如何将数字信号转换成模拟信号,其主要原理是什么?( 七 )


要知道每个电容都会产生噪声,大电容对带开关电容 *** 的运算放大器要求更高的转换率 。
所以使用开关电容 *** 的DAC芯片转换精度较高,会造成一定程度的音质下降 。如果设计不好,有可能转换精度越高,声音越差,声音太好听太细 。
模拟器件采用电流脉冲DAC,电流模式DAC的脉冲电流输出具有不均匀的上升和下降时间 。使用一般的电压-电流转换运算放大器会导致转换的线性下降,并且对时基抖动也非常敏感 。
模拟器件采用双旋转零位开关电路解决 。这项技术由索尼联合开发,最早用于索尼的顶级ES系列 。
由于电流脉冲采用了极其纯净的瞬时电流源,所以电流脉冲不会有任何纹波,几乎相当于一个完美的方波 。音质会非常纯净 。
1999年后,ADI发现音频市场萎缩,于是转向SHARC通用DSP芯片的开发和研究,没有对DAC做进一步的研究 。
尽管如此,ADI公司1998年推出的DAC芯片仍然是目前更先进的DAC芯片,不比或 *** 5865差 。尽管这些芯片是在2001年推出的,
但就性能和工艺而言,还算不错 。
并且是全球首款采样频率为的DAC芯片,也是全球对时基抖动最不敏感的DAC芯片 。
其信噪比为120dB,动态范围为117dB,总谐波失真加噪声为-—107dB 。和 *** 5865相比,应该说是旗鼓相当的 。
对于新兴的带音频格式的DAC芯片,你也应该有所了解 。
DVD-AUDIO的格式还是采用脉码调制,所以DVD-AUDIO的DAC解码芯片原理和CD是一样的 。
只需要更高的转换精度、采样频率和输入格式宽度 。
SACD是不同的 。录音时,它通过Delta-sigma调制将输入的模拟信号转换成单位采样频率为2822.4kHz的二进制数字信号 。
而且此时的数字信号已经是脉冲密度调制信号(PDM)了,在进行单比特解码时不需要增加采样点和噪声整形电路 。
只要经过开关电容 *** 和模拟低通滤波器,就可以得到模拟信号 。
因此,电路非常简单 。数模转换阶段没有数字运算电路,没有时钟参考产生电路,所以不会有数字噪声混入,声音纯度极高 。
索尼的SACD机没有使用开关电容 *** ,而是使用了更高级别的电流脉冲数模转换 。
顺便说一下,CD信号也通过δ-σ调制转换成采样频率为44.1kHz的16位二进制信号,然后它必须通过数字抽取滤波器 。
任何数字滤波器都会产生不可忽视的噪声,以及通带内的纹波和振铃,降低声音的纯净度 。
SACD在录音和放音系统中都没有数字滤波器,而CD不仅存在于录音和放音系统中 。单比特系统需要插值采样点滤波器 。
音质的纯净度根本无法与SACD相比 。SACD是目前声音纯度更高的录音介质和回放系统,最接近真实声音 。
目前,世界上用于SACD的DAC芯片有三种 。
一款是索尼的SACD机,由Burr-Brown公司生产 。
第二个是NPC的 *** 5866 。
第三个是的,但不公开发售 。
因为SACD认为目前声音性能更好,所以一般采用电流脉冲数模转换电路 。
这类电路一般由分立元件组成,所以和 *** 5866实际上主要是模拟低通滤波器 。
严格来说,和 *** 5866不是DAC芯片,而是模拟低通滤波器芯片 。
DSD设计只能在SACD系统中使用,该系统主要由四组模拟低通滤波器组成,分别是热侧正反向滤波和冷侧正反向滤波 。
每组滤波器中有八个三端无限脉冲响应滤波器 。四组滤波器最终输出双差通道 。
DSD的动态范围为110dB,信噪比为110dB,总谐波失真为-100 dB,高频响应为100 kHz (-3 dB) 。
NPC公司的 *** 5866于2000年9月22日推出,可用于SACD和DVD音频系统 。其内部资料并未公布 。