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认识数位音响:数码OR模拟转换器浅释
2008/6/10/09:34  来源:投影时代

    在制作比一专题之先,我们考虑到读者对数码/模拟转换器的诸多疑惑,所以尽量搜罗一些数位音响器材身上可能会出现的专有名词,然后以最清晰易懂的文字来说明给各位知晓,希望能在这些文字之中,让各位对数位音响能够有一些概略的认识。

    数位/类比转换晶片(digitaltoanalogueconverteric)

    我们都知道,当数位音响在工作的时候,最后的一个程序就是将经过处理的数位讯号给转换成人类双耳所能听见的类比讯号(analoguesignal)。然而在这一个转换过程之中,通常我们会采用两种方式来将数位讯号还原。一种是传统的多位元方式,另一种就是随后才发展出来的单位元的脉冲转换方式。当然,这一些复杂的处理过程都必须使用大型的积体电路(lsi)来完成,要不然这些处理器的体积将会大的十分的惊人。以下就将两种工作方式分开简略说明。

    单位元方式:

    所谓的单位元数位类比转换就是数位讯号在经过多倍(cd音响的标准取样频率44.1khz的倍数)超取样的方式作取样处理之后,再经过一个多重噪音整型程序(noiseshaping),最后送入一个被动式的类比滤波器之中转换成为类比讯号。大多数单位系统的转换过程都是以pwm(pulsewidthmodulation,脉冲宽度调变)的方式来进行,然而飞利浦独家发展的位元流(bitstream)转换方式却是采用pdm(pulsedensitymodulation,脉冲密度调变)的方式来完成,这两种处理方式一般来说无法相容。

    单位元数位/类比转换的优点是处理过程较为单纯,造价低廉,而且可以不必像多位元系统一般必须很精确的要求每一个讯号位元的精确度,所以可以在一定的制作成本之内取得相当理想的转换精确度与极低的失真度,相当适用于一般的中低价位的数位/类比转换流系统。单位元的数位/类比转换流程一般可以分为几大类,像是最常见的飞利浦元流方式、日本ntt所发展的mash(multistagenoiseshapping,多阶噪音整型)以及新兴的deltasigma方式等几类。这些转换晶片的工作方式虽然不太相同,但是多倍超取样以及多次噪音型技术的采用却是共通的。

    多位元方式:

    多位元的数位/类比转换方式是比较早被发展出来的转换技术。它的工作方式比较复杂,对处理过程之中的精确度要求也比较高。多位元的处理方式可以分为两种,一种是所谓的电流加法式,另外一种则是较为常见的电阻梯型式。电流加法式的工作原理有一点儿类似打摩斯电码一般,处理晶片之中有一组事先依2的平方根所建立的内码,这些内码会控制一个电流产生器,然后依处理晶片所接受到的数据控制电流产生器的接通或是断开,就像数位资料之中的0与1一般,产生了一连串对应于原数位讯号的电流。这些电流讯号最后再经过一个电流/电压(i/v)转换程序转变成电压讯号,就可以得到逐点变化的类比讯号。而电阻梯形式就比较简单而常见了,它就是先在数位转换晶片之中建立一组由电阻所构成的梯形转换网路,所谓的梯形其实就是代表了讯号的类比波形,经过取样滤波处理后的数位讯号在送入这一组转换网路之后就直接被转换成一般的类比讯号输出。

    一般来说,多位元的数位/类比转换方式对于工作流程之中的精确度要求比较高,要不然会产生比较严重的失真。

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