dac 란 무엇입니까? 다른 사전에 "DAC"가 무엇인지 확인하십시오. BCD 변환용 DAC

올바른 부호의 출력 신호를 얻으려면 변환기 규모의 절반인 전류 또는 전압을 빼서 역방향 변속이 필요합니다. 이는 다양한 유형의 DAC에 대해 다양한 방식으로 수행될 수 있습니다. 예를 들어, 전류원을 기반으로 하는 DAC의 경우 기준 전압의 변동 범위가 제한되고 출력 전압은 기준 전압의 극성과 반대 극성을 갖습니다. 이 경우 바이폴라 모드는 DAC 출력과 기준 전압 입력 사이에 추가 바이어스 저항 Rcm을 포함함으로써 가장 간단하게 구현됩니다(그림 18a). 저항 Rcm은 IC 칩으로 제조됩니다. 저항은 전류 I cm이 DAC 출력 전류의 최대값의 절반이 되도록 선택됩니다.

원칙적으로 출력 전류 바이어스 문제는 MOS 스위치 기반 DAC의 경우에도 유사하게 해결될 수 있습니다. 이렇게 하려면 기준 전압을 반전시킨 다음 -Uop에서 바이어스 전류를 생성해야 하며, 이 전류는 DAC 출력 전류에서 빼야 합니다. 그러나 온도 안정성을 유지하려면 바이어스 전류가 DAC에서 직접 생성되도록 하는 것이 좋습니다. 이를 위해 그림 1의 다이어그램에서 그림 8a에는 두 번째 연산 증폭기가 도입되었으며 DAC의 두 번째 출력은 이 연산 증폭기의 입력에 연결됩니다(그림 18b).

(10)에 따른 DAC의 두 번째 출력 전류는,

또는 (8)을 고려하여

이제 나는 음악의 비밀을 이해했고, 그것이 왜 다른 모든 예술보다 뛰어난지 이해했습니다. 요점은 음악의 무형성에 있습니다. 일단 악기에서 분리되면 그녀는 다시 자기 자신의 것이 됩니다. 그녀는 독립성을 획득하고 무중력이며 무형이고 완전히 순수하며 우주와 완전한 조화를 이루는 소리의 합입니다. 월터 모어스. "꿈꾸는 책들의 도시" 대부분의 사람들은 노트북, 스마트폰, 헤드폰, 스피커 시스템 등 매일 우리와 함께하는 장치에서 생성되는 사운드를 최종 제품으로 인식합니다. 이 사운드가 개선될 수 있다고 생각하지 않고 진정으로 "생생"하고 풍부하고 아름답게 만들었습니다. 음악은 청취자의 음악적 선호도와 기분에 따라 영감을 주고, 즐거움을 주며, 차분함을 가져오거나 에너지로 채워야 합니다. 하지만 사운드 개선에 대해 이야기하기 전에 문제의 기술적 측면을 이해하는 것이 좋습니다. 음질을 담당하는 두 가지 기술 장치는 DAC와 앰프입니다. 내부에서 본 최신 DAC 먼저 DAC가 무엇인지 이해하는 것이 좋습니다. 디지털-아날로그 변환기, 즉 디지털 신호를 아날로그 사운드로 변환하는 장치입니다. 컴퓨터 하드 드라이브와 오디오 디스크는 자료를 디지털 방식으로 저장하는 반면, 스피커와 헤드폰은 아날로그 신호에서 사운드를 재생합니다. 따라서 저장 매체와 최종 재생 장치 사이 어딘가에서 디지털에서 아날로그로의 변환, 즉 0과 1을 전기 충격으로 변환해야 합니다. 이 문제는 사운드 카드, 플레이어, 수신기 또는 MP3 플레이어에서 발생할 수 있습니다. 이러한 장치에는 모두 DAC 칩이 내장되어 있기 때문입니다. 출력에서 얻은 아날로그 오디오 신호의 품질은 사용된 DAC 칩과 프로세스에 관련된 기타 기술은 물론 고품질 전원 공급 장치와 장치 회로 자체가 중요한 기타 여러 요소에 따라 달라집니다. . 즉, DAC는 모든 오디오 경로의 "두뇌"라고 말할 수 있습니다. 디지털-아날로그 변환의 차이는 일부 장치의 사운드가 다른 장치보다 좋거나 나쁘게 나타나는 이유 중 하나입니다. 외부 디지털-아날로그 변환기는 일반적으로 특수 장치이기 때문에 사운드 카드, 예산 수신기 및 플레이어에 설치된 DAC보다 사운드를 더 정확하게 재생합니다. DAC는 디지털 출력이 있는 모든 장치에 연결할 수 있다는 점에서 편리하며, 대부분의 DAC는 USB를 통해서도 연결할 수 있습니다. 고품질 외부 DAC를 구입하면 시스템의 음질을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이제 음질에 직접적인 영향을 미치는 또 다른 장치인 증폭기에 대해 이야기할 가치가 있습니다. Fosgate 시그니처 튜브 앰프 많은 사람들이 별도의 헤드폰 앰프가 필요한 이유에 관심이 있습니다. 결국 거의 모든 사운드 카드, 노트북, 레코드 플레이어 또는 MP3 플레이어에는 헤드폰 출력이 있으며, 연결하면 앰프 없이 헤드폰이 작동합니다. 실제로 헤드폰은 나열된 모든 장치와 정확하게 작동할 수 있습니다. 이러한 장치의 대부분은 헤드폰으로 출력되기 전에 이미 증폭기 부분을 갖추고 있기 때문입니다. 따라서 누군가가 앰프 없이 헤드폰을 사용한다고 가정하는 것은 올바르지 않습니다. 많은 사람들이 음원에 제공된 헤드폰을 앰프로 사용합니다. 별도의 앰프는 어떤 이점을 제공합니까? 모든 증폭기의 목적은 구조를 변경하지 않고, 즉 사운드에 자체 신호를 도입하지 않고 소스에서 수신된 사운드 신호를 향상시키는 것이라고 믿어집니다. 그러나 실제로는 동일한 볼륨 레벨에서 동일한 장비를 사용해도 서로 다른 앰프의 소리가 다르게 들립니다. 마찬가지로, 헤드폰의 소리는 앰프에 따라 다르게 들립니다. 하지만 이 차이의 정도는 특정 헤드폰과 앰프에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 그러나 매우 좋은 앰프와 매우 나쁜 앰프의 차이는 대부분의 헤드폰에서 명확하게 들리며, 매우 나쁜 헤드폰 앰프의 가장 일반적인 대표자는 대부분의 저가형 플레이어, 사운드 카드, 플레이어 및 휴대폰의 출력입니다. 즉, 별도의 고품질 헤드폰 앰프를 구입하면 이미 가지고 있는 헤드폰에서 항상 최고의 사운드를 생성할 수 있습니다. 앰프의 전류를 증가시키면 사운드의 디테일과 분위기가 증가합니다. 이 중요한 요소는 음악을 들을 때 중요한 역할을 합니다. 왜냐하면 작곡의 많은 양의 자료가 매우 낮은 볼륨 레벨(소위 배음, 잔향 등)로 녹음되고 오디오 장치의 도움을 받아야만 정상적으로 들을 수 있기 때문입니다. 증폭기. 별도의 앰프를 구입하는 것이 헤드폰을 고급 앰프로 교체하는 것보다 더 가치 있는 투자인 경우가 많습니다. 또한 특히 증폭을 요구하는 헤드폰도 있는데, 좋은 앰프가 없으면 원칙적으로 실제 성능의 아주 작은 부분만 보여줍니다. 이는 주로 고임피던스 헤드폰(또는 약한 앰프와 페어링된 헤드폰)에 적용됩니다. 플레이어/스마트폰). 구매하기 전에 원하는 헤드폰을 다양한 앰프로 들어보고 어떤 종류의 사운드를 생성할 수 있는지, 어느 수준의 증폭이 예상되는지 이해하는 것이 좋습니다. 디지털-아날로그 변환기 사용 방식은 코드-아날로그 변환 분야에만 관련된 것이 아닙니다. 해당 속성을 사용하면 두 개 이상의 신호의 곱을 결정하고, 기능 분배기, 감쇠기, 적분기와 같은 마이크로컨트롤러로 제어되는 아날로그 링크를 구축할 수 있습니다. 임의 파형을 포함한 신호 발생기도 DAC의 중요한 응용 분야입니다. 다음은 D-A 변환기를 포함하는 일부 신호 처리 회로입니다. 서명된 번호 처리 지금까지 디지털-아날로그 변환기를 설명할 때 입력된 디지털 정보는 자연수(단극성)의 형태로 표현되었습니다. 정수 처리(양극성)에는 특정 기능이 있습니다. 일반적으로 이진 정수는 2의 보수 코드를 사용하여 표현됩니다. 이런 식으로 8자리 숫자를 사용하면 -128부터 +127까지의 숫자를 표현할 수 있습니다. DAC에 숫자를 입력할 때 이 숫자 범위는 128을 더하여 0~255로 이동됩니다. 128보다 큰 숫자는 양수로 간주되고 128보다 작은 숫자는 음수로 간주됩니다. 평균 숫자 128은 0에 해당합니다. 이러한 부호 있는 숫자 표현을 시프트 코드라고 합니다. 주어진 비트의 전체 크기의 절반인 숫자(이 예에서는 128)를 추가하는 것은 최상위(부호) 비트를 반전시켜 쉽게 수행할 수 있습니다. 고려된 코드의 대응은 표에 설명되어 있습니다. 1. 1 번 테이블

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=8인 경우 이는 표의 데이터와 최대 2배까지 일치합니다. 6, MOS 기반 컨버터의 경우 최대 출력 전류가 스위칭된다는 사실을 고려

저항 R2가 저항과 잘 일치하면 온도 변동에 따른 값의 절대 변화는 회로의 출력 전압에 영향을 미치지 않습니다.

역저항 매트릭스(그림 9 참조)를 기반으로 구축된 전압 형태의 출력 신호를 갖는 디지털-아날로그 변환기의 경우 바이폴라 모드를 보다 쉽게 ​​구현할 수 있습니다(그림 18c). 일반적으로 이러한 DAC에는 온칩 출력 버퍼 증폭기가 포함되어 있습니다. DAC를 유니폴라 연결로 동작시키기 위해서는 회로의 하부 저항 R의 자유단을 연결하지 않거나 회로의 공통점에 연결하여 출력전압을 2배로 한다. 양극성 연결에서 작동하려면 이 저항기의 자유 출력이 DAC의 기준 전압 입력에 연결됩니다. 이 경우 연산 증폭기는 (16)을 고려하여 차동 연결 및 출력 전압으로 작동합니다.

(26)

함수의 승수와 분배기

위에서 언급한 바와 같이 MOS 스위치를 기반으로 한 D-A 컨버터는 극성 변경을 포함하여 넓은 범위 내에서 기준 전압의 변경을 허용합니다. 공식 (8)과 (17)에 따르면 DAC 출력 전압은 기준 전압과 입력 디지털 코드의 곱에 비례합니다. 이러한 상황에서는 이러한 DAC를 직접 사용하여 아날로그 신호에 디지털 코드를 곱하는 것이 가능합니다.

DAC가 단극으로 연결된 경우 출력 신호는 양극 아날로그 신호와 단극 디지털 코드의 곱에 비례합니다. 이러한 승수를 2사분면 승수라고 합니다. DAC가 양극성으로 연결된 경우(그림 18b 및 18c), 출력 신호는 양극성 아날로그 신호와 양극성 디지털 코드의 곱에 비례합니다. 이 회로는 4사분면 승수로 작동할 수 있습니다.

입력 전압을 디지털 스케일 M D =D/2 N으로 나누는 작업은 2사분면 분배 회로를 사용하여 수행됩니다(그림 19).

그림의 다이어그램에서. 도 19a에서 전류 출력을 갖는 MOS 스위치 컨버터는 코드 D에 의해 제어되고 연산 증폭기의 피드백 회로에 포함되는 전압-전류 변환기로 동작한다. 입력 전압은 IC 칩에 있는 DAC 피드백 저항의 자유 단자에 적용됩니다. 이 회로에서 DAC의 출력 전류는 다음과 같습니다.

조건 Ro os = R이 충족되면 다음이 제공됩니다.

"모두 0" 코드를 사용하면 피드백이 열린다는 점에 유의해야 합니다. 이 모드는 소프트웨어에서 해당 코드를 비활성화하거나 연산 증폭기의 출력과 반전 입력 사이에 R·2 N+1과 동일한 저항을 가진 저항을 연결하여 방지할 수 있습니다.

역저항 매트릭스에 내장된 전압 출력을 가지며 버퍼 연산 증폭기를 포함하는 DAC 기반 분배기 회로가 그림 1에 나와 있습니다. 8.19b. 이 회로의 출력 및 입력 전압은 방정식과 관련됩니다.

(27)

이는 암시한다

이 회로에서 증폭기는 포지티브 피드백과 네거티브 피드백 모두에 의해 보호됩니다. 부정적인 피드백이 우세하려면(그렇지 않으면 연산 증폭기가 비교기로 전환됨) 조건 D가 충족되어야 합니다.<2 N-1 или M D <1/2. Это ограничивает значение входного кода нижней половиной шкалы.

DAC의 감쇠기 및 적분기

감쇠기, 즉 디지털 방식으로 제어되는 신호 레벨 조정기는 가변 저항기를 기반으로 하는 기존 감쇠기보다 훨씬 더 안정적이고 내구성이 뛰어납니다. 매개 변수 조정이 필요한 측정 장비 및 기타 장치, 특히 자동 장치에 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 감쇠기는 역저항 매트릭스와 버퍼 증폭기를 갖춘 곱셈 DAC를 기반으로 가장 간단하게 구축할 수 있습니다. 원칙적으로 특정 유형의 DAC는 이 목적에 적합하지만 일부 회사에서는 이 기능을 수행하는 데 최적화된 변환기를 생산합니다. 그림에서. 그림 20a는 가변저항을 이용한 감쇠기 회로를 보여주고, 그림 20a는 가변저항을 사용한 감쇠기 회로를 보여준다. 20b - 곱셈 DAC의 유사한 회로.

입력 신호가 단극성인 경우 단일 공급 DAC를 사용하는 것이 좋지만 버퍼 연산 증폭기에는 레일 투 레일 출력이 있어야 합니다. 출력 전압은 0과 공급 전압에 도달해야 합니다. DAC가 다중 채널인 경우 칩의 각 변환기에는 개별 기준 전압 입력이 있어야 합니다. 이러한 요구 사항은 2채널 12비트 MAX532, 4채널 8비트 MAX509, 8채널 8비트 AD8441, 8채널 8비트 DAC-8841 등과 같은 DAC IC에 의해 다양한 수준으로 충족됩니다.

적분 시상수의 디지털 설정으로 적분기를 구축하려면 기본 적분기 회로를 사용하고 전압 합산 기능이 있는 DAC를 입력 저항으로 사용할 수 있습니다(그림 12). 이러한 회로를 기반으로 상태 변수 방법에 기반한 필터, 조정 가능한 펄스 생성기 등을 포함하여 필터를 구축할 수 있습니다.

직접 디지털 신호 합성 시스템

DAC의 중요한 적용 분야는 필요한 형태의 아날로그 신호를 합성하는 것입니다. 아날로그 신호 발생기(정현파, 삼각형 및 직사각형 모양)는 정확도와 안정성이 낮고 컴퓨터로 제어할 수 없습니다. 최근 몇 년 동안 직접 디지털 신호 합성을 위한 시스템이 개발되어 신호의 주파수 및 초기 위상을 설정하는 데 있어 높은 정확성을 제공할 뿐만 아니라 신호의 모양을 재현하는 데 있어 높은 충실도를 제공합니다. 또한 이러한 시스템을 사용하면 사용자 정의 모양을 포함하여 다양한 모양의 신호를 생성할 수 있습니다. 직접 디지털 신호 합성 발생기의 단순화된 블록 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 21.

원칙적으로 직접 디지털 합성 시스템은 간단합니다. 더욱이, 그러한 시스템을 구축하기 위한 이론과 기본 방법은 약 30년 동안 알려져 왔다. 사실, 넓은 주파수 대역에서 신호를 합성하는 데 적합한 DAC와 특수 아날로그-디지털 IC가 최근에야 등장했습니다.

직접 디지털 합성 회로에는 위상각 발생기, 메모리 및 DAC의 세 가지 주요 블록이 포함되어 있습니다. 위상각 생성기는 일반적으로 레지스터가 있는 누산기입니다. 이는 단순히 위상 레지스터로 작동하며 그 내용은 지정된 시간 간격으로 특정 위상 각도만큼 증가됩니다. 위상 증분 Dj는 입력 레지스터에 디지털 코드로 로드됩니다. 메모리는 함수 테이블의 역할을 합니다. 현재 위상의 코드는 주소 입력으로 전송되고 데이터 출력에서 ​​DA 변환기의 입력으로 지정된 기능의 현재 값에 해당하는 코드가 전송됩니다. 그러면 DAC는 아날로그 신호를 생성합니다.

레지스터에는 출력 신호의 현재 위상이 정수로 포함되어 있으며, 이를 2N으로 나누면(여기서 N은 가산기의 숫자임) 주기의 분수와 같습니다. 레지스터 비트 깊이를 늘리면 이 부분의 해상도만 높아집니다. 출력 신호의 주파수는 클록 주파수 f clock과 각 클록 주기의 위상 증분을 곱한 것과 같습니다. N 비트 가산기를 사용할 때 출력 신호의 주파수는 다음과 같습니다.

직접 합성 발생기는 IC 형태로 제공됩니다. 특히 AD9850 칩은 그림 1에 단순화된 구조가 나와 있습니다. 21에는 32비트 위상각 발생기와 10비트 DAC가 포함되어 있습니다. 위상 증분은 8비트 데이터 버스를 통해 바이트 단위로 4개의 입력 레지스터에 로드됩니다. 메모리에는 사인 테이블이 포함되어 있습니다. 허용되는 최대 클록 주파수는 125MHz입니다. 이 경우 주파수 분해능은 0.0291Hz입니다. 빠른 인터페이스를 통해 출력 신호 주파수를 초당 최대 2,300만 번 변경할 수 있습니다.

비닐 플레이어

디지털 오디오 소스

프로세서(DAC-DAC)

디지털-아날로그 변환기(DAC-DAC)
디지털 프로세서라고도 합니다. 디지털-아날로그 변환기는 디지털 오디오 데이터(일반적으로 CD 전송에서)를 가져와 이를 아날로그 신호로 변환하는 구성 요소입니다. 디지털 프로세서에는 디지털 입력과 아날로그 출력이 있습니다. 후자는 프리앰프의 라인 입력 중 하나에 연결됩니다.

디지털 프로세서는 전송 또는 기타 디지털 소스로부터 S/PDIF 인터페이스를 통해 수신된 디지털 출력 신호를 프리앰프에 공급되는 아날로그 신호로 변환합니다. 가격은 200달러에서 40,000달러까지 다양하지만, 좋은 음질을 갖춘 많은 모델의 가격은 1,000달러 미만입니다. 가장 간단한 프로세서에는 RCA 커넥터가 있는 하나의 디지털 입력과 한 쌍의 언밸런스 아날로그 출력이 있습니다. 더 복잡한 프로세서에는 여러 개의 디지털 입력, 디지털 출력, 균형 잡힌 아날로그 출력, 극성 스위치 및 때로는 볼륨 제어 기능이 있을 수 있습니다.

디지털 프로세서의 특징.

1. HDCD 인코딩
   많은 프로세서는 HDCD(High Definition Compatible Digital)를 사용하여 기록된 CD를 디코딩할 수 있습니다.
2. 다중 디지털 입력
   이 기능은 디지털 소스(예: 전송, 디지털 레코더)가 두 개 이상인 경우 매우 유용합니다. 디지털 입력이 여러 개인 경우 디지털 케이블을 전환하는 대신 전면 패널의 버튼을 눌러 디지털 소스를 변경할 수 있습니다. 입력 스위치에는 프로세서가 현재 연결된 입력을 나타내는 LED가 장착되어 있습니다.
3. 다양한 유형의 입력
   대부분의 프로세서는 다양한 유형의 인터페이스 케이블을 사용할 수 있습니다. 거의 모든 프로세서에는 RCA 커넥터가 있는 동축 입력이 있습니다. 일부에는 AT&T ST 광섬유, AES/EBU 또는 TosLink 광 입력이 있을 수 있습니다.
4. 대칭 출력
   균형 잡힌 출력은 많은 프로세서의 표준 기능이지만 때로는 200~1,000달러의 추가 비용이 발생할 수 있습니다. 밸런스 출력을 사용하면 디지털 프로세서를 밸런스 라인의 프리앰프에 연결할 수 있습니다. 밸런스 입력이 있는 프리앰프도 필요하다는 점을 명심하세요.
5. Super Audio CD 또는 24비트/96kHz 형식을 재생하도록 업그레이드할 수 있습니다.
   일부 디지털 프로세서의 모듈식 설계 덕분에 새로운 고해상도 디지털 오디오 형식 중 하나를 재생하도록 적응시키는 것이 상대적으로 쉽습니다.

   DAC는 어떻게 작동하나요?

   여기에 제공된 정보는 장비 랙에 있는 금속 "기념물" 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하려는 사람들을 위한 것입니다. 프로세서의 주요 구성 요소는 전원 공급 장치, 입력 수신기, 디지털 필터, 디지털-아날로그 변환 단계, 전류-전압 변환기 및 아날로그 출력 단계입니다.

   입력 수신기는 디지털 소스로부터 S/PDIF 신호를 수신하고 직렬 데이터 스트림을 원시 디지털 오디오 데이터로 변환합니다. 또한 디지털 스트림에 존재하는 클록 펄스에서 클록 신호를 생성합니다(이에 대해서는 이 장의 뒷부분에서 자세히 설명합니다). PLL(위상 고정 루프)은 입력 신호(클럭 펄스)의 주파수를 기준 주파수(일반적으로 수정 발진기에 의해 생성됨)와 비교하고 입력 데이터의 클록 펄스에 위상 고정된 새로운 클록 신호를 생성합니다. 개울. 이러한 소위 "복구" 클럭은 프로세서의 마스터 클럭 신호가 됩니다. 입력 수신기는 클록 신호의 지터의 주요 원인이며 프로세서 사운드에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 입력 수신기에서 발생하는 지터를 최소화하기 위해 최근에는 듀얼 PLL과 맞춤형 로우 지터 모듈이 사용되었습니다. 입력 수신기의 디지털 데이터는 디지털 필터로 전달됩니다.

   CD 플레이어 및 디지털 프로세서 제조업체에는 두 가지 선택 사항이 있습니다. 즉, 8배(8x) 오버샘플링을 수행하는 기성 필터 칩을 구입하거나 일반 디지털 신호 프로세서(DSP) 칩을 기반으로 맞춤형 필터를 만드는 것입니다. 이러한 필터 설계자는 비용과 시간이 많이 소요되는 DSP 칩을 제어하는 ​​프로그램을 작성해야 합니다. 결과적으로, 맞춤형 필터는 훨씬 더 비싸지만 CD 플레이어 디자이너가 장치의 사운드를 창의적으로 제어할 수 있는 능력을 제공합니다. 또한 맞춤형 디지털 필터는 8배 오버샘플링을 통해 단일 칩 필터보다 더 빠를 수 있습니다. 16x, 32x 또는 64x 오버샘플링을 처리하도록 사용자 정의 필터를 만들 수 있습니다. 이 솔루션을 지지하는 사람들(특히 Kgel, Theta 및 Wadia)은 맞춤형 필터링을 위한 소프트웨어가 기존 디지털 필터 IC에 포함된 소프트웨어보다 우수하다고 믿습니다. 특히 대부분의 비표준 디지털 필터는 주파수 영역이 아닌 시간 영역에서 작동하도록 최적화되어 있습니다. 예를 들어, Wadia 프로세서는 시간 영역에서 완벽에 가까운 직사각형 펄스 재생과 임펄스 응답의 프리 에코 또는 포스트 에코 없이 뛰어난 성능을 발휘합니다. 이러한 뛰어난 시간 영역 속성은 때로는 오디오 대역 감쇠를 희생하는 대가로 발생합니다. Wadia 필터는 20kHz에서 약 3dB의 롤오프를 갖습니다. Meitner IDAT(Intelligent Digital Audio Translator) 프로세서는 필터 조합을 사용하여 시간 및 주파수 영역 모두에서 이상적인 성능을 달성합니다.

   일부 디지털 프로세서는 소위 1비트 DAC를 사용하는데, 이는 더 정확하게는 잡음 성형 DAC, 델타 시그마 DAC 또는 오버샘플링 DAC라고 합니다. 이러한 변환기는 브랜드 이름으로도 알려져 있습니다. Bitstream(Philips), MASH(Matsushita, Nippon Telephone and Telegraph) 및 PEM(JVC) 변환기는 동일한 원리로 작동합니다. 즉, 바이너리 코드를 아날로그 신호로 변환합니다. 비트 가중치가 다른 저항기 매트릭스에서는 0과 1의 두 가지 상태만 사용합니다. 1비트 코드는 지속 시간에 따라 달라지는 일정한 진폭의 일련의 펄스입니다. 아날로그 출력. 이는 1비트 코딩을 펄스 폭 변조라고도 하는 이유를 설명합니다.

   1비트 코드는 매우 높은 주파수(64에서 256까지의 리샘플링 계수)이므로 스위치드 커패시터가 있는 회로를 사용하여 두 가지 논리 상태에서 오디오 신호를 복원할 수 있습니다. 따라서 1비트 DAC에는 저항기 매트릭스 DAC와 동일한 정밀도가 필요하지 않습니다. 오버샘플링 DAC는 진폭 분해능을 시간 분해능으로 대체합니다. 본질적으로 MSB를 조정하지 않고도 선형성이 좋습니다(실제로 MSB가 없습니다). 오버샘플링 DAC에는 전류-전압 변환기가 필요하지 않습니다.

물론 비닐은 지금은 유행이지만, 디지털 음악 유통을 극복할 필요는 없을 것입니다. 15년 이상 동안 디지털 오디오 소스는 전문 전자제품 분야와 소비자 전자제품 분야 모두에서 확고한 지배적 위치를 유지해 왔습니다. 인터넷 라디오 방송국에서 24비트 오디오에 이르기까지 다양한 과일에서 최대 Hi-Fi 주스를 짜내는 방법에 대해 이야기해 보겠습니다.

옛날에는 CD 플레이어가 유일한 솔루션이었고 일반적으로 처음에는 멋진 하이엔드라고 여겨졌으나 오늘날에는 이 주제가 도덕적으로 지친 것으로 간주되는 것 같습니다. 예, 구식 방식으로 많은 사람들이 여전히 CD를 컬렉션에 보관하지만 물리적 매체로는 레코드판보다 열등합니다. 레코드판은 단순히 더 아름답게 보이며 매개변수 측면에서 이미 널리 판매되고 있는 HD 오디오에 비해 기술적으로 열등합니다. 오디오 애호가뿐만 아니라 주요 음반사에서도 인터넷을 통해 판매되고 있습니다. 따라서 CD 플레이어 대신 0과 1의 이진 코드를 아날로그 신호로 변환한 다음 결국 앰프와 스피커에 공급할 수 있는 외부 입력을 갖춘 보다 다양한 장치가 필요합니다.

DAC는 어디에나 있다

AV 리시버, CD 및 모든 미디어 플레이어에는 원칙적으로 디지털-아날로그 변환기(DAC, 변환기, DAC)가 장착되어 있습니다. 독립된 장치로서 DAC는 기존 CD 플레이어에 대한 하이엔드 업그레이드로 등장했습니다. 설계자들은 플레이어를 자체 전원 공급 장치를 갖춘 별도의 장치로 분리하는 것이 더 현명할 것이라고 믿었습니다.

최초의 외부 DAC 중 하나인 Sony DAS-R1은 1987년 말에 출시되었습니다.

처음에는 판독 광학 시스템과 디지털 출력을 갖춘 실제 기계 부품이 설치되었습니다. CD 트랜스포트라고 불렸습니다. 두 번째 블록에는 더 이상 이동 노드가 없었고 DAC 보드만 있었으며 그 중요성은 이제 디지털 허브라는 제목으로 커졌습니다. 그런데 최신 CD 플레이어에는 외부 소스를 연결하기 위한 한 쌍의 디지털 입력이 있는 경우가 많습니다.

소스에서 나오는 사운드의 수명 주기, 후속 녹음 및 디지털화, 처리, 역주기 - 디지털에서 아날로그로의 변환

최신 변환기는 다양한 신호 소스와 상호 작용합니다. 가장 중요한 것은 모든 사람에게 적절한 전환이 있다는 것입니다. 소스는 오래된 DVD 플레이어일 수도 있습니다. 일반적으로 광 TosLink 또는 동축 케이블을 통해 연결됩니다. 후자는 스테레오 쌍의 일반적인 "튤립"처럼 보입니다. 고가의 모델에도 XLR 커넥터를 사용할 수 있습니다. USB 입력을 사용하면 컴퓨터나 휴대용 오디오 소스를 DAC에 연결할 수 있습니다.

또한 휴대용 DAC는 iOS 또는 Android 휴대폰, iPod, 태블릿 및 기타 기기 기반 소스와 호환됩니다. 실제로 이 모든 경우에 변환기는 별도의 전원 공급 장치와 우수한 하드웨어를 갖춘 외부 사운드 모듈이 되는데, 이는 표준 멀티미디어 장비에서는 찾아볼 수 없는 일입니다. 그리고 최신 DAC에는 헤드폰 증폭기가 장착되는 경우가 많습니다.

다중 비트 및 단일 비트 DAC

21세기까지 디지털-아날로그 변환기는 Red Book CD 형식에 따라 16비트 오디오만 처리했습니다. 다른 방법은 없었습니다. CD의 샘플링 주파수는 44kHz인 반면, 전문 DAT 레코더의 경우 48kHz로 약간 더 높았습니다. 처음에 모든 DAC는 "병렬" 원리로 작동했습니다. 모든 16비트는 R-2R 매트릭스(래더형 저항 회로)에서 "가중치"를 받았습니다.

R/2R DAC 회로의 예

감정가들은 Burr-Brown PCM63 또는 Philips TDA1541과 같은 칩 브랜드를 마음 속으로 알고 높이 평가합니다. 그러나 R-2R 매트릭스는 약간 비싸고 기술적으로 그다지 발전하지 않은 것으로 나타났습니다. 모든 저항 값의 정확한 레이저 조정이 필요했습니다. 그렇지 않으면 작동 중에 부정확한 비트 측정으로 인해 신호 선형성이 위반됩니다.

따라서 R-2R은 "델타-시그마"라고 불리는 1비트 변환 기능을 갖춘 DAC로 대체되었습니다. 멀티비트가 매트릭스에 수신된 모든 16비트 데이터를 기반으로 신호 전압을 직접 생성한 경우 델타-시그마에서는 "0"이 수신기에 왔는지 아니면 "1"에 왔는지에 따라 전압이 변동됩니다. 1은 아날로그 신호 전압의 증가를 의미하고, 0은 감소를 의미합니다.

Burr-Brown PCM63 멀티비트 DAC 칩

오래된 오디오 애호가라면 R-2R 칩의 음악성을 기억하겠지만 갈 곳이 없습니다. Delta Sigma는 설정이 더 실용적이고 제조 비용이 더 저렴하다는 것이 밝혀졌습니다. 그리고 SACD 형식의 품질은 1비트 변환이 고급 작업에 잘 대처할 수 있다는 것을 입증했습니다. SACD 샘플링 주파수는 더 이상 킬로헤르츠가 아닌 메가헤르츠로 측정되므로 매우 간단한 아날로그 필터와 함께 회로를 사용할 수 있습니다.

클래식 PCM 기반 회로에서는 여전히 양자화 잡음을 디지털 방식으로 필터링해야 합니다. 양자화 잡음은 여러 가지가 있으며 일부 DAC 모델은 그 중 하나를 선택할 수 있는 기능을 제공합니다.

델타 시그마 자체는 스트림이 1비트 회로와 병렬 회로 모두에서 계단식으로 처리되는 하이브리드 회로로 발전했습니다. 그러나 가장 중요한 것은 디지털 단어의 크기가 처음에는 24비트로, 그 다음에는 32비트로 늘어났다는 것입니다. 또한 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반 DAC는 기존 컨버터가 전혀 없는 유망한 분야입니다.

최신 Mytek Manhattan DAC는 PCM 스트림 32비트/384kHz, DXD, DSD-DS-DSD256(11.2MHz)과 함께 작동합니다.

비트 깊이가 이렇게 확장된 이유는 무엇입니까? 진정성을 위해. 오늘날 전문 업계에서는 원래 신호를 보다 정확하게 설명하는 24비트 녹음을 사용합니다. 이미 언급한 바와 같이, 많은 음악 타이틀이 이미 고화질 형식으로 제공됩니다. 따라서 CD나 MP3로 간단한 버전을 들을 수도 있지만, 좋아하는 앨범을 만지작거린 사운드 엔지니어에게 한 걸음 더 가까이 다가가는 것이 더 흥미롭다는 점을 인정해야 합니다. 따라서 DAC는 USB 및 기타 데이터 전송 프로토콜을 통해 고해상도 콘텐츠를 수신할 준비가 되어 있어야 합니다.

현대 가정용 오디오 장비의 확실한 추세는 다양한 휴대용 스피커와 헤드폰입니다. 오늘날 가장 많은 품목이 이러한 제품 범주에 속합니다. 인기면에서 경쟁하기는 매우 어렵지만 그 필요성이 지속적으로 증가하는 장치가 하나 있습니다. 바로 디지털-아날로그 변환기인 DAC입니다. 왜 필요한가요?

"모순에 의한" 방법을 사용해 봅시다. 당신이 정통 보수주의자이고 FM 라디오, 레코드, 기타 자기 앨범 외에는 아무것도 듣지 않는다면 DAC가 필요하지 않습니다. 게이머부터 영화광까지 모든 사람에게 이것은 확실히 필수품입니다. 단, 좋아하는 취미에 계속해서 만족하는 데 익숙하지 않은 경우는 예외입니다.

그런데 음악은 왜 디지털 방식으로 녹음, 저장, 전송되나요? 결국 그것은 본질적으로 아날로그입니다. 우선 겨드랑이 밑에 레코드판이나 릴을 넣을 수 없기 때문에 편리합니다. 그렇다면 디지털 형식은 무손실 전송 및 복사를 의미합니다. 따라서 DAC의 주요 임무는 변환을 최대한 효율적으로 수행하는 것입니다.

가장 간단한 예는 일반적인 스마트폰입니다. 우리 대부분은 무엇보다도 여기에 많은 노래를 저장하고 있거나 인터넷에서 스트리밍할 수 있는 기능을 가지고 있습니다. 헤드폰을 연결하고 음악을 즐기기만 하면 되는 것 같습니다. 그러나 스마트폰의 표준 DAC는 오디오 애호가가 아닌 사람들이 가장 자주 개발할 뿐만 아니라 기술 사양의 주요 특징으로 전력 소비가 낮아 음질과 전혀 관련이 없습니다. 해결책은 가장 단단한 헤드폰도 "펌프업"할 수 있는 휴대용 및 오래 지속되는(자체 배터리로 인해) 외부 변환기를 사용하는 것입니다.

하지만 솔직히 말해서 에너지 절약 문제가 부차적인 집에서는 어떻습니까? TV 채널이나 프로그램을 좋아하고 콘솔에서 플레이하거나 영화를 본다고 가정해 보겠습니다. 대부분의 최신 평면 TV의 오디오 시스템은 표준 케이블이나 헤드폰과 마찬가지로 "성능 모니터링" 범주까지 잔류 원리에 따라 개발됩니다. 장치가 작동하는지 확인하고 따로 보관해 두십시오. . 상황은 아날로그 출력에서도 동일합니다. 거기에 있지만 솔직히 말하면 "쇼용"입니다. 디지털 출력은 품질이 다른 경우 훨씬 더 작은 한계 내에 있습니다. 따라서 TV를 기존 스테레오 시스템에 완전히 연결할 수 있으며 이것이 다시 DAC의 작업입니다.

컴퓨터에서 직접 작업하는 사람들에게 DAC는 큰 도움이 되고 심지어 기쁨이 되기도 합니다. 이를 통해 스피커나 헤드폰을 연결하면 작업 과정과 동시에 고품질 음악을 즐길 수 있습니다. 유사한 사용 예가 많이 있으므로 여기서는 "해야 한다/하지 말아야 한다"라는 질문이 발생하지 않으며, 작업은 단지 적합한 장치를 선택하는 것입니다.

따라서 어떤 사람이 말하든 오늘날 좋은 DAC 없이는 할 수 없습니다.

 

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