为什么我的CD播放机上写着1位双D/A转换器?

要理解1位双D/ a转换器的原因,了解一些数模转换过程是有帮助的。在一个CD(和任何其他数字录音技术),目标是创造一个非常高的记录忠诚(原始信号和复制的信号非常相似)和完美繁殖(无论你播放多少次,每次播放录音的声音都是一样的)。为了实现这两个目标,数字记录将模拟波转换成数字流,并记录数字而不是波。这种转换是由一种叫做模拟-数字转换器(ADC)。然后,为了播放音乐,数字流被转换回模拟波数模转换器(DAC)。由DAC产生的模拟波被放大并馈给演讲者发出声音。

当你用模数转换器对波形进行采样时,你可以控制两个变量:

广告

  • 采样率-控制每秒取多少样本
  • 采样精度-控制多少种不同层次(量子化水平)是可能的,当采取样本

在下图中,我们假设采样速率为1000 / s,采样精度为10:

绿色矩形代表样本。每隔1000分之一秒,ADC就会观察波形,并在0和9之间选出最接近的数字。选择的数字显示在上图的底部。这些数字是原始波的数字表示。当DAC从这些数字重新创建波时,你会得到如下图所示的蓝色线:

你可以看到蓝线失去了很多原来在红线中发现的细节,这意味着再现波的保真度不是很好。这是抽样误差.你可以通过增加采样率和精度来减少采样误差。在下图中,速率和精度都提高了2倍(20个梯度,速率为每秒2,000个样品):

在下图中,速率和精度又增加了一倍(40级,每秒4000个样品):

您可以看到,随着速率和精度的提高,保真度(原始波形和DAC输出之间的相似性)也会提高。对于CD音响来说,保真度是一个重要的目标,因此采样率是每秒44100个采样(44.1 KHz),梯度数是65,536个。在这个水平上,DAC的输出与原始波形非常接近,所以声音对大多数人的耳朵来说基本上是“完美的”。

DAC通常使用不同的电阻器为每一个。4位DAC需要4个电阻并行工作以提供稳定的模拟信号。当你到达16位甚至32位级别时,在cd和dvd,每个电阻器所需的级配数量使得精确匹配值变得非常困难。例如,一个典型的16位DAC将有16个电阻,总共需要65,536个级配。

什么是1位双D/A转换器是允许数模转换发生而不需要所有那些额外的电阻。本质上,这种类型的DAC不使用并联操作的一组电阻。相反,它从数字信号中产生一个经过精心调制的信号。转换器依赖于噪音影响这是一种利用人类耳朵无法注意到高频噪音的现象。基本上,人耳对5千赫的噪音最敏感,而在20千赫时几乎无法察觉。

变换器的一个关键部分是一个电路delta-sigma调制器,它将CD上的二进制信号(1和0)转换成一个稳定的脉冲,称为a脉冲序列.脉冲序列包含样本中所代表的能量量变化的平均值。一个低通滤波器去除所有的时域信息,只恢复供给它的脉冲序列的平均能量。这里的关键是要理解,与44.1 KHz采样率相比,脉冲序列波形的频率非常高。脉冲序列通过DAC发送并转换成模拟信号。

delta-sigma电路有两个主要部分:

  • δ接收输入的数字信号并监控输出的脉冲序列。它创建一个误差信号它是基于输入的二进制信号和输出的脉冲序列之间的差值。
  • σ将由delta产生的误差信号的结果相加,并将这个和提供给低通滤波器。

误差信号由低通滤波器来处理平均模拟信号。基本上,这意味着对模拟信号进行微小的调整,以补偿二进制信号和脉冲序列之间的差异。这个页面提供整个电路的令人难以置信的细节和图表,以及过程的详细说明。

以下是一些有趣的链接:

广告

广告

加载……