1-битный ЦАП
( 1-битный ЦАП иногда называемый преобразователем битового потока от Philips ) — это маркетинговый термин в области бытовой электроники, описывающий (ЦАП) с передискретизацией цифро-аналоговый преобразователь , в котором используется цифровой формирования шума дельта-сигма-модулятор , работающий с частотой, во много раз превышающей частоту дискретизации , выводит на реальный 1-битный ЦАП (который может быть полностью дифференциальным , чтобы минимизировать перекрестные помехи ). [1] Комбинация может иметь высокое соотношение сигнал/шум и, следовательно, такое же эффективное количество бит, как и ЦАП с большим количеством бит (обычно 16–20).
Преимуществами этого типа преобразователя являются высокая линейность в сочетании с низкой стоимостью, что связано с тем, что большая часть обработки происходит в цифровой области, что помогает снизить требования к последующему аналоговому фильтру нижних частот (для сглаживания изображения). частоты и подавление высокочастотного шумообразующего шума). По этим причинам такая конструкция очень популярна в цифровой бытовой электронике (CD/DVD-плеерах, телеприставках и т.п.). [2]
В то время как однобитные дельта-сигма ЦАП имеют преимущество гораздо более простого внутреннего ЦАП, многобитные дельта-сигма ЦАП имеют преимущества более простого цифрового контура формирования шума, меньшего количества дизерингов, гораздо более простого аналогового сглаживающего фильтра и меньшей чувствительности. джиттеру тактовой частоты, поэтому, как правило, преимущества многобитного усечения перевешивают однобитовое усечение. [3]
Линейность
[ редактировать ]Многобитные ЦАП могут иметь серьезную ошибку линейности, в основном из-за несоответствия компонентов, со значительной ошибкой при изменении старшего бита (так называемое «искажение перехода через ноль»). Но 1-битный ЦАП имеет только ошибку усиления, поскольку его передаточная функция имеет только полномасштабные положительные и отрицательные опорные точки, а промежуточные точки определяются усреднением по времени. В то время как многобитные ЦАП пытаются добиться разрешения по амплитуде, 1-битные ЦАП вместо этого компенсируют это, используя преимущества цифровой фильтрации в сочетании с высокой точностью во времени, обеспечиваемой кварцевыми кристаллами . [4] [5]
Примеры передискретизации
[ редактировать ]Например, Philips SAA7322/3 1991 года выпуска. [6] сначала повышает дискретизацию 16-битного входного аудиосигнала 44,1 кГц нижних частот в 4 раза с помощью КИХ-фильтра для получения промежуточного сигнала 176,4 кГц, который снова повышает дискретизацию в 32 раза больше, добавляя цифровой сигнал дизеринга 352 кГц , а затем повышает дискретизацию в 2 раза больше, чтобы получить частоту 11,2896 МГц. 1-битный выход (всего 256-кратная передискретизация).
Еще один экземпляр Philips 1991 года, SAA7350. [7] передискретизирует в общей сложности 384x, что при максимальной входной частоте 20-битного звука 53 кГц приводит к 1-битному выходному сигналу 20,35 МГц.
«Битстрим»
[ редактировать ]Philips также использовала торговую марку «Bitstream Converter» для TDA1305. [8] который также является преобразователем с повышающей дискретизацией (в 384 раза), но в конечном итоге выводит сигнал через 5-битный ЦАП. Таким образом, неясно, что «битовый поток» Philips обязательно относится к 1-битному выходному сигналу, но может включать и другие ЦАП, которые используют большую повышающую дискретизацию в низкобитные ЦАП.
Слово « битовый поток » также является общим вычислительным словом для обозначения последовательности битов, используемым во всех контекстах, кроме этих 1-битных ЦАП.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Снип, Дж.; Куп, Б.; Пельсер, Ф.; Дейкманс, К. (7 мая 1991 г.). «Цифро-аналоговый преобразователь битового потока для цифрового звука высшего качества» . 1991 Международная конференция IEEE по бытовой электронике . стр. 294–295. дои : 10.1109/ICCE.1991.733197 . ISBN 0-7803-0001-7 . S2CID 61847063 — через IEEE Xplore .
- ^ Смит, Стивен В., Руководство для ученых и инженеров по цифровой обработке сигналов (второе издание). Сан-Диего, Калифорния: Техническое издательство Калифорнии, 1999 г. ( ISBN 0-9660176-6-8 ), с. 60.
- ^ Паван, Шанти; Шрайер, Ричард; Темес, Габор К. (2017), «Дельта-сигма ЦАП» , Общие сведения о преобразователях дельта-сигма данных , IEEE, стр. 425–450, doi : 10.1002/9781119258308.ch13 , ISBN 978-1-119-25828-5 , получено 30 июня 2023 г.
- ^ Шах, Прасанна (1 января 1991 г.). «Аудиожурнал (январь 1991 г.): Музыка битового потока» (PDF) . www.gammaelectronics.xyz . стр. 56–64. Архивировано (PDF) из оригинала 30 марта 2023 г. Проверено 29 июня 2023 г.
- ^ «Метод Philips Bitstream: введение» . DutchAudioClassics.nl . Архивировано из оригинала 02 марта 2023 г. Проверено 30 июня 2023 г.
- ^ https://www.hifiengine.info/philips/saa7322-7323.pdf .
- ^ http://www.dalojan.nl/tube/saa7350_bw.pdf
- ^ https://manuals.lddb.com/DACs/Philips/TDA1305.pdf