На писанину никогда нет времени так что буду по мере сил и возможностей писать тут.
И начать надо собственно с цифро-аналогового преобразования, про цапы ИКМ типа я коротко так и не дописал тут http://s-audio.systems/diy/da-conversion-methods . Про цапы СДМ типа даже не начинал так как во вторых тема крайне обширна и во первых никому нафиг не нужна
Но коротко некоторые моменты придется озвучить.
Все современные мс цап для аудио представляют собой многобитные СД-Модуляторы с мультиуровневыми ЦАП и той или иной разновидностью DEM между этими блоками (полностью структура выглядит как ЦФ-СДМ-ДЕМ-ЦАП).
Модуляторы бывают разных порядков, чем выше порядок модулятора тем меньше шум в звуковой полосе и тем он больше вне зч полосы.
Достоинством многобитных модуляторов является большее отношение с/ш при той же частоте и порядке модулятора чем у 1-битных СДМ (5битный СДМ в одинаковых условиях будет на 30дб иметь лучше с/ш чем однобитный в полосе до Fmod/2).
Недостатками являются уровнезависимый шум и в первую очередь линейность так как разброс параметров ГСТ или резисторов или конденсаторов(в зависимости от типа ЦАП) в несколько процентов приводит к существенным искажениям для борьбы с которыми придумали Динамическую подстройку элементов (DEM).
DEM усредняет нелинейность мультиуровневого цапа, так вот время усреднения обратно пропорционально частоте работы модулятора и прямо пропорционально разрядности цапа, то есть чем выше разрядность вашего цап и чем ниже частота работы модулятора тем больше времени надо для усреднения нелинейности. Разновидность ДЕМ первого порядка(что стоит в 90% мультиуровневых ЦАПов напр. AK4399, AD1955, PCM1792, ES9018) не очень хорошо усредняет нелинейность и имеет сильную уровнезависимость, и как любой СДМ 1го порядка очень гадит паттернами как в округе Fmod/2 так и напрямую попадающими в ЗЧ область.
Поэтому цифры искажений измеренные на синусе для таких ЦАП не имеют ничего общего с линейностью на реальных музыкальных сигналах, но красивые циферки Кг вкупе с красивыми циферками шума позволяют хорошо рекламировать и продавать продукцию.
Особняком в современном мире стоит WM8741/8742, в них был применен специфический DEM 2го порядка (паттернов от него нет даже на Fmod/2!), ЦАП применен не на наборе одинаковых элементов а взвешенные 1-2-4-8 что вкупе с частотой работы модулятора в 256fs позволило уменьшить время усреднения по сравнению с конкурентами(6бит 64-128фс а-ля AK4399, PCM179x, AD1955 итд) в 10-20раз.
(Но естественно из за матрицы 1-2-4-8 Кг на синусе уже не будет такой красивой как в цапах с одинаковыми элементами).
Про то что им хватило мозгов на модулятор малого порядка и качественно заапсемплить входной поток до частоты работы модулятора пока вспоминать не будем. Но 8741/8742 из за особенностей/косяков кристалла дичайше геморройна в применении что делает ее применение в ДИЙ разработках полностью невозможной.
Собственно ЦАП в современных мс бывает двух разновидностей - непрерывного времени(на выходе непрерывно ток или напряжение) и дискретного времени (дискретно зарядом, одни из разновидностей Switched Capacitor, в основном применяются Direct Charge Transfer структуры).
Достоинством цап дискретного времени(SC dac) является фильтрация на переходе с цифрового вида в аналоговый что позволяет уменьшить чувствительность к "белому" джиттеру и уменьшить внеполосный шум. Недостатками являются повышенное потребление питания из за наличия ОУ обязательных для такой структуры, и что действительно для нас важно динамические искажения из за того что ОУ всегда находится в ограничении по скорости нарастания (slew rate limiting) и кодозависимом времени установления.
И начать надо собственно с цифро-аналогового преобразования, про цапы ИКМ типа я коротко так и не дописал тут http://s-audio.systems/diy/da-conversion-methods . Про цапы СДМ типа даже не начинал так как во вторых тема крайне обширна и во первых никому нафиг не нужна
Но коротко некоторые моменты придется озвучить.Все современные мс цап для аудио представляют собой многобитные СД-Модуляторы с мультиуровневыми ЦАП и той или иной разновидностью DEM между этими блоками (полностью структура выглядит как ЦФ-СДМ-ДЕМ-ЦАП).
Модуляторы бывают разных порядков, чем выше порядок модулятора тем меньше шум в звуковой полосе и тем он больше вне зч полосы.
Достоинством многобитных модуляторов является большее отношение с/ш при той же частоте и порядке модулятора чем у 1-битных СДМ (5битный СДМ в одинаковых условиях будет на 30дб иметь лучше с/ш чем однобитный в полосе до Fmod/2).
Недостатками являются уровнезависимый шум и в первую очередь линейность так как разброс параметров ГСТ или резисторов или конденсаторов(в зависимости от типа ЦАП) в несколько процентов приводит к существенным искажениям для борьбы с которыми придумали Динамическую подстройку элементов (DEM).
DEM усредняет нелинейность мультиуровневого цапа, так вот время усреднения обратно пропорционально частоте работы модулятора и прямо пропорционально разрядности цапа, то есть чем выше разрядность вашего цап и чем ниже частота работы модулятора тем больше времени надо для усреднения нелинейности. Разновидность ДЕМ первого порядка(что стоит в 90% мультиуровневых ЦАПов напр. AK4399, AD1955, PCM1792, ES9018) не очень хорошо усредняет нелинейность и имеет сильную уровнезависимость, и как любой СДМ 1го порядка очень гадит паттернами как в округе Fmod/2 так и напрямую попадающими в ЗЧ область.
Поэтому цифры искажений измеренные на синусе для таких ЦАП не имеют ничего общего с линейностью на реальных музыкальных сигналах, но красивые циферки Кг вкупе с красивыми циферками шума позволяют хорошо рекламировать и продавать продукцию.
Особняком в современном мире стоит WM8741/8742, в них был применен специфический DEM 2го порядка (паттернов от него нет даже на Fmod/2!), ЦАП применен не на наборе одинаковых элементов а взвешенные 1-2-4-8 что вкупе с частотой работы модулятора в 256fs позволило уменьшить время усреднения по сравнению с конкурентами(6бит 64-128фс а-ля AK4399, PCM179x, AD1955 итд) в 10-20раз.
(Но естественно из за матрицы 1-2-4-8 Кг на синусе уже не будет такой красивой как в цапах с одинаковыми элементами).
Про то что им хватило мозгов на модулятор малого порядка и качественно заапсемплить входной поток до частоты работы модулятора пока вспоминать не будем. Но 8741/8742 из за особенностей/косяков кристалла дичайше геморройна в применении что делает ее применение в ДИЙ разработках полностью невозможной.
Собственно ЦАП в современных мс бывает двух разновидностей - непрерывного времени(на выходе непрерывно ток или напряжение) и дискретного времени (дискретно зарядом, одни из разновидностей Switched Capacitor, в основном применяются Direct Charge Transfer структуры).
Достоинством цап дискретного времени(SC dac) является фильтрация на переходе с цифрового вида в аналоговый что позволяет уменьшить чувствительность к "белому" джиттеру и уменьшить внеполосный шум. Недостатками являются повышенное потребление питания из за наличия ОУ обязательных для такой структуры, и что действительно для нас важно динамические искажения из за того что ОУ всегда находится в ограничении по скорости нарастания (slew rate limiting) и кодозависимом времени установления.
"The universal aptitude for ineptitude makes any human accomplishment an incredible miracle." John Stapp
