکانس نمونه برداری برای سی دی ها 44 کیلوهرتز بود، در حالی که برای ضبط کننده های حرفه ای DAT کمی بالاتر بود - 48 کیلوهرتز. در ابتدا، همه DAC ها بر اساس یک اصل "موازی" کار می کردند - همه 16 بیت روی یک ماتریس R-2R (یک مدار مقاومت از نوع نردبانی) "وزن" شدند.

مثالی از مدار DAC R/2R

خبره‌ها از صمیم قلب می‌دانند و از مارک‌های تراشه‌هایی مانند Burr-Brown PCM63 یا Philips TDA1541 استقبال می‌کنند. با این حال، ماتریس های R-2R کمی گران هستند و از نظر فناوری بسیار پیشرفته نیستند. تنظیم لیزری دقیق تمام مقادیر مقاومت مورد نیاز بود. در غیر این صورت، در حین کار، اندازه گیری بیت نادرست منجر به نقض خطی بودن سیگنال شد.

بنابراین، R-2R با DAC با تبدیل 1 بیتی، به نام "دلتا سیگما" جایگزین شد. اگر مولتی بیت ها ولتاژ سیگنال را مستقیماً بر اساس تمام داده های 16 بیتی دریافتی روی ماتریس تولید می کردند، در دلتا سیگما ولتاژ بسته به اینکه "صفر" به گیرنده می رسید یا "یک" در نوسان بود. 1 به معنای افزایش ولتاژ سیگنال آنالوگ و 0 به معنای کاهش است.

تراشه DAC چند بیتی Burr-Brown PCM63

علاقه مندان به موسیقی قدیمی موسیقیایی تراشه های R-2R را به خاطر خواهند آورد، اما جایی برای رفتن وجود ندارد. دلتا سیگما هم برای راه اندازی کاربردی تر و هم برای تولید ارزان تر بود. و کیفیت فرمت SACD ثابت کرده است که تبدیل 1 بیتی می تواند به خوبی با وظایف High-End کنار بیاید. فرکانس نمونه برداری SACD دیگر بر حسب کیلوهرتز نیست، بلکه با مگاهرتز اندازه گیری می شود، بنابراین مدار را می توان با فیلترهای آنالوگ بسیار ساده استفاده کرد.

در مدارهای کلاسیک مبتنی بر PCM، همچنان باید نویز کوانتیزاسیون را به صورت دیجیتالی فیلتر کنید - چندین مورد از آنها وجود دارد و برخی از مدل های DAC امکان انتخاب یکی از آنها را فراهم می کنند.

دلتاسیگماها خودشان به سمت مدارهای ترکیبی پیش رفتند، جایی که جریان به صورت آبشاری، هم در مدارهای 1 بیتی و هم در مدارهای موازی پردازش می شد. اما مهمتر از همه، حجم کلمه دیجیتال در آنها، ابتدا به 24 و سپس به 32 بیت افزایش یافت. علاوه بر این، DAC های مبتنی بر آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی میدانی (FPGA) منطقه امیدوار کننده ای هستند که در آن هیچ مبدل سنتی وجود ندارد.

DAC مدرن Mytek Manhattan با جریانهای PCM 32 بیتی / 384 کیلوهرتز، DXD، DSD-DS-DSD256 (11.2 مگاهرتز) کار می کند.

چرا چنین عمق کمی گسترده است؟ برای اصالت. امروزه صنعت حرفه ای از ضبط 24 بیتی استفاده می کند که توصیف دقیق تری از سیگنال اصلی ارائه می دهد. همانطور که قبلا ذکر شد، تعدادی از عناوین موسیقی در حال حاضر با فرمت وضوح بالا در دسترس هستند. بنابراین، مطمئناً می‌توانید به نسخه‌ی بریده‌شده آن روی سی‌دی یا MP3 گوش دهید، اما باید اعتراف کنید، جالب‌تر است که یک قدم به مهندسان صدا نزدیک‌تر شوید که آلبوم مورد علاقه‌تان را سرهم کرده‌اند. بنابراین، DAC شما باید برای دریافت محتوای با وضوح بالا - هم از طریق USB و هم از طریق پروتکل های دیگر انتقال داده - کاملاً آماده باشد.

یک روند آشکار در تجهیزات صوتی خانگی مدرن، بلندگوها و هدفون های قابل حمل مختلف است که امروزه بیشترین تعداد اقلام در این دسته بندی محصولات وجود دارد. رقابت با آنها در محبوبیت بسیار دشوار است، اما یک دستگاه وجود دارد که نیاز به آن دائما در حال افزایش است - یک DAC، یک مبدل دیجیتال به آنالوگ. چرا نیاز است؟

بیایید از روش "با تضاد" استفاده کنیم. اگر محافظه‌کار ارتدوکس هستید و به چیزی غیر از رادیو FM، ضبط‌ها و سایر آلبوم‌های مغناطیسی گوش نمی‌دهید، پس نیازی به DAC ندارید. برای همه افراد دیگر، از گیمرها گرفته تا علاقه مندان به فیلم، این قطعاً یک امر ضروری است، مگر اینکه عادت داشته باشید که به سرگرمی مورد علاقه خود به صورت باقیمانده راضی باشید.

راستی اصلا چرا موسیقی به صورت دیجیتالی ضبط، ذخیره و ارسال می شود؟ از این گذشته ، طبیعتاً آنالوگ است. اول از همه، راحت است، زیرا واقعاً نمی توانید یک رکورد یا حلقه را زیر بغل خود حمل کنید. سپس، فرمت دیجیتال به معنای انتقال و کپی بدون تلفات است. بنابراین وظیفه اصلی DAC این است که تبدیل را به بهترین نحو ممکن انجام دهد.

ساده ترین مثال یک گوشی هوشمند معمولی است. بسیاری از ما آهنگ‌های زیادی در آن ذخیره کرده‌ایم، از جمله موارد دیگر، یا توانایی پخش جریانی از اینترنت را داریم. به نظر می رسد تنها کاری که باید انجام دهید این است که هدفون خود را وصل کنید و از موسیقی لذت ببرید. اما DAC استاندارد یک گوشی هوشمند نه تنها اغلب توسط افراد غیر صوتی توسعه داده می شود، بلکه به عنوان نکته اصلی مشخصات فنی، مصرف انرژی پایینی دارد که به هیچ وجه با کیفیت صدا ارتباطی ندارد. راه حل این است که از یک مبدل خارجی، قابل حمل و بادوام (به دلیل باتری خاص خود) استفاده کنید که می تواند حتی تنگ ترین هدفون ها را "پمپ" کند.

اما در خانه، جایی که مشکل صرفه جویی در انرژی، صادقانه بگویم، ثانویه است، چطور؟ فرض کنید از یک کانال تلویزیونی یا برنامه خوشتان می آید، روی کنسول بازی می کنید یا یک فیلم تماشا می کنید. سیستم صوتی اکثریت قریب به اتفاق تلویزیون‌های صفحه‌تخت مدرن مطابق با اصل باقی‌مانده، تا رده «نظارت بر عملکرد»، بسیار شبیه به کابل‌ها یا هدفون‌های استاندارد توسعه یافته است - مطمئن شوید که دستگاه کار می‌کند و آنها را کنار بگذارید. . وضعیت در مورد خروجی های آنالوگ یکسان است - آنها آنجا هستند، اما صادقانه بگویم - "برای نمایش". خروجی های دیجیتال، اگر از نظر کیفیت متفاوت باشند، در محدوده بسیار کوچکتری قرار دارند. بنابراین، اتصال کامل تلویزیون به یک سیستم استریوی موجود امکان پذیر است و این دوباره وظیفه DAC است.

برای افرادی که کار مستقیماً در رایانه انجام می شود، DAC نیز کمک جدی و حتی شادی است. با اتصال بلندگو یا هدفون از طریق آن می توانید موازی با روند کاری خود موسیقی باکیفیتی را برای خود فراهم کنید. نمونه های مشابه زیادی برای استفاده وجود دارد، بنابراین سوال "باید/نباید" در اینجا مطرح نمی شود، وظیفه صرفاً انتخاب یک دستگاه مناسب است.

بنابراین، هر چه کسی می‌تواند بگوید، امروز نمی‌توان بدون یک DAC خوب کار کرد.

 

---

خواندن:
حسابداری تسویه حساب با بودجه کیک پنیر از پنیر در یک ماهیتابه - دستور العمل های کلاسیک برای کیک پنیر کرکی کیک پنیر از 500 گرم پنیر دلمه سالاد مروارید سیاه با آلو سالاد مروارید سیاه با آلو دستور العمل لچو با رب گوجه فرنگی کلمات قصار و نقل قول در مورد خودکشی