Mikä on dac. Katso, mitä "DAC" tarkoittaa muissa sanakirjoissa. DAC BCD-muunnoksia varten

Oikean etumerkin omaavan lähtösignaalin saamiseksi on tarpeen kääntää siirto vähentämällä virta tai jännite, joka on puolet muuntimen asteikosta. Tämä voidaan tehdä eri tavoin erityyppisille DAC:ille. Esimerkiksi virtalähteisiin perustuvilla DAC:illa vertailujännitteen vaihtelualue on rajoitettu ja lähtöjännitteen polariteetti on päinvastainen kuin vertailujännitteen napaisuus. Tässä tapauksessa kaksinapainen tila toteutetaan yksinkertaisimmin sisällyttämällä ylimääräinen biasvastus R cm DAC-lähdön ja referenssijännitetulon väliin (kuva 18a). Vastus R cm on valmistettu IC-sirulla. Sen vastus valitaan siten, että virta I cm on puolet DAC-lähtövirran maksimiarvosta.

Lähtövirran bias-ongelma voidaan periaatteessa ratkaista samalla tavalla MOS-kytkimiin perustuville DAC:ille. Tätä varten sinun on käännettävä vertailujännite ja muodostettava sitten bias-virta -Uop:sta, joka tulee vähentää DAC-lähtövirrasta. Lämpötilan vakauden ylläpitämiseksi on kuitenkin parempi varmistaa, että bias-virta tuotetaan suoraan DAC:ssa. Voit tehdä tämän kuvan kaaviossa. Kuviossa 8a toinen operaatiovahvistin on otettu käyttöön ja DAC:n toinen lähtö on kytketty tämän operaatiovahvistimen tuloon (kuva 18b).

DAC:n toinen lähtövirta kohdan (10) mukaan,

tai ottaen huomioon (8)

Ja nyt olen ymmärtänyt musiikin salaisuuden, ymmärtänyt, miksi se on pää ja hartiat kaikkien muiden taiteiden yläpuolella: pointti on sen ruumiittomuudessa. Kun hän on erotettu soittimesta, hän kuuluu taas itselleen. Hän on itsenäisyyden saavuttaneiden äänien summa, painoton, ruumiiton, täysin puhdas ja täydellisessä harmoniassa universumin kanssa. Walter Moers. "Unelmien kirjojen kaupunki" Useimmat ihmiset näkevät meidät päivittäin mukana olevien laitteiden - kannettavan tietokoneen, älypuhelimen, kuulokkeiden tai kaiutinjärjestelmän - tuottaman äänen lopputuotteena. Ajattelematta, että tätä ääntä voidaan parantaa, teki siitä todella "elävän", rikkaan ja kauniin. Musiikin tulee inspiroida, ilahduttaa, tuoda rauhallisuuden tunnetta tai täyttää energiaa - riippuen kuuntelijan musiikillisista mieltymyksistä ja mielialasta. Mutta ennen kuin puhumme äänen parantamisesta, on syytä ymmärtää ongelman tekninen puoli. Kaksi äänenlaadusta vastaavaa teknistä laitetta ovat DAC ja vahvistin. Moderni DAC sisältä Ensinnäkin on syytä ymmärtää, mikä DAC on. Tämä on digitaali-analogi-muunnin, eli laite, joka muuntaa digitaalisen signaalin analogiseksi ääneksi. Tietokoneiden kiintolevyt ja äänilevyt tallentavat materiaalia digitaalisesti, kun taas kaiuttimet ja kuulokkeet toistavat ääntä analogisesta signaalista. Siksi jossain tallennusvälineen ja lopullisen toistolaitteen välissä täytyy tapahtua digitaali-analogiamuunnos, eli nollien ja ykkösten muuntaminen sähköisiksi impulsseiksi. Se voi esiintyä äänikorteissa, soittimissa, vastaanottimissa tai mp3-soittimissa, koska kaikissa näissä laitteissa on sisäänrakennettu DAC-siru. Lähdössä saadun analogisen äänisignaalin laatu riippuu sekä käytetystä DAC-sirusta että muista prosessiin osallistuvista teknologioista sekä monista muista tekijöistä, joista tärkeitä ovat laadukas virtalähde ja itse laitepiiri. . Toisin sanoen voimme sanoa, että DAC on minkä tahansa äänipolun "aivot". Erot digitaalisesta analogiseksi muuntamisessa ovat yksi syy siihen, miksi jotkut laitteet kuulostavat paremmilta tai huonommilta kuin toiset. Ulkoiset digitaali-analogiamuuntimet toistavat äänen pääsääntöisesti tarkemmin kuin äänikortteihin, budjettivastaanottimiin ja soittimiin asennettu DAC, koska ne ovat erikoislaitteita. DAC:t ovat käteviä, koska ne voidaan liittää mihin tahansa laitteeseen, jossa on digitaalinen lähtö, ja useimmat DAC:t voidaan liittää myös USB:n kautta. Laadukkaan ulkoisen DAC:n ostaminen voi parantaa merkittävästi järjestelmäsi äänenlaatua. Nyt kannattaa puhua toisesta laitteesta, joka vaikuttaa suoraan äänenlaatuun - vahvistimesta. Fosgate Signature -putkivahvistin Monet ihmiset ihmettelevät, miksi tarvitaan erillisiä kuulokevahvistimia. Loppujen lopuksi melkein jokaisessa äänikortissa, kannettavassa tietokoneessa, levysoittimessa tai mp3-soittimessa on kuulokelähtö, johon liitettäessä kuulokkeet toimivat - ilman vahvistinta. Itse asiassa kuulokkeet voivat toimia kaikkien lueteltujen laitteiden kanssa juuri siksi, että useimmissa näistä laitteista on jo vahvistinosa ennen kuin ne lähetetään kuulokkeisiin. Näin ollen on väärin olettaa, että joku käyttää kuulokkeita ilman vahvistinta, monet yksinkertaisesti käyttävät vahvistimena niitä, jotka ovat mukana äänilähteessä. Mitä etuja erillisestä vahvistimesta on? Uskotaan, että minkä tahansa vahvistimen tarkoituksena on parantaa lähteestä vastaanotettua äänisignaalia muuttamatta sen rakennetta, eli tuomatta ääneen mitään omaa. Todellisuudessa eri vahvistimet kuulostavat kuitenkin erilaisilta samoilla laitteilla samalla äänenvoimakkuudella. Vastaavasti kuulokkeet kuulostavat erilaisilta eri vahvistimilla, vaikka tämän eron laajuus voi vaihdella suuresti riippuen kuulokkeista ja vahvistimista. Ero erittäin hyvän ja erittäin huonon vahvistimen välillä on kuitenkin selvästi kuultavissa useimmissa kuulokkeissa, ja erittäin huonojen kuulokevahvistimien yleisimmät edustajat ovat juuri useimpien budjettisoittimien, äänikorttien, soittimien ja puhelimien lähtöjä. Toisin sanoen erillisen, laadukkaan kuulokevahvistimen ostaminen tuottaa aina parhaan äänen jo omistamistasi kuulokkeista. Lisäämällä vahvistimen virtaa äänen yksityiskohdat ja tunnelma lisääntyvät. Tällä tärkeällä tekijällä on tärkeä rooli musiikin kuuntelussa, koska suuri määrä sävellyksiä olevaa materiaalia tallennetaan erittäin alhaisella äänenvoimakkuudella (ns. ylisävyt, jälkikaiunta jne.) ja ne voidaan kuulla normaalisti vain äänenvoimakkuuden avulla. vahvistin. Erillisen vahvistimen ostaminen on usein kannattavampi investointi kuin kuulokkeiden vaihtaminen kehittyneempiin. Lisäksi on myös erityisen vahvistetta vaativia kuulokkeita, jotka ilman hyvää vahvistinta näyttävät periaatteessa hyvin pienen osan todellisista ominaisuuksistaan, tämä pätee pääasiassa korkeaimpedanssisiin kuulokkeisiin (tai mihin tahansa heikon vahvistimen kanssa pariksi liitetyihin kuulokkeisiin) soittimesta/älypuhelimesta). Suosittelemme ennen ostamista kuuntelemaan haluamasi kuulokkeet eri vahvistimilla, jotta ymmärrät, millaista ääntä ne pystyvät tuottamaan ja minkä tasoista vahvistusta pitäisi odottaa. Suunnitelmat digitaali-analogi-muuntimien käyttöön eivät liity ainoastaan ​​koodi-analogiamuunnoksen alaan. Niiden ominaisuuksien avulla voit määrittää kahden tai useamman signaalin tulot, rakentaa toimintojakajia, analogisia linkkejä, joita ohjataan mikro-ohjaimilla, kuten vaimentimia, integraattoreita. Signaaligeneraattorit, mukaan lukien mielivaltaiset aaltomuodot, ovat myös tärkeä sovellusalue DAC:ille. Alla on joitain signaalinkäsittelypiirejä, jotka sisältävät D-A-muuntimia. Käsittelee allekirjoitettuja numeroita Tähän asti digitaali-analogi-muuntimia kuvattaessa sisääntulon digitaalinen informaatio on esitetty luonnollisina lukuina (unipolaarinen). Kokonaislukujen käsittelyssä (kaksinapainen) on tiettyjä ominaisuuksia. Tyypillisesti binaariset kokonaisluvut esitetään käyttämällä kahden komplementtikoodia. Tällä tavalla kahdeksaa numeroa käyttämällä voit esittää numeroita välillä -128 - +127. Kun syötetään numeroita DAC:iin, tämä lukualue siirretään arvoon 0...255 lisäämällä 128. Yli 128:aa suuremmat luvut katsotaan positiivisiksi ja alle 128 negatiivisiksi. Keskimääräinen luku 128 vastaa nollaa. Tätä etumerkittyjen numeroiden esitystä kutsutaan siirretyksi koodiksi. Puolet tietyn bitin täydestä asteikosta (esimerkissämme 128) olevan luvun lisääminen voidaan tehdä helposti kääntämällä merkitsevin (merkki)bitti. Tarkasteltujen koodien vastaavuus on havainnollistettu taulukossa. 1. pöytä 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)

Tapauksessa N=8 tämä osuu yhteen taulukon tietojen kanssa kertoimeen 2 asti. 6, ottaen huomioon se tosiasia, että MOS-kytkimiin perustuva muuntaja maksimilähtövirta

Jos vastukset R2 sopivat hyvin resistanssiltaan, niiden arvon absoluuttinen muutos lämpötilan vaihteluilla ei vaikuta piirin lähtöjännitteeseen.

Digitaali-analogiamuuntimissa, joiden lähtösignaali on jännitteen muodossa ja joka on rakennettu käänteisresistiiviselle matriisille (katso kuva 9), kaksinapainen tila voidaan toteuttaa helpommin (kuva 18c). Tyypillisesti tällaiset DAC:t sisältävät sirussa olevan lähtöpuskurivahvistimen. DAC:n käyttämiseksi unipolaarisessa kytkennässä piirin alemman vastuksen R vapaata napaa ei ole kytketty tai se on kytketty piirin yhteiseen pisteeseen lähtöjännitteen kaksinkertaistamiseksi. Toimiakseen kaksinapaisessa kytkennässä tämän vastuksen vapaa lähtö on kytketty DAC:n referenssijännitetuloon. Tässä tapauksessa operaatiovahvistin toimii differentiaaliliitännässä ja sen lähtöjännitteessä ottaen huomioon (16)

(26)

Funktioiden kertoimet ja jakajat

Kuten edellä mainittiin, MOS-kytkimiin perustuvat D-A-muuntimet mahdollistavat vertailujännitteen muuttamisen laajalla alueella, mukaan lukien napaisuuden muutoksen. Kaavoista (8) ja (17) seuraa, että DAC-lähtöjännite on verrannollinen referenssijännitteen ja tulon digitaalisen koodin tuloon. Tämä seikka mahdollistaa tällaisten DAC:ien suoran käytön analogisen signaalin kertomiseen digitaalisella koodilla.

Kun DAC on kytketty yksinapaisesti, lähtösignaali on verrannollinen kaksinapaisen analogisen signaalin ja unipolaarisen digitaalisen koodin tuloon. Tällaista kerrointa kutsutaan kahden kvadrantin kertoimeksi. Kun DAC on kytketty kaksinapaisesti (kuvat 18b ja 18c), lähtösignaali on verrannollinen bipolaarisen analogisen signaalin ja bipolaarisen digitaalisen koodin tuloon. Tämä piiri voi toimia neljän kvadrantin kertoimena.

Tulojännitteen jakaminen digitaalisella asteikolla M D =D/2 N suoritetaan käyttämällä kaksikvadranttijakajapiiriä (kuva 19).

Kuvan kaaviossa. Kuviossa 19a MOS-kytkinmuunnin, jossa on virtalähtö, toimii jännite-virta-muuntimena, jota ohjataan D-koodilla ja sisältyy operaatiovahvistimen takaisinkytkentäpiiriin. Tulojännite syötetään IC-sirun DAC-takaisinkytkentävastuksen vapaaseen napaan. Tässä piirissä DAC:n lähtövirta on

että kun ehto R os = R täyttyy, se antaa

On huomattava, että koodilla "kaikki nollat" palaute avataan. Tämä tila voidaan estää joko poistamalla tällainen koodi käytöstä ohjelmistossa tai kytkemällä op-vahvistimen lähdön ja invertoivan sisääntulon väliin vastus, jonka resistanssi on R·2 N+1.

DAC:iin perustuva jakajapiiri, jonka jännitelähtö on rakennettu käänteisresistiiviselle matriisille ja joka sisältää puskurioperaatiovahvistimen, on esitetty kuvassa. 8.19b. Tämän piirin lähtö- ja tulojännitteet liittyvät yhtälöön

(27)

tämä tarkoittaa

Tässä piirissä vahvistin on sekä positiivisen että negatiivisen takaisinkytkennän peitossa. Jotta negatiivinen palaute vallitsee (muuten operaatiovahvistimesta tulee vertailija), ehdon D on täytyttävä<2 N-1 или M D <1/2. Это ограничивает значение входного кода нижней половиной шкалы.

Vaimentimet ja integraattorit DAC:issa

Vaimentimet, ts. Digitaalisesti ohjatut signaalitason säätimet ovat paljon luotettavampia ja kestävämpiä kuin perinteiset muuttuviin vastuksiin perustuvat vaimentimet. Niitä on suositeltavaa käyttää mittalaitteissa ja muissa laitteissa, jotka vaativat parametrien säätöä, erityisesti automaattisissa. Sellaiset vaimentimet voidaan yksinkertaisimmin rakentaa kertovan DAC:n pohjalta, jossa on käänteisresistiivinen matriisi ja puskurivahvistin. Periaatteessa mikä tahansa määritellyn tyyppinen DAC sopii tähän tarkoitukseen, mutta jotkut yritykset valmistavat muuntimia, jotka on optimoitu suorittamaan tätä toimintoa. Kuvassa Kuva 20a esittää vaimenninpiiriä, jossa käytetään muuttuvaa vastusta, ja kuva 20a. 20b - samanlainen piiri kertovassa DAC:ssa.

Jos tulosignaali on unipolaarinen, on suositeltavaa käyttää yksisyöttöistä DAC:ta, mutta puskurioperaatiovahvistimessa on oltava rail-to-rail -lähtö, ts. sen lähtöjännitteen on saavutettava nolla ja syöttöjännite. Jos DAC on monikanavainen, jokaisella sirun muuntimella on oltava oma referenssijännitetulo. Nämä vaatimukset täyttävät vaihtelevissa määrin sellaiset DAC-IC:t kuin 2-kanavainen 12-bittinen MAX532, 4-kanavainen 8-bittinen MAX509, 8-kanavainen 8-bittinen AD8441, 8-kanavainen 8-bittinen DAC-8841 jne.

Jos haluat rakentaa integraattorin, jossa on integrointiaikavakion digitaalinen asetus, voit käyttää integraattorin peruspiiriä ja käyttää tulovastuksena DAC:ta jännitteen summauksella (kuva 12). Tällaisen piirin pohjalta voidaan rakentaa suodattimia, mukaan lukien tilamuuttujamenetelmään perustuvat suodattimet, viritettävät pulssigeneraattorit jne.

Suorat digitaaliset signaalisynteesijärjestelmät

Tärkeä DAC:iden sovellusalue on vaaditun muotoisten analogisten signaalien synteesi. Analogisilla signaaligeneraattoreilla - sini-, kolmio- ja suorakaiteen muotoisilla - on alhainen tarkkuus ja vakaus, eikä niitä voi ohjata tietokoneella. Viime vuosina on kehitetty järjestelmiä suoraa digitaalista signaalisynteesiä varten, jotka tarjoavat korkean tarkkuuden signaalien taajuuden ja alkuvaiheen asettamisessa sekä korkean tarkkuuden niiden muodon toistamisessa. Lisäksi nämä järjestelmät mahdollistavat useiden erimuotoisten signaalien generoinnin, mukaan lukien käyttäjän määrittämät muodot. Yksinkertaistettu lohkokaavio suorasta digitaalisesta signaalisynteesigeneraattorista on esitetty kuvassa. 21.

Periaatteessa suorat digitaaliset synteesijärjestelmät ovat yksinkertaisia. Lisäksi teoria ja perusmenetelmät tällaisten järjestelmien rakentamiseksi ovat olleet tunnettuja noin 30 vuoden ajan. Totta, vasta äskettäin ilmestyivät DAC:t ja erikoistuneet analogisesta digitaaliseen IC:t, jotka soveltuvat signaalien syntetisoimiseen laajalla taajuuskaistalla.

Suora digitaalinen synteesipiiri sisältää kolme päälohkoa: vaihekulmageneraattorin, muistin ja DAC:n. Vaihekulmageneraattori on tyypillisesti akku, jossa on rekisteri. Se toimii yksinkertaisesti vaiherekisterinä, jonka sisältöä kasvatetaan tietyllä vaihekulmalla määrätyin aikavälein. Vaihelisäys Dj ladataan digitaalisena koodina tulorekistereihin. Muisti toimii funktiotaulukon roolina. Virtavaiheen koodi syötetään sen osoitetuloihin ja datalähdöstä DA-muuntimen tuloon vastaanotetaan määritellyn toiminnon virta-arvoa vastaava koodi. DAC puolestaan ​​tuottaa analogisen signaalin.

Rekisteri sisältää lähtösignaalin nykyisen vaiheen kokonaislukuna, joka jaettuna 2N:lla, missä N on summaimen numero, on yhtä suuri kuin jakson murto-osa. Rekisterin bittisyvyyden lisääminen vain lisää tämän osan resoluutiota. Lähtösignaalin taajuus on yhtä suuri kuin kellotaajuuden f clock ja kunkin kellojakson vaiheen lisäyksen tulo. N-bittistä summainta käytettäessä lähtösignaalin taajuus on yhtä suuri kuin

Suorat synteesigeneraattorit ovat saatavilla IC:iden muodossa. Erityisesti AD9850-siru, jonka yksinkertaistettu rakenne on esitetty kuvassa. 21, sisältää 32-bittisen vaihekulmageneraattorin ja 10-bittisen DAC:n. Vaihelisäys ladataan 8-bittisen dataväylän kautta tavu kerrallaan neljään tulorekisteriin. Muisti sisältää sinitaulukon. Suurin sallittu kellotaajuus on 125 MHz. Tässä tapauksessa taajuusresoluutio on 0,0291 Hz. Nopea käyttöliittymä mahdollistaa lähtösignaalin taajuuden muuttamisen jopa 23 miljoonaa kertaa sekunnissa.

Vinyylisoittimet

Digitaaliset äänilähteet

Prosessorit (DAC-DAC)

Digitaali-analogimuunnin (DAC:sta DAC:ksi)
Sitä kutsutaan myös digitaaliseksi prosessoriksi. Digitaalisesta analogiamuunnin on komponentti, joka ottaa digitaalista äänidataa (yleensä CD-siirrosta) ja muuntaa sen analogiseksi signaaliksi. Digitaalisessa prosessorissa on digitaalinen tulo ja analoginen lähtö. Jälkimmäinen on kytketty johonkin esivahvistimesi linjatuloista.

Digitaaliset prosessorit muuntavat S/PDIF-liitännän kautta siirto- tai muusta digitaalisesta lähteestä vastaanotetun digitaalisen lähtösignaalin analogiseksi signaaliksi, joka syötetään esivahvistimeen. Niiden hinnat vaihtelevat 200 dollarista 40 000 dollariin, mutta monet hyvällä äänenlaadulla varustetut mallit voivat maksaa alle 1 000 dollaria. Yksinkertaisimmassa prosessorissa on yksi digitaalitulo RCA-liittimellä ja pari balansoimatonta analogista lähtöä. Monimutkaisemmissa prosessoreissa voi olla useita digitaalisia tuloja, digitaalisia ulostuloja, balansoituja analogisia lähtöjä, napakytkimiä ja joskus jopa äänenvoimakkuuden säädin.

Digitaalisten prosessorien ominaisuudet.

1. HDCD-koodaus
   Monet prosessorit voivat purkaa CD-levyjä, jotka on tallennettu High Definition Compatible Digital (HDCD) -tekniikalla.
2. Useita digitaalisia tuloja
   Tämä ominaisuus on erittäin hyödyllinen, jos sinulla on useampi kuin yksi digitaalinen lähde (esim. kuljetus, digitaalinen tallennin). Jos sinulla on useita digitaalisia tuloja, voit vaihtaa digitaalilähdettä painamalla etupaneelin painiketta digitaalikaapeleiden vaihtamisen sijaan. Tulokytkimessä on LEDit, jotka osoittavat, mihin tuloon prosessori on tällä hetkellä kytkettynä.
3. Erityyppiset tulot
   Useimmat prosessorit voivat hyväksyä erilaisia ​​liitäntäkaapeleita. Lähes kaikissa prosessoreissa on koaksiaalitulo RCA-liittimellä. Joissakin voi olla AT&T ST -lasikuitutulo, AES/EBU tai TosLink optinen tulo.
4. Symmetriset lähdöt
   Tasapainotetut lähdöt ovat vakioominaisuus monissa prosessoreissa, mutta ne voivat joskus maksaa ylimääräistä 200–1 000 dollaria. Balansoidut lähdöt mahdollistavat digitaalisen prosessorin kytkemisen esivahvistimeen balansoidussa linjassa. Muista, että tarvitaan myös esivahvistin balansoiduilla tuloilla
5. Päivitettävissä toistamaan Super Audio CD -levyjä tai 24-bit/96kHz formaatteja.
   Joidenkin digitaalisten prosessorien modulaarisen rakenteen ansiosta ne on suhteellisen helppo mukauttaa toistamaan yhtä uusista korkearesoluutioisista digitaalisista ääniformaateista.

   Miten DAC toimii?

   Tässä annetut tiedot on tarkoitettu niille, jotka haluavat ymmärtää, mitä laitetelineessäsi olevien metallisten "monumenttien" sisällä tapahtuu. Prosessorin pääkomponentit ovat: virtalähde, tulovastaanotin, digitaalinen suodatin, digitaali-analogimuunnosaste, virta-jännite-muunnin ja analoginen lähtöaste.

   Tulovastaanotin vastaanottaa S/PDIF-signaalin digitaalisesta lähteestä ja muuntaa sarjatietovirran raakana digitaaliseksi audiodataksi. Se generoi myös kellosignaalin digitaalisessa virrassa olevista kellopulsseista (tätä käsitellään tarkemmin myöhemmin tässä luvussa). Vaihelukittu silmukka (PLL) vertaa tulosignaalin (kellopulssien) taajuutta vertailutaajuuteen (jota yleensä generoi kideoskillaattori) ja luo uuden kellosignaalin, joka on vaihelukittu sisääntulodatan kellopulsseille. virta. Näistä niin kutsutuista "palautus"-kelloista tulee prosessorin pääkellosignaali. Tulovastaanotin on tärkein värinän lähde kellosignaalissa ja sillä voi olla suuri vaikutus siihen, miten prosessori kuulostaa. Tulovastaanottimen synnyttämän värinän minimoimiseksi on äskettäin käytetty kaksois-PLL-moduuleja ja mukautettuja matalan värinön moduuleja. Digitaalinen data tulovastaanottimesta menee digitaaliselle suodattimelle.

   CD-soittimien ja digitaalisten prosessorien valmistajilla on kaksi vaihtoehtoa: ostaa valmis suodatinsiru, joka suorittaa kahdeksankertaisen (8-kertaisen) ylinäytteenoton, tai luoda mukautettu suodatin, joka perustuu geneeriseen digitaaliseen signaaliprosessoriin (DSP). Tällaisen suodattimen suunnittelijan on kirjoitettava ohjelma, joka ohjaa DSP-sirua, mikä on kallista ja aikaa vievää. Näin ollen mukautetut suodattimet ovat paljon kalliimpia, mutta ne antavat CD-soittimen suunnittelijalle mahdollisuuden ohjata luovasti laitteen ääntä. Lisäksi mukautetut digitaaliset suodattimet voivat olla nopeampia kuin yksisiruiset suodattimet 8-kertaisella ylinäytteistyksellä. Mukautettu suodatin voidaan tehdä käsittelemään 16x, 32x tai jopa 64x ylinäytteenottoa. Tämän ratkaisun kannattajat – erityisesti Kgel, Theta ja Wadia – uskovat, että heidän mukautetun suodatuksen ohjelmisto on parempi kuin perinteisten digitaalisten suodatinpiirien ohjelmisto. Erityisesti useimmat epästandardit digitaaliset suodattimet on optimoitu toimimaan aika-alueella eikä taajuusalueella. Esimerkiksi Wadia-prosessorit toimivat erinomaisesti aika-alueella, lähes virheettömällä suorakaiteen muotoisella pulssin toistolla, eikä impulssivasteessa ole esi- tai jälkikaikua. Tällaiset erinomaiset aika-alueen ominaisuudet tulevat joskus jonkin äänikaistan vaimennuksen kustannuksella. Wadia-suodattimissa on noin 3 dB:n roll-off 20 kHz:n taajuudella. Meitner Intelligent Digital Audio Translator (IDAT) -prosessori käyttää suodattimien yhdistelmää ihanteellisen suorituskyvyn saavuttamiseksi sekä aika- että taajuusalueilla.

   Jotkut digitaaliset prosessorit käyttävät niin kutsuttuja yksibittisiä DAC:ita, joita kutsutaan oikeammin kohinaa muokkaaviksi DAC:iksi, delta-sigma-DAC:iksi tai ylinäytteitys-DAC:iksi. Nämä muuntimet tunnetaan myös tuotenimillään: Bitstream (Philips), MASH (Matsushita, Nippon Telephone and Telegraph) ja PEM (JVC). Muuntimet toimivat samalla periaatteella: binäärikoodin muuntaminen analogiseksi signaaliksi vastusmatriisi eri bittipainoilla, yksibittinen DAC käyttää vain kahta tilaa - nolla ja yksi Tämä selittää, miksi yksibitistä koodausta kutsutaan myös pulssinleveysmodulaatioksi.

   Yksibittinen koodi on melko korkeataajuinen (uudelleennäytteenottokerroin 64 - 256), mikä mahdollistaa äänisignaalin palauttamisen kahdesta loogisesta tilasta käyttämällä piiriä, jossa on kytketty kondensaattori. Siksi yksibittinen DAC ei vaadi samaa tarkkuutta kuin vastusmatriisi-DAC:t korvaavat amplitudin resoluution aikaresoluutiolla. Luonteeltaan niillä on hyvä lineaarisuus myös ilman MSB:n säätämistä (itse asiassa siellä ei ole MSB:tä). Ylinäytteistys-DAC:t eivät vaadi virta-jännite-muunninta.

Vinyyli on tietysti nyt muodikasta, ystävät, mutta sen ei tarvitse koskaan voittaa digitaalista musiikin jakelua. Digitaalisilla äänilähteillä on yli puolentoista vuosikymmenen ajan ollut vahvasti hallitseva asema sekä ammatti- että kulutuselektroniikka-aloilla. Puhutaanpa siitä, kuinka puristaa mahdollisimman paljon Hi-Fi-mehua hedelmien valikoimasta - Internet-radioasemista 24-bittiseen ääneen.

Aikoinaan CD-soitin oli ainoa ratkaisu, ja sitä pidettiin aluksi yleensä siistinä huippuluokana, mutta nykyään tämä aihe näyttää olevan moraalisesti loppuun kulunut. Kyllä, vanhaan tapaan monet säilyttävät edelleen CD-levyjä kokoelmissaan, mutta fyysisenä välineenä se on huonompi kuin vinyyli, joka yksinkertaisesti näyttää kauniimmalta, ja on teknisesti huonompi parametreilla kuin jo laajalti myyty HD-ääni. Internetissä paitsi audiofiilit, myös suuret levy-yhtiöt. Joten CD-soittimen sijasta tarvitsemme monipuolisemman laitteen ulkoisilla tuloilla, jotka voisivat muuntaa nollien ja ykkösten binäärikoodin analogiseksi signaaliksi, joka syötetään lopulta vahvistimeen ja kaiuttimiin.

DAC:t ovat kaikkialla

AV-vastaanotin, CD-levy ja periaatteessa mikä tahansa mediasoitin on varustettu digitaali-analogiamuuntimella (DAC, converter, DAC) varustetulla yksiköllä. Itsenäisenä laitteena DAC:t ilmestyivät korkealuokkaisena päivityksenä olemassa olevaan CD-soittimeen. Suunnittelijat uskoivat, että olisi viisaampaa erottaa soitin erillisiksi yksiköiksi, joissa on oma virtalähde.

Yksi ensimmäisistä ulkoisista DAC:eista Sony DAS-R1, julkaistiin vuoden 1987 lopussa

Ensimmäiseen asennettiin varsinainen mekaaninen osa optisella lukujärjestelmällä ja digitaalilähdöllä. Sitä kutsuttiin CD-kuljetukseksi. Toisessa lohkossa ei ollut enää liikkuvia solmuja - vain DAC-kortti, jonka merkitys on nyt kasvanut digitaalisen keskittimen nimeksi. Muuten, usein tapahtuu, että nykyaikaisessa CD-soittimessa on pari digitaalista tuloa ulkoisten lähteiden kytkemistä varten.

Lähteestä tulevan äänen elinkaari, myöhempi tallennus ja digitointi, prosessointi ja käänteinen kierto - muuntaminen digitaalisesta analogiseksi

Nykyaikainen muunnin on vuorovaikutuksessa useiden signaalilähteiden kanssa - tärkeintä on, että kaikille on sopiva kytkentä. Lähteenä voi olla myös vanha DVD-soitin – ne liitetään yleensä optisella TosLinkillä tai koaksiaalikaapelilla. Jälkimmäinen näyttää tavalliselta "tulppaanilta" stereoparista. Kallisissa malleissa voidaan käyttää myös XLR-liittimiä. USB-tulon avulla voit liittää tietokoneen tai kannettavan äänilähteen DAC:hen.

Lisäksi kannettavat DAC:t on tehty yhteensopiviksi iOS- tai Android-puhelimiin, iPodeihin, tabletteihin ja muihin laitteisiin perustuvien lähteiden kanssa. Itse asiassa kaikissa näissä tapauksissa muuntimesta tulee ulkoinen äänimoduuli erillisellä virtalähteellä ja hyvällä laitteistolla, joita tavallisissa multimedialaitteissa ei ole ennenkuulumatonta. Ja nykyaikaiset DAC:t on usein varustettu kuulokevahvistimella.

Monibittiset ja yksibittiset DAC:t

2000-luvulle asti digitaali-analogiamuuntimet käsittelivät vain 16-bittistä ääntä Red Book CD -muodon mukaan. Ei yksinkertaisesti ollut muuta keinoa. CD-levyjen näytteenottotaajuus oli 44 kHz, kun taas ammattimaisten DAT-tallentimien se oli hieman korkeampi - 48 kHz. Aluksi kaikki DAC:t toimivat "rinnakkaisperiaatteella" - kaikki 16-bittiä "painotettiin" R-2R-matriisilla (tikkaat-tyyppinen vastuspiiri).

Esimerkki R/2R DAC-piiristä

Asiantuntijat tietävät ulkoa ja arvostavat sirumerkkejä, kuten Burr-Brown PCM63 tai Philips TDA1541. R-2R-matriisit osoittautuivat kuitenkin hieman kalliiksi eivätkä teknisesti kovin edistyneiksi. Kaikkien vastusarvojen tarkka lasersäätö vaadittiin. Muuten käytön aikana epätarkka bittimittaus johti signaalin lineaarisuuden rikkomiseen.

Siksi R-2R korvattiin DAC:illa 1-bittisellä muunnolla, jota kutsutaan "delta-sigmaks". Jos multibitit tuottivat signaalijännitteen suoraan kaiken matriisiin vastaanotetun 16-bittisen datan perusteella, niin delta-sigmassa jännite vaihteli riippuen siitä tuliko vastaanottimeen "nolla" vai "yksi". 1 tarkoitti analogisen signaalin jännitteen nousua ja 0 laskua.

Burr-Brown PCM63 monibittinen DAC-siru

Vanhat audiofiilit muistavat R-2R-sirujen musikaalisuuden, mutta ei ole minne mennä. Delta Sigma osoittautui sekä käytännöllisemmäksi asentaa että halvemmaksi valmistaa. Ja SACD-muodon laatu on osoittanut, että 1-bittinen muunnos on erinomainen selviytymään High-End-tehtävistä. SACD-näytteenottotaajuutta ei enää mitata kilohertseinä, vaan megahertseinä, joten piiriä voidaan käyttää hyvin yksinkertaisten analogisten suodattimien kanssa.

Klassisissa PCM-pohjaisissa piireissä kvantisointikohina on silti suodatettava pois digitaalisesti - niitä on useita, ja joissakin DAC-malleissa on mahdollisuus valita yksi niistä.

Delta-sigmat itse etenivät kohti hybridipiirejä, joissa virtaa prosessoitiin kaskadeissa, sekä 1-bittisissä että rinnakkaispiireissä. Mutta mikä tärkeintä, digitaalisen sanan koko kasvoi niissä ensin 24 ja sitten 32 bittiin. Lisäksi kenttäohjelmoitaviin porttimatriisiin (FPGA) perustuvat DAC:t ovat lupaava alue, jolla ei ole lainkaan perinteisiä muuntimia.

Moderni Mytek Manhattan DAC toimii PCM-virtojen kanssa 32 bit / 384 kHz, DXD, DSD-DS-DSD256 (11,2 MHz)

Miksi näin pitkä bittisyvyys? Aitouden vuoksi. Ammattiteollisuus käyttää nykyään 24-bittistä tallennusta, joka antaa tarkemman kuvauksen alkuperäisestä signaalista. Kuten jo mainittiin, monet musiikkinimikkeet ovat jo saatavilla korkearesoluutioisessa muodossa. Voit tietysti kuunnella riisuttua versiota CD- tai MP3-levyllä, mutta sinun on myönnettävä, että on mielenkiintoisempaa päästä askeleen lähemmäksi äänisuunnittelijoita, jotka puuhastelivat suosikkialbumiasi. Ja siksi DAC:si on oltava täysin valmis vastaanottamaan korkearesoluutioista sisältöä - sekä USB:n että muiden tiedonsiirtoprotokollien kautta.

Selvä trendi nykyaikaisissa kodin äänilaitteissa on erilaiset kannettavat kaiuttimet ja kuulokkeet, juuri näissä tuoteryhmissä on nykyään eniten tuotteita. Niiden kanssa on erittäin vaikea kilpailla suosiossa, mutta on yksi laite, jonka tarve kasvaa jatkuvasti - DAC, digitaali-analogi-muunnin. Miksi sitä tarvitaan?

Käytetään "ristiriitaisesti" -menetelmää. Jos olet ortodoksinen konservatiivi etkä kuuntele mitään muuta kuin FM-radiota, levyjä ja muita magneettisia albumeita, et tarvitse DACia. Kaikille muille, pelaajista elokuvan harrastajiin, tämä on ehdottomasti pakollinen, ellet tietenkään ole tottunut olemaan tyytyväinen suosikkiharrastukseesi.

Muuten, miksi musiikkia ylipäätään äänitetään, tallennetaan ja siirretään digitaalisesti? Loppujen lopuksi se on luonteeltaan analoginen. Ensinnäkin se on kätevä, sillä levyä tai kelaa ei todellakaan voi kantaa kainalossa. Sitten digitaalinen muoto tarkoittaa häviötöntä lähetystä ja kopiointia. Joten DAC:n päätehtävä on tuottaa muunnos mahdollisimman tehokkaasti.

Yksinkertaisin esimerkki on tyypillinen älypuhelin. Useimmilla meistä siihen on tallennettu muun muassa paljon kappaleita tai heillä on mahdollisuus suoratoistaa Internetistä. Vaikuttaa siltä, ​​että sinun tarvitsee vain kytkeä kuulokkeet ja nauttia musiikista. Mutta älypuhelimen vakio-DAC ei ole vain useimmiten muiden kuin audiofiilien kehittämä, vaan myös teknisten eritelmien pääkohtana sen virrankulutus on alhainen, mikä ei korreloi äänenlaadun kanssa ollenkaan. Ratkaisuna on käyttää ulkoista muuntajaa, kannettava ja pitkäkestoinen (oman akun ansiosta), joka pystyy "pumppaamaan" tiukimmatkin kuulokkeet.

Mutta entä kotona, jossa energiansäästöongelma on suoraan sanoen toissijainen? Oletetaan, että pidät jostakin TV-kanavasta tai ohjelmasta, pelaat konsolilla tai katsot elokuvaa. Valtaosan nykyaikaisten taulutelevisioiden äänijärjestelmä on kehitetty jäännösperiaatteella "suorituskyvyn valvontaan" asti, aivan kuten tavallisten kaapelien tai kuulokkeiden kanssa - varmista, että laite toimii ja aseta ne sivuun. . Tilanne on sama analogisten lähtöjen kanssa - ne ovat olemassa, mutta suoraan sanottuna - "esitykseen". Digitaaliset lähdöt, jos ne eroavat laadultaan, ovat paljon pienempiä rajoja. Siten on mahdollista liittää televisio täysin olemassa olevaan stereojärjestelmään, ja tämä on jälleen DAC: n tehtävä.

Ihmisille, joiden työ tapahtuu suoraan tietokoneen ääressä, DAC on myös vakava apu ja jopa ilo. Kytkemällä kaiuttimet tai kuulokkeet sen kautta voit tarjota itsellesi laadukasta musiikkia rinnakkain työprosessisi kanssa. Vastaavia käyttöesimerkkejä on paljon, joten kysymystä "pitäisi/ei pitäisi" tässä ei esiinny, tehtävänä on vain valita sopiva laite.

Joten sanotaanpa mitä tahansa, nykyään et yksinkertaisesti tule toimeen ilman hyvää DAC:ta.

 

---

Lukea:
Selvitysten kirjanpito budjetin kanssa Juustokakut raejuustosta paistinpannussa - klassisia reseptejä pörröisille juustokakkuille Juustokakut 500 g raejuustosta Musta helmesalaatti luumuilla Musta helmesalaatti luumuilla Lecho tomaattipastalla reseptejä Aforismeja ja lainauksia itsemurhasta