Ինչ է դակը: Տեսեք, թե ինչ է «DAC»-ը այլ բառարաններում: DAC BCD փոխակերպման համար

Ճիշտ նշանով ելքային ազդանշան ստանալու համար անհրաժեշտ է փոխել հերթափոխը՝ հանելով հոսանքը կամ լարումը, որը փոխարկիչի մասշտաբի կեսն է: Դա կարելի է անել տարբեր ձևերով տարբեր տեսակի DAC-ների համար: Օրինակ, ընթացիկ աղբյուրների վրա հիմնված DAC-ների դեպքում հղման լարման տատանումների շրջանակը սահմանափակ է, և ելքային լարումը ունի բևեռականություն, որը հակառակ է հղման լարման բևեռականությանը: Այս դեպքում երկբևեռ ռեժիմն առավել պարզ է իրականացվում՝ ներառելով լրացուցիչ կողմնակալության դիմադրություն Rcm DAC-ի ելքի և հղման լարման մուտքի միջև (նկ. 18ա): Resistor R cm-ն արտադրվում է IC չիպի վրա: Դրա դիմադրությունը ընտրվում է այնպես, որ ընթացիկ I սմ-ը լինի DAC ելքային հոսանքի առավելագույն արժեքի կեսը:

Սկզբունքորեն, ելքային հոսանքի շեղման խնդիրը կարող է լուծվել նմանապես DAC-ների համար, որոնք հիմնված են MOS անջատիչների վրա: Դա անելու համար անհրաժեշտ է շրջել հղման լարումը, այնուհետև -Uop-ից առաջացնել կողմնակալ հոսանք, որը պետք է հանվի DAC-ի ելքային հոսանքից: Այնուամենայնիվ, ջերմաստիճանի կայունությունը պահպանելու համար ավելի լավ է ապահովել, որ կողմնակալության հոսանքը ստեղծվի անմիջապես DAC-ում: Դա անելու համար Նկ. 8ա, ներկայացվում է երկրորդ գործառնական ուժեղացուցիչ, և DAC-ի երկրորդ ելքը միացված է այս օպերատորի մուտքին (նկ. 18b):

DAC-ի երկրորդ ելքային հոսանքը, ըստ (10),

կամ, հաշվի առնելով (8)

Իսկ հիմա հասկացել եմ երաժշտության գաղտնիքը, հասկացել եմ, թե ինչու է այն գլուխ ու ուս բոլոր արվեստից վեր. բանը նրա անմարմինության մեջ է։ Երբ նա բաժանվում է գործիքից, նա նորից իրեն է պատկանում։ Նա անկախություն ձեռք բերած հնչյունների հանրագումարն է՝ անկշիռ, անմարմին, միանգամայն մաքուր և Տիեզերքի հետ լիովին ներդաշնակ։ Ուոլտեր Մոերս. «Երազանքի գրքերի քաղաք» Մարդկանց մեծամասնությունն ընկալում է մեզ ամեն օր ուղեկցող սարքերի՝ նոութբուքի, սմարթֆոնի, ականջակալների կամ բարձրախոսների համակարգի արտադրած ձայնը որպես վերջնական արտադրանք: Առանց մտածելու, որ այս ձայնը կարող է բարելավվել, այն դարձրեց իսկապես «կենդանի», հարուստ և գեղեցիկ: Երաժշտությունը պետք է ոգեշնչի, ուրախացնի, բերի հանգստության զգացում կամ լցնի էներգիայով՝ կախված ունկնդրի երաժշտական ​​նախասիրություններից և տրամադրությունից: Բայց նախքան ձայնի բարելավման մասին խոսելը, արժե հասկանալ խնդրի տեխնիկական կողմը: Ձայնի որակի համար պատասխանատու երկու տեխնիկական սարքերն են DAC-ը և ուժեղացուցիչը: Ժամանակակից DAC ներսից Նախ, արժե հասկանալ, թե ինչ է DAC-ը: Սա թվային-անալոգային փոխարկիչ է, այսինքն՝ սարք, որը թվային ազդանշանը վերածում է անալոգային ձայնի: Համակարգչային կոշտ սկավառակները և աուդիո սկավառակները նյութը պահում են թվային ձևով, մինչդեռ բարձրախոսներն ու ականջակալները ձայնը վերարտադրում են անալոգային ազդանշանից: Հետևաբար, պահեստային միջավայրի և նվագարկման վերջնական սարքի միջև ինչ-որ տեղ պետք է տեղի ունենա թվայինից անալոգային փոխարկում, այսինքն՝ զրոների և միավորների փոխակերպումը էլեկտրական իմպուլսների: Այն կարող է առաջանալ ձայնային քարտերում, նվագարկիչներում, ընդունիչներում կամ mp3 նվագարկիչներում, քանի որ այս բոլոր սարքերն ունեն ներկառուցված DAC չիպ: Ելքում ստացված անալոգային աուդիո ազդանշանի որակը կախված է ինչպես օգտագործվող DAC չիպից, այնպես էլ գործընթացում ներգրավված այլ տեխնոլոգիաներից, ինչպես նաև շատ այլ գործոններից, որոնց թվում կարևոր են բարձրորակ էլեկտրամատակարարումը և ինքնին սարքի միացումը: . Այլ կերպ ասած, կարելի է ասել, որ DAC-ը ցանկացած աուդիո ճանապարհի «ուղեղն» է: Թվայինից անալոգային փոխակերպման տարբերությունները պատճառներից մեկն է, թե ինչու որոշ սարքեր ավելի լավ կամ վատ են հնչում, քան մյուսները: Արտաքին թվային-անալոգային փոխարկիչները, որպես կանոն, ձայնն ավելի ճշգրիտ են վերարտադրում, քան ձայնային քարտերում, բյուջետային ընդունիչներում և նվագարկիչներում տեղադրված DAC-ը, քանի որ դրանք մասնագիտացված սարքեր են: DAC-ները հարմար են, քանի որ դրանք կարող են միացվել ցանկացած սարքի, որն ունի թվային ելք, և DAC-ների մեծ մասը կարող է միացվել նաև USB-ի միջոցով: Որակյալ արտաքին DAC-ի գնումը կարող է զգալիորեն բարելավել ձեր համակարգի ձայնի որակը: Այժմ արժե խոսել մեկ այլ սարքի մասին, որն ուղղակիորեն ազդում է ձայնի որակի վրա՝ ուժեղացուցիչի: Fosgate Signature Tube ուժեղացուցիչ Շատերին հետաքրքրում է, թե ինչու են անհրաժեշտ ականջակալների առանձին ուժեղացուցիչներ: Ի վերջո, գրեթե ցանկացած ձայնային քարտ, նոութբուք, ձայնագրման նվագարկիչ կամ mp3 նվագարկիչ ունի ականջակալի ելք, որին միացնելիս աշխատում են ականջակալները՝ առանց ուժեղացուցիչի։ Փաստորեն, ականջակալներն ի վիճակի են աշխատել թվարկված բոլոր սարքերի հետ հենց այն պատճառով, որ այդ սարքերի մեծ մասն արդեն ունի ուժեղացուցիչի մաս՝ նախքան ականջակալներին դուրս գալը: Այսպիսով, սխալ է ենթադրել, որ ինչ-որ մեկը օգտագործում է ականջակալներ առանց ուժեղացուցիչի: Ի՞նչ առավելություններ է տալիս առանձին ուժեղացուցիչը: Ենթադրվում է, որ ցանկացած ուժեղացուցիչի նպատակն է ուժեղացնել աղբյուրից ստացված ձայնային ազդանշանը՝ առանց դրա կառուցվածքը փոխելու, այսինքն՝ ձայնի մեջ սեփական որևէ բան չմտցնելու։ Իրականում, սակայն, տարբեր ուժեղացուցիչները տարբեր են հնչում նույն սարքավորման դեպքում՝ նույն ձայնի մակարդակով: Նմանապես, ականջակալները տարբեր ուժեղացուցիչներով տարբեր են հնչում, չնայած այս տարբերության չափը կարող է մեծապես տարբերվել՝ կախված կոնկրետ ականջակալներից և ուժեղացուցիչներից: Այնուամենայնիվ, շատ լավ և շատ վատ ուժեղացուցիչի միջև տարբերությունը ակնհայտորեն լսելի է ականջակալների մեծ մասում, և շատ վատ ականջակալների ուժեղացուցիչների ամենատարածված ներկայացուցիչները բյուջետային նվագարկիչների, ձայնային քարտերի, նվագարկիչների և հեռախոսների մեծ մասի ելքերն են: Այլ կերպ ասած, առանձին, բարձրորակ ականջակալների ուժեղացուցիչ գնելը միշտ լավագույն ձայնը կարտադրի արդեն իսկ ունեցած ականջակալներից: Ուժեղացուցիչի հոսանքը մեծացնելով՝ ձայնի մանրամասնությունն ու մթնոլորտը մեծանում են։ Այս կարևոր գործոնը կարևոր դեր է խաղում երաժշտություն լսելիս, քանի որ կոմպոզիցիաներում մեծ քանակությամբ նյութեր ձայնագրվում են շատ ցածր ձայնի մակարդակով (այսպես կոչված, հնչերանգներ, արձագանքներ և այլն) և դրանք կարող են նորմալ լսել միայն ձայնի օգնությամբ: ուժեղացուցիչ: Առանձին ուժեղացուցիչ գնելը հաճախ ավելի արժեքավոր ներդրում է, քան ականջակալները ավելի առաջադեմներով փոխարինելը: Բացի այդ, կան նաև ուժեղացուցիչի նկատմամբ հատկապես պահանջկոտ ականջակալներ, որոնք, առանց լավ ուժեղացուցիչի, սկզբունքորեն ցույց են տալիս իրենց իրական հնարավորությունների շատ փոքր մասը, դա հիմնականում վերաբերում է բարձր դիմադրողականության ականջակալներին (կամ թույլ ուժեղացուցիչի հետ զուգակցված ցանկացած ականջակալին։ նվագարկչի/սմարթֆոնի): Առաջարկվում է, որ գնելուց առաջ լսեք ցանկալի ականջակալները տարբեր ուժեղացուցիչներով, որպեսզի հասկանաք, թե ինչ ձայն կարող են դրանք արտադրել և ինչ մակարդակի ուժեղացում պետք է սպասել: Թվայինից անալոգային փոխարկիչների օգտագործման սխեմաները վերաբերում են ոչ միայն կոդից անալոգային փոխակերպման ոլորտին: Օգտագործելով դրանց հատկությունները, դուք կարող եք որոշել երկու կամ ավելի ազդանշանների արտադրանքները, կառուցել ֆունկցիայի բաժանարարներ, անալոգային կապեր, որոնք վերահսկվում են միկրոկոնտրոլերներով, ինչպիսիք են թուլացնողները, ինտեգրատորները: Ազդանշանների գեներատորները, ներառյալ կամայական ալիքային ձևերը, նույնպես կարևոր ոլորտ են DAC-ների համար: Ստորև ներկայացված են ազդանշանի մշակման մի քանի սխեմաներ, որոնք ներառում են D-A փոխարկիչներ: Ստորագրված համարների մշակում Մինչ այժմ թվային-անալոգային փոխարկիչները նկարագրելիս մուտքային թվային տեղեկատվությունը ներկայացված էր բնական թվերի տեսքով (միաբևեռ): Ամբողջ թվերի մշակումը (երկբևեռ) ունի որոշակի առանձնահատկություններ. Սովորաբար, երկուական ամբողջ թվերը ներկայացված են երկուսի լրացման կոդով: Այս կերպ, օգտագործելով ութ նիշ, կարող եք ներկայացնել թվեր -128-ից +127 միջակայքում: Թվերը DAC մուտքագրելիս թվերի այս միջակայքը տեղափոխվում է 0...255՝ գումարելով 128: 128-ից մեծ թվերը համարվում են դրական, իսկ 128-ից փոքր թվերը՝ բացասական: Միջին 128 թիվը համապատասխանում է զրոյի։ Ստորագրված թվերի այս ներկայացումը կոչվում է տեղափոխված կոդ: Թվերի գումարումը, որը տրված բիտի լրիվ մասշտաբի կեսն է (մեր օրինակում այն ​​128 է), կարելի է հեշտությամբ անել՝ շրջելով ամենակարևոր (նշանի) բիթը: Դիտարկված ծածկագրերի համապատասխանությունը ներկայացված է Աղյուսակում: 1. Աղյուսակ 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)

N=8 դեպքում դա համընկնում է աղյուսակի տվյալների հետ մինչև 2 գործակից: 6, հաշվի առնելով այն փաստը, որ MOS-ի վրա հիմնված փոխարկիչի համար առավելագույն ելքային հոսանքը

Եթե ​​R2 ռեզիստորները լավ համընկնում են դիմադրության մեջ, ապա դրանց արժեքի բացարձակ փոփոխությունը ջերմաստիճանի տատանումներով չի ազդում շղթայի ելքային լարման վրա:

Լարման տեսքով ելքային ազդանշան ունեցող թվային-անալոգային փոխարկիչների համար, որոնք կառուցված են հակադարձ դիմադրողական մատրիցով (տես նկ. 9), երկբևեռ ռեժիմը կարող է ավելի հեշտությամբ իրականացվել (նկ. 18c): Սովորաբար, նման DAC-ները պարունակում են չիպային ելքային բուֆերային ուժեղացուցիչ: DAC-ը միաբևեռ միացումում գործարկելու համար շղթայում R-ի ստորին ռեզիստորի ազատ տերմինալը միացված չէ կամ միացված է շղթայի ընդհանուր կետին՝ ելքային լարումը կրկնապատկելու համար: Երկբևեռ միացումում աշխատելու համար այս ռեզիստորի ազատ ելքը միացված է DAC-ի հղման լարման մուտքին: Այս դեպքում օպերատորը գործում է դիֆերենցիալ միացման և դրա ելքային լարման մեջ՝ հաշվի առնելով (16)

(26)

Գործառույթների բազմապատկիչներ և բաժանարարներ

Ինչպես նշվեց վերևում, D-A փոխարկիչները, որոնք հիմնված են MOS անջատիչների վրա, թույլ են տալիս փոփոխել հղման լարման լայն տիրույթում, ներառյալ բևեռականության փոփոխությունը: Բանաձևերից (8) և (17) հետևում է, որ DAC ելքային լարումը համաչափ է հղման լարման և մուտքային թվային կոդի արտադրյալին: Այս հանգամանքը հնարավորություն է տալիս ուղղակիորեն օգտագործել նման DAC-ները՝ անալոգային ազդանշանը թվային կոդով բազմապատկելու համար։

Երբ DAC-ը միաբևեռ միացված է, ելքային ազդանշանը համաչափ է երկբևեռ անալոգային ազդանշանի և միաբևեռ թվային կոդի արտադրյալին: Նման բազմապատկիչը կոչվում է երկու քառակուսի բազմապատկիչ: Երբ DAC-ը միացված է երկբևեռ (նկ. 18b և 18c), ելքային ազդանշանը համաչափ է երկբևեռ անալոգային ազդանշանի և երկբևեռ թվային կոդի արտադրյալին: Այս շղթան կարող է աշխատել որպես չորս քառակուսի բազմապատկիչ:

Մուտքային լարման բաժանումը թվային մասշտաբով M D =D/2 N կատարվում է երկու քառակուսի բաժանարար սխեմայի միջոցով (նկ. 19):

Նկ.-ի դիագրամում: 19ա, հոսանքի ելքով MOS անջատիչ փոխարկիչը գործում է որպես լարման-հոսանքի փոխարկիչ, որը վերահսկվում է D կոդով և ներառված է օպերատիվ ուժեղացուցիչի հետադարձ կապի միացումում: Մուտքային լարումը կիրառվում է IC չիպի վրա տեղադրված DAC հետադարձ ռեզիստորի ազատ տերմինալի վրա: Այս շղթայում DAC-ի ելքային հոսանքը կազմում է

որ երբ R os = R պայմանը կատարվում է, այն տալիս է

Նշենք, որ «բոլոր զրոները» ծածկագրով բացվում է հետադարձ կապը։ Այս ռեժիմը կարելի է կանխել կամ անջատելով նման կոդը ծրագրային ապահովման մեջ, կամ միացնելով R·2 N+1-ին հավասար դիմադրություն ունեցող ռեզիստորը ելքի և op-amp-ի շրջվող մուտքի միջև:

Բաժանարար միացում, որը հիմնված է DAC-ի վրա, լարման ելքով, որը կառուցված է հակադարձ դիմադրողական մատրիցով և ներառում է բուֆերային օպերատիվ ուժեղացուցիչ, ներկայացված է Նկ. 8.19բ. Այս շղթայի ելքային և մուտքային լարումները կապված են հավասարման միջոցով

(27)

սա ենթադրում է

Այս միացումում ուժեղացուցիչը ծածկված է ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական արձագանքներով: Որպեսզի բացասական արձագանքը գերակշռի (հակառակ դեպքում op-amp-ը կվերածվի համեմատողի), պետք է պահպանվի պայմանը D.<2 N-1 или M D <1/2. Это ограничивает значение входного кода нижней половиной шкалы.

Թուլացուցիչներ և ինտեգրատորներ DAC-ների վրա

Թուլացնողները, այսինքն. Թվային կառավարվող ազդանշանի մակարդակի կարգավորիչները շատ ավելի հուսալի և դիմացկուն են, քան փոփոխական ռեզիստորների վրա հիմնված ավանդական թուլացուցիչները: Ցանկալի է դրանք օգտագործել չափիչ գործիքներում և այլ սարքերում, որոնք պահանջում են պարամետրերի ճշգրտում, հատկապես՝ ավտոմատ: Նման թուլացուցիչները կարող են շատ պարզ կերպով կառուցվել հակադարձ դիմադրողական մատրիցով և բուֆերային ուժեղացուցիչով բազմապատկվող DAC-ի հիման վրա: Սկզբունքորեն, նշված տիպի ցանկացած DAC հարմար է այդ նպատակով, բայց որոշ ընկերություններ արտադրում են փոխարկիչներ, որոնք օպտիմիզացված են այս գործառույթը կատարելու համար: Նկ. Նկար 20ա-ում ներկայացված է թուլացնող սխեման՝ օգտագործելով փոփոխական ռեզիստոր, և Նկ. 20b - նմանատիպ միացում բազմապատկվող DAC-ի վրա:

Եթե ​​մուտքային ազդանշանը միաբևեռ է, ապա նպատակահարմար է օգտագործել մեկ մատակարարման DAC, բայց բուֆերային օպերացիոն ուժեղացուցիչը պետք է ունենա ռելսից երկաթուղային ելք, այսինքն. դրա ելքային լարումը պետք է հասնի զրոյի, իսկ մատակարարման լարումը: Եթե ​​DAC-ը բազմալիք է, ապա չիպի վրա յուրաքանչյուր փոխարկիչ պետք է ունենա անհատական ​​հղման լարման մուտք: Այս պահանջները տարբեր աստիճանի բավարարվում են այնպիսի DAC IC-ների կողմից, ինչպիսիք են 2-ալիք 12-բիթանոց MAX532, 4-ալիք 8-բիթ MAX509, 8-ալիք 8-բիթ AD8441, 8-ալիք 8-բիթանոց DAC-8841 և այլն:

Ինտեգրման ժամանակի հաստատունի թվային պարամետրով ինտեգրատոր կառուցելու համար կարող եք օգտագործել հիմնական ինտեգրատորի սխեման և որպես մուտքային ռեզիստոր օգտագործել DAC-ը լարման գումարմամբ (Նկար 12): Նման շղթայի հիման վրա կարող են կառուցվել զտիչներ, այդ թվում՝ զտիչներ՝ հիմնված վիճակի փոփոխական մեթոդի վրա, կարգավորելի իմպուլսային գեներատորներ և այլն։

Ուղղակի թվային ազդանշանի սինթեզի համակարգեր

DAC-ների կիրառման կարևոր ոլորտը պահանջվող ձևի անալոգային ազդանշանների սինթեզն է: Անալոգային ազդանշանի գեներատորները՝ սինուսոիդ, եռանկյուն և ուղղանկյուն ձևեր, ունեն ցածր ճշգրտություն և կայունություն և չեն կարող կառավարվել համակարգչի կողմից: Վերջին տարիներին մշակվել են ուղղակի թվային ազդանշանների սինթեզի համակարգեր՝ ապահովելով ազդանշանների հաճախականության և սկզբնական փուլի սահմանման բարձր ճշգրտություն, ինչպես նաև դրանց ձևի վերարտադրման բարձր հավատարմություն: Ավելին, այս համակարգերը հնարավորություն են տալիս ստեղծել տարբեր ձևերի ազդանշաններ, ներառյալ օգտագործողի կողմից սահմանված ձևերը: Ուղղակի թվային ազդանշանի սինթեզի գեներատորի պարզեցված բլոկային դիագրամը ներկայացված է Նկ. 21.

Սկզբունքորեն, ուղղակի թվային սինթեզի համակարգերը պարզ են: Ավելին, նման համակարգերի կառուցման տեսությունն ու հիմնական մեթոդները հայտնի են մոտ 30 տարի։ Ճիշտ է, միայն վերջերս են հայտնվել DAC-ներ և մասնագիտացված անալոգային-թվային IC-ներ, որոնք հարմար են ազդանշանների սինթեզման համար լայն հաճախականության տիրույթում:

Ուղղակի թվային սինթեզի սխեման պարունակում է երեք հիմնական բլոկ՝ փուլային անկյունի գեներատոր, հիշողություն և DAC: Ֆազային անկյունային գեներատորը սովորաբար ռեգիստրով կուտակիչ է: Այն աշխատում է պարզապես որպես փուլային ռեգիստր, որի բովանդակությունը որոշակի ժամանակային ընդմիջումներով ավելանում է որոշակի փուլային անկյունով: Ֆազային աճը Dj-ը բեռնվում է որպես թվային կոդ մուտքային ռեգիստրներում: Հիշողությունը ֆունկցիաների աղյուսակի դեր է խաղում: Ընթացիկ փուլի կոդը մատակարարվում է նրա հասցեային մուտքերին, իսկ տվյալների ելքից մինչև DA փոխարկիչի մուտքագրվում է նշված ֆունկցիայի ընթացիկ արժեքին համապատասխանող ծածկագիրը: DAC-ն, իր հերթին, առաջացնում է անալոգային ազդանշան:

Ռեգիստրը պարունակում է ելքային ազդանշանի ընթացիկ փուլը որպես ամբողջ թիվ, որը, երբ բաժանվում է 2N-ի, որտեղ N-ը գումարողի չափն է, հավասար է պարբերության կոտորակին: Ռեգիստրի բիթերի խորությունը մեծացնելը միայն մեծացնում է այս մասի լուծումը: Ելքային ազդանշանի հաճախականությունը հավասար է ժամացույցի հաճախականության f clock-ի և փուլային աճի արտադրյալին յուրաքանչյուր ժամացույցի ժամանակահատվածում: N-bit հավելիչ օգտագործելիս ելքային ազդանշանի հաճախականությունը հավասար կլինի

Ուղղակի սինթեզի գեներատորները հասանելի են IC-ների տեսքով: Մասնավորապես, AD9850 չիպը, որի պարզեցված կառուցվածքը ներկայացված է Նկ. 21, պարունակում է 32-բիթանոց փուլային անկյունային գեներատոր և 10-բիթանոց DAC: Ֆազային աճը բեռնվում է 8-բիթանոց տվյալների ավտոբուսի միջոցով, բայթ առ բայթ, չորս մուտքային ռեգիստրների մեջ: Հիշողությունը պարունակում է սինուսների աղյուսակ: Առավելագույն թույլատրելի ժամացույցի հաճախականությունը 125 ՄՀց է: Այս դեպքում հաճախականության լուծաչափը 0,0291 Հց է: Արագ ինտերֆեյսը թույլ է տալիս փոխել ելքային ազդանշանի հաճախականությունը վայրկյանում մինչև 23 միլիոն անգամ:

Վինիլային նվագարկիչներ

Թվային աուդիո աղբյուրներ

Պրոցեսորներ (DAC-DAC)

Թվային անալոգային փոխարկիչ (DAC-ից DAC)
Այն նաև կոչվում է թվային պրոցեսոր։ Թվային-անալոգային փոխարկիչը բաղադրիչ է, որը վերցնում է թվային աուդիո տվյալները (սովորաբար CD տրանսպորտից) և փոխակերպում դրանք անալոգային ազդանշանի: Թվային պրոցեսորն ունի թվային մուտք և անալոգային ելք: Վերջինս միացված է ձեր նախաուժեղացուցիչի գծային մուտքերից մեկին:

Թվային պրոցեսորները փոխակերպում են S/PDIF ինտերֆեյսի միջոցով ստացված թվային ելքային ազդանշանը տրանսպորտից կամ այլ թվային աղբյուրից անալոգային ազդանշանի, որը սնվում է նախաուժեղացուցիչին: Դրանց գները տատանվում են $200-ից $40,000-ի սահմաններում, սակայն ձայնի լավ որակով շատ մոդելներ կարող են արժենալ $1000-ից պակաս: Ամենապարզ պրոցեսորն ունի մեկ թվային մուտք՝ RCA միակցիչով և զույգ անհավասարակշիռ անալոգային ելքերով: Ավելի բարդ պրոցեսորները կարող են ունենալ բազմաթիվ թվային մուտքեր, թվային ելքեր, հավասարակշռված անալոգային ելքեր, բևեռականության անջատիչներ և երբեմն նույնիսկ ձայնի կարգավորիչ:

Թվային պրոցեսորների առանձնահատկությունները.

1. HDCD կոդավորում
   Շատ պրոցեսորներ կարող են վերծանել ձայնագրված ձայնասկավառակները՝ օգտագործելով High Definition Compatible Digital (HDCD):
2. Բազմաթիվ թվային մուտքեր
   Այս հատկությունը շատ օգտակար է, եթե ունեք մեկից ավելի թվային աղբյուրներ (օրինակ՝ տրանսպորտ, թվային ձայնագրիչ): Եթե ​​դուք ունեք մի քանի թվային մուտքեր, կարող եք փոխել թվային աղբյուրները՝ սեղմելով առջևի վահանակի կոճակը, այլ ոչ թե թվային մալուխները միացնելով: Մուտքային անջատիչը հագեցած է LED-ներով, որոնք ցույց են տալիս, թե որ մուտքին է միացված պրոցեսորը ներկայումս:
3. Տարբեր տեսակի մուտքեր
   Պրոցեսորների մեծ մասը կարող է ընդունել տարբեր տեսակի ինտերֆեյսի մալուխներ: Գրեթե բոլոր պրոցեսորներն ունեն կոաքսիալ մուտք RCA միակցիչով: Ոմանք կարող են ունենալ AT&T ST օպտիկամանրաթելային, AES/EBU կամ TosLink օպտիկական մուտք:
4. Սիմետրիկ ելքեր
   Հավասարակշռված ելքերը շատ պրոցեսորների ստանդարտ հատկանիշ են, բայց երբեմն կարող են արժենալ լրացուցիչ $200-ից $1000: Հավասարակշռված ելքերը թույլ են տալիս հավասարակշռված գծով միացնել թվային պրոցեսորը նախաուժեղացուցիչին: Նկատի ունեցեք, որ անհրաժեշտ է նաև հավասարակշռված մուտքերով նախաամրացուցիչ
5. Բարելավվում է Super Audio CD կամ 24-bit/96kHz ձևաչափերով նվագարկելու համար:
   Որոշ թվային պրոցեսորների մոդուլային դիզայնը համեմատաբար հեշտ է դարձնում դրանց հարմարեցումը բարձր լուծաչափով թվային աուդիո նոր ձևաչափերից մեկը նվագարկելու համար:

   Ինչպե՞ս է աշխատում DAC-ը:

   Այստեղ ներկայացված տեղեկատվությունը նրանց համար է, ովքեր ցանկանում են հասկանալ, թե ինչ է կատարվում ձեր սարքավորումների դարակի վրա գտնվող մետաղական «հուշարձանների» ներսում: Պրոցեսորի հիմնական բաղադրիչներն են՝ սնուցման աղբյուր, մուտքային ընդունիչ, թվային զտիչ, թվայինից անալոգային փոխակերպման փուլ, հոսանքի լարման փոխարկիչ և անալոգային ելքային փուլ։

   Մուտքային ստացողը ստանում է S/PDIF ազդանշանը թվային աղբյուրից և սերիական տվյալների հոսքը վերածում է չմշակված թվային աուդիո տվյալների: Այն նաև առաջացնում է ժամացույցի ազդանշան թվային հոսքում առկա ժամացույցի իմպուլսներից (սա ավելի մանրամասն կքննարկվի այս գլխում ավելի ուշ): Ֆազային կողպված հանգույցը (PLL) համեմատում է մուտքային ազդանշանի հաճախականությունը (ժամացույցի իմպուլսներ) հղման հաճախականության հետ (սովորաբար գեներացվում է բյուրեղային տատանումների միջոցով) և ստեղծում է նոր ժամացույցի ազդանշան, որը փուլային կողպված է մուտքային տվյալների ժամացույցի իմպուլսներին: հոսք. Այս, այսպես կոչված, «վերականգնման» ժամացույցները դառնում են պրոցեսորի հիմնական ժամացույցի ազդանշանը: Մուտքային ընդունիչը ժամացույցի ազդանշանի մեջ ցնցումների հիմնական աղբյուրն է և կարող է մեծ ազդեցություն ունենալ պրոցեսորի ձայնի վրա: Մուտքային ընդունիչի կողմից առաջացած ցնցումը նվազագույնի հասցնելու համար վերջերս օգտագործվել են կրկնակի PLL-ներ և սովորական ցածր ցնցող մոդուլներ: Մուտքային ստացողի թվային տվյալները սնվում են թվային ֆիլտրով:

   CD նվագարկիչների և թվային պրոցեսորների արտադրողները երկու ընտրություն ունեն՝ գնել ֆիլտրի չիպ, որն իրականացնում է ութ անգամ (8x) գերսամփիլավորում, կամ ստեղծել հատուկ զտիչ՝ հիմնված ընդհանուր թվային ազդանշանի պրոցեսորի (DSP) չիպի վրա: Նման ֆիլտրի նախագծողը պետք է գրի ծրագիր, որը վերահսկում է DSP չիպը, որը թանկ է և ժամանակատար: Հետևաբար, մաքսային զտիչները շատ ավելի թանկ են, բայց դրանք CD նվագարկիչին տալիս են սարքի ձայնը ստեղծագործորեն կառավարելու հնարավորություն։ Բացի այդ, մաքսային թվային զտիչները կարող են ավելի արագ լինել, քան մեկ չիպով ֆիլտրերը 8 անգամ գերընտրանքով: Պատվերով զտիչ կարող է ստեղծվել 16x, 32x կամ նույնիսկ 64x չափից ավելի նմուշառում կատարելու համար: Այս լուծման կողմնակիցները, մասնավորապես՝ Kgel-ը, Theta-ն և Wadia-ն, կարծում են, որ իրենց հատուկ զտման համար նախատեսված ծրագրակազմը գերազանցում է սովորական թվային ֆիլտրի IC-ներում պարունակվող ծրագրակազմը: Մասնավորապես, ոչ ստանդարտ թվային ֆիլտրերի մեծ մասը օպտիմիզացված է ժամանակի տիրույթում աշխատելու համար, քան հաճախականության տիրույթում: Օրինակ, Wadia պրոցեսորները հիանալի են գործում ժամանակի տիրույթում, գրեթե անթերի ուղղանկյուն զարկերակային վերարտադրմամբ և իմպուլսային արձագանքում առանց նախա-կամ հետ-արձագանքների: Ժամանակի տիրույթի նման հիանալի հատկությունները երբեմն գալիս են աուդիո խմբի որոշ թուլացման գնով: Wadia ֆիլտրերն ունեն 20 կՀց հաճախականությամբ մոտ 3 դԲ արագություն: Meitner Intelligent Digital Audio Translator (IDAT) պրոցեսորն օգտագործում է ֆիլտրերի համակցություն՝ թե՛ ժամանակի, թե՛ հաճախականության տիրույթում իդեալական կատարողականության հասնելու համար։

   Որոշ թվային պրոցեսորներ օգտագործում են այսպես կոչված մեկ բիթանոց DAC-ներ, որոնք ավելի ճիշտ են կոչվում աղմուկի ձևավորող DAC-ներ, դելտա-սիգմա DAC-ներ կամ գերսեմպլինգային DAC-ներ: Այս կերպափոխիչները հայտնի են նաև իրենց ֆիրմային անվանումներով՝ Bitstream (Philips), MASH (Matsushita, Nippon Telephone and Telegraph) և PEM (JVC): Փոխարկիչները աշխատում են նույն սկզբունքով. փոխարկել երկուական կոդը անալոգային ազդանշանի փոխարեն ռեզիստորի մատրիցա՝ տարբեր բիթային կշիռներով, մեկ բիթանոց DAC-ն օգտագործում է միայն երկու վիճակ՝ զրո և մեկ ելք Սա բացատրում է, թե ինչու է մեկ բիթային կոդավորումը կոչվում է նաև իմպուլսային լայնության մոդուլյացիա:

   Մեկ բիթային ծածկագիրը բավականին բարձր հաճախականություն է (վերանմուշավորման գործակիցը 64-ից մինչև 256), ինչը հնարավորություն է տալիս վերականգնել աուդիո ազդանշանը երկու տրամաբանական վիճակներից՝ օգտագործելով անջատված կոնդենսատորով միացում: Հետևաբար, մեկ բիթանոց DAC-ը չի պահանջում նույն ճշգրտությունը, ինչ ռեզիստորային մատրիցային DAC-ները փոխարինում են ամպլիտուդային լուծումը ժամանակային լուծաչափով: Իրենց բնույթով նրանք ունեն լավ գծայինություն նույնիսկ առանց MSB-ի կարգավորելու (փաստորեն այնտեղ MSB չկա): Oversampling DAC-ները չեն պահանջում ընթացիկ-լարման փոխարկիչ:

Վինիլը, իհարկե, այժմ նորաձև բան է, ընկերներ, բայց երբեք ստիպված չի լինի հաղթահարել թվային երաժշտության տարածումը: Ավելի քան մեկուկես տասնամյակ թվային աուդիո աղբյուրները հաստատապես գերիշխող դիրք են զբաղեցնում ինչպես պրոֆեսիոնալ, այնպես էլ սպառողական էլեկտրոնիկայի ոլորտներում: Եկեք խոսենք այն մասին, թե ինչպես կարելի է քամել Hi-Fi-ի առավելագույն հյութը մրգերի տեսականիից՝ ինտերնետ ռադիոկայաններից մինչև 24-բիթանոց աուդիո:

Ժամանակին CD նվագարկիչը միակ լուծումն էր և սկզբում համարվում էր թույն High End-ը, բայց այսօր այս թեման կարծես բարոյապես սպառված է համարվում: Այո, հնաոճ ձևով, շատերը դեռևս պահում են ձայնասկավառակներ իրենց հավաքածուներում, բայց որպես ֆիզիկական միջոց այն զիջում է վինիլային, որն ուղղակի ավելի գեղեցիկ է թվում, իսկ պարամետրերով տեխնիկապես զիջում է HD ձայնին, որն արդեն լայնորեն վաճառվում է։ Համացանցում ոչ միայն աուդիոֆիլների, այլ նաև խոշոր պիտակների կողմից: Այսպիսով, CD նվագարկչի փոխարեն մեզ անհրաժեշտ է արտաքին մուտքերով ավելի բազմակողմանի սարք, որը կարող է զրոների և միավորների երկուական ծածկագիրը վերածել անալոգային ազդանշանի, որն այնուհետև կսնուցվի ուժեղացուցիչին և բարձրախոսներին:

DAC-ները ամենուր են

AV ընդունիչը, CD-ն և, սկզբունքորեն, ցանկացած մեդիա նվագարկիչ հագեցած են թվային-անալոգային փոխարկիչով միավորով (DAC, փոխարկիչ, DAC): Որպես անկախ սարք, DAC-ները հայտնվեցին որպես բարձրակարգ արդիականացում գոյություն ունեցող CD նվագարկչի համար: Դիզայներները կարծում էին, որ ավելի խելամիտ կլինի նվագարկիչը առանձնացնել առանձին բլոկների՝ իրենց սեփական սնուցմամբ:

Sony DAS-R1 առաջին արտաքին DAC-ներից մեկը, որը թողարկվել է 1987 թվականի վերջին

Առաջինում տեղադրվել է իրական մեխանիկական մասը՝ ընթերցման օպտիկական համակարգով և թվային ելքով։ Այն կոչվում էր CD transport։ Երկրորդ բլոկում այլևս չկար շարժվող հանգույցներ՝ միայն DAC տախտակ, որի կարևորությունն այժմ հասել է թվային հանգույցի կոչմանը: Ի դեպ, հաճախ է պատահում, որ ժամանակակից CD նվագարկիչն ունի զույգ թվային մուտքեր արտաքին աղբյուրները միացնելու համար։

Աղբյուրից ձայնի կյանքի ցիկլը, հետագա ձայնագրումը և թվայնացումը, մշակումը և հակառակ ցիկլը՝ թվայինից անալոգային փոխակերպում

Ժամանակակից փոխարկիչը փոխազդում է մի շարք ազդանշանային աղբյուրների հետ. գլխավորն այն է, որ բոլորի համար կա համապատասխան անցում: Աղբյուրը կարող է լինել նաև հին DVD նվագարկիչ. դրանք սովորաբար միացված են օպտիկական TosLink-ի կամ կոաքսիալ մալուխի միջոցով: Վերջինս կարծես սովորական «կակաչ» լինի ստերեո զույգից։ Թանկարժեք մոդելները կարող են օգտագործել նաև XLR միակցիչներ: Օգտագործելով USB մուտքը, դուք կարող եք միացնել համակարգիչը կամ շարժական աուդիո աղբյուրը DAC-ին:

Բացի այդ, շարժական DAC-ները համատեղելի են iOS կամ Android հեռախոսների, iPod-ների, պլանշետների և այլ գաջեթների վրա հիմնված աղբյուրների հետ: Փաստորեն, այս բոլոր դեպքերում փոխարկիչը դառնում է արտաքին ձայնային մոդուլ՝ առանձին սնուցմամբ և լավ սարքաշարով, որոնք չլսված են ստանդարտ մուլտիմեդիա սարքավորումներում: Իսկ ժամանակակից DAC-ները հաճախ հագեցած են ականջակալների ուժեղացուցիչով:

Բազմաբիթ և մեկ բիթ DAC-ներ

Մինչև 21-րդ դարը թվայինից անալոգային փոխարկիչներն աշխատում էին միայն 16 բիթանոց աուդիոով, ըստ Կարմիր գրքի CD ձևաչափի: Ուրիշ ճանապարհ ուղղակի չկար։ Սկավառակների համար նմուշառման հաճախականությունը 44 կՀց էր, իսկ պրոֆեսիոնալ DAT ձայնագրիչների համար այն մի փոքր ավելի բարձր էր՝ 48 կՀց: Սկզբում բոլոր DAC-ները աշխատում էին «զուգահեռ» սկզբունքով. բոլոր 16 բիթերը «կշռված» էին R-2R մատրիցով (սանդուղքի տիպի ռեզիստորի միացում):

R/2R DAC շղթայի օրինակ

Գիտակները անգիր գիտեն և գնահատում են չիպերի ապրանքանիշերը, ինչպիսիք են Burr-Brown PCM63 կամ Philips TDA1541: Այնուամենայնիվ, R-2R մատրիցները պարզվեց, որ մի փոքր թանկ են և ոչ այնքան տեխնոլոգիապես զարգացած: Պահանջվում էր դիմադրության բոլոր արժեքների ճշգրիտ լազերային ճշգրտում: Հակառակ դեպքում, շահագործման ընթացքում բիթերի ոչ ճշգրիտ չափումը հանգեցրել է ազդանշանի գծայինության խախտման:

Հետևաբար, R-2R-ը փոխարինվեց 1-բիթանոց փոխակերպմամբ DAC-ներով, որոնք կոչվում են «դելտա-սիգմա»: Եթե ​​մուլտիբիթներն ուղղակիորեն արտադրում էին ազդանշանային լարումը, հիմնվելով մատրիցում ստացված բոլոր 16-բիթանոց տվյալների վրա, ապա դելտա-սիգմայում լարումը տատանվում էր՝ կախված նրանից, թե արդյոք «զրոն» հասել է ստացողին, թե «մեկին»: 1-ը նշանակում էր անալոգային ազդանշանի լարման ավելացում, իսկ 0-ը՝ նվազում:

Burr-Brown PCM63 բազմաբիթ DAC չիպ

Հին աուդիոֆիլները կհիշեն R-2R չիպերի երաժշտականությունը, բայց գնալու տեղ չկա: Պարզվեց, որ Delta Sigma-ն և՛ ավելի գործնական է տեղադրելու և՛ ավելի էժան՝ արտադրության մեջ: Եվ SACD ձևաչափի որակն ապացուցել է, որ 1-բիթանոց փոխակերպումը կարող է լավ հաղթահարել High-End առաջադրանքները: SACD նմուշառման հաճախականությունը այլևս չափվում է ոչ թե կիլոհերցով, այլ մեգահերցով, ուստի շղթան կարող է օգտագործվել շատ պարզ անալոգային զտիչներով:

PCM-ի վրա հիմնված դասական սխեմաներում դուք դեռ պետք է թվային կերպով զտեք քվանտացման աղմուկը. կան դրանցից մի քանիսը, և որոշ DAC մոդելներ հնարավորություն են տալիս ընտրել դրանցից մեկը:

Դելտա-սիգմաներն իրենք առաջադիմեցին դեպի հիբրիդային սխեմաներ, որտեղ հոսքը մշակվում էր կասկադներով, ինչպես 1-բիթանոց, այնպես էլ զուգահեռ սխեմաներով: Բայց ամենակարևորը՝ թվային բառի չափը դրանցում մեծացավ՝ սկզբում մինչև 24, իսկ հետո՝ 32 բիթ։ Բացի այդ, դաշտային ծրագրավորվող դարպասների զանգվածների (FPGA) վրա հիմնված DAC-ները խոստումնալից տարածք են, որտեղ ընդհանրապես չկան ավանդական փոխարկիչներ:

Ժամանակակից Mytek Manhattan DAC-ն աշխատում է PCM հոսքերով 32 բիթ / 384 կՀց, DXD, DSD-DS-DSD256 (11,2 ՄՀց)

Ինչու՞ է այդքան երկարացված բիթի խորությունը: Իսկականության համար: Պրոֆեսիոնալ արդյունաբերությունն այսօր օգտագործում է 24-բիթանոց ձայնագրություն, որն ապահովում է սկզբնական ազդանշանի ավելի ճշգրիտ նկարագրությունը: Ինչպես արդեն նշվեց, մի շարք երաժշտական ​​վերնագրեր արդեն հասանելի են բարձր լուծաչափով: Այսպիսով, դուք, իհարկե, կարող եք լսել զտված տարբերակը CD-ով կամ MP3-ով, բայց պետք է խոստովանեք, որ ավելի հետաքրքիր է մեկ քայլով մոտենալ ձայնային ինժեներներին, ովքեր կռահել են ձեր սիրելի ալբոմը: Եվ հետևաբար, ձեր DAC-ը պետք է լիովին պատրաստ լինի բարձր լուծաչափով բովանդակություն ստանալու համար՝ ինչպես USB-ի, այնպես էլ տվյալների փոխանցման այլ արձանագրությունների միջոցով:

Ժամանակակից կենցաղային աուդիո սարքավորումների ակնհայտ միտումը տարբեր դյուրակիր բարձրախոսներ և ականջակալներ են, հենց այս ապրանքների կատեգորիաներում են ներկայացված ապրանքների ամենամեծ քանակը. Նրանց հետ ժողովրդականությամբ շատ դժվար է մրցել, բայց կա մեկ սարք, որի կարիքն անընդհատ մեծանում է՝ DAC, թվայինից անալոգային փոխարկիչ։ Ինչու է դա անհրաժեշտ:

Եկեք օգտագործենք «հակադրության» մեթոդը. Եթե ​​դուք ուղղափառ պահպանողական եք և չեք լսում այլ բան, բացի FM ռադիոյից, ձայնագրություններից և այլ մագնիսական ալբոմներից, ապա ձեզ DAC-ի կարիք ՉԵՆՔ: Մնացած բոլորի համար՝ սկսած խաղացողներից մինչև կինոյի սիրահարներ, սա միանշանակ պարտադիր է, եթե իհարկե դուք սովոր չեք մնացորդային հիմունքներով բավարարվել ձեր սիրելի հոբբիով:

Ի դեպ, ինչո՞ւ է երաժշտությունը ձայնագրվում, պահվում և փոխանցվում թվային եղանակով։ Ի վերջո, իր բնույթով դա անալոգային է։ Նախ, դա հարմար է, քանի որ դուք իսկապես չեք կարող ձայնագրություն կամ պտտել ձեր թեւատակով: Այնուհետև թվային ձևաչափը ենթադրում է անկորուստ փոխանցում և պատճենում: Այսպիսով, DAC-ի հիմնական խնդիրն է հնարավորինս արդյունավետ կերպով իրականացնել փոխակերպումը:

Ամենապարզ օրինակը տիպիկ սմարթֆոնն է: Մեզանից շատերը, ի թիվս այլ բաների, դրանում պահված շատ երգեր ունեն կամ ինտերնետից հեռարձակվելու հնարավորություն ունեն: Թվում է, թե ընդամենը պետք է միացնել ականջակալները և վայելել երաժշտությունը: Բայց սմարթֆոնի ստանդարտ DAC-ը ոչ միայն ամենից հաճախ մշակվում է ոչ աուդիոֆիլների կողմից, այլև, որպես տեխնիկական բնութագրերի հիմնական կետ, այն ունի ցածր էներգիայի սպառում, որը բացարձակապես չի առնչվում ձայնի որակի հետ: Լուծումը դյուրակիր և երկարակյաց արտաքին փոխարկիչի օգտագործումն է (շնորհիվ իր սեփական մարտկոցի), որն ի վիճակի կլինի «պոմպել» նույնիսկ ամենաբարդ ականջակալները։

Բայց ինչ վերաբերում է տանը, որտեղ էներգիայի խնայողության խնդիրը, անկեղծ ասած, երկրորդական է։ Ենթադրենք, դուք սիրում եք ինչ-որ հեռուստաալիք կամ հաղորդում, նվագում եք վահանակի վրա կամ դիտում եք ֆիլմ: Ժամանակակից հարթ էկրանով հեռուստացույցների ճնշող մեծամասնության աուդիո համակարգը մշակված է մնացորդային սկզբունքի համաձայն՝ մինչև «կատարման մոնիտորինգի» կատեգորիան, ինչպես ստանդարտ մալուխների կամ ականջակալների դեպքում. համոզվեք, որ սարքը աշխատում է և մի կողմ դրեք դրանք։ . Իրավիճակը նույնն է անալոգային ելքերի դեպքում. դրանք կան, բայց անկեղծ ասած՝ «ցուցադրման համար»: Թվային ելքերը, եթե դրանք տարբերվում են որակով, շատ ավելի փոքր սահմաններում են: Այսպիսով, հնարավոր է հեռուստացույցը լիովին միացնել գոյություն ունեցող ստերեո համակարգին, և դա կրկին DAC-ի խնդիրն է:

Մարդկանց համար, ում աշխատանքը տեղի է ունենում անմիջապես համակարգչի մոտ, DAC-ը նույնպես լուրջ օգնություն և նույնիսկ ուրախություն է: Դրա միջոցով միացնելով բարձրախոսներ կամ ականջակալներ՝ աշխատանքային գործընթացին զուգահեռ կարող եք ձեզ ապահովել բարձրորակ երաժշտություն։ Օգտագործման բազմաթիվ նմանատիպ օրինակներ կան, ուստի այստեղ «պետք է/չպետք է» հարցը չի առաջանում, խնդիրը բացառապես հարմար սարք ընտրելն է:

Այսպիսով, ինչ էլ ասի, այսօր դուք պարզապես չեք կարող անել առանց լավ DAC-ի:

 

---

Կարդացեք.
բյուջեով հաշվարկների հաշվառում Շոռակարկանդակներ կաթնաշոռից տապակի մեջ - դասական բաղադրատոմսեր փափկամազ շոռակարկանդակների համար Շոռակարկանդակներ 500 գ կաթնաշոռից Սև մարգարիտ սալորաչիրով աղցան Սև մարգարիտ սալորաչիրով Լեխո տոմատի մածուկով բաղադրատոմսեր Աֆորիզմներ և մեջբերումներ ինքնասպանության մասին