Digitale Techniek: Non-oversampling DAC's
Deze draad zal gaan over een praktische manier van digitale signaal omzetting. De laatste bewerking in het digitale proces en de overgang naar de
analoge wereld. Zoals iedereen wel zal weten, is dat de digitale informatie in digitale vorm op een cd staat. In de vorm van 1-en en nullen, zogezegd.
Binair dus. Het volgende schema heb ik geleend van "How stuff works" en geeft weer wat er gebeurt in een cd-speler:
De putjes worden uitgelezen en omgezet in een digitaal signaal. In de animatie is dat een 1 bit signaal, maar dat is om de tekening duidelijk te
houden. In feite zijn dit 16 bits maar omwille van de duidelijkheid is het symbolisch met 1 bit aangegeven.
We zijn inmiddels aangekomen bij de DAC. Digitaal/analoog omzetter in goed Nederlands en wat deze in feite doet, is een reeks getallen omzetten in een
analoog signaal. De getallenrij wordt aangegeven met g[n] en is in principe de bemonsterde waarde op een tijdstip wat overeenkomt met een geheel
aantal keren de samplefrequentie. Je zou ook g(nT) mogen schrijven waarbij T de sampleperiodetijd is.
Een praktische manier van deze omzetting is een zogenaamde nulde-orde houdcircuit of zero-order hold circuit in het Engels. De naam zegt het eigenlijk
al: het houdt de waarde vast tot de nieuwe klokslag en dan neemt de uitgang de nieuwe getalswaarde van g[n] aan. Dit wordt weer net zo lang
vastgehouden tot de nieuwe klokslag etc. etc. Dit ziet er als volgt uit:
Een variant op deze interpolatie is de eerste-orde benadering en die laat het signaal lineair oplopen van g[n=0] tot g[n=1]. En ook weer van g[n=1]
tot g[n=2] etc. Daar zullen dus geen trapgeveltjes gemaakt worden, maar rechte lijnen tussen de samples (zwarte bolletjes in de tekening hierboven).
Dit artikel zal daar niet verder op in gaan.
Hier gaan we het over trapgevels hebben. Het behoeft verder geen uitleg dat dit slechts een benadering van het origineel is. Het is dus ook geen
ideale omzetting en na wat rekenwerk is ook de fout bekend.
Praktisch voorbeeld
Een voorbeeld van hoe een dergelijke schakeling blokschematisch in elkaar steekt:
Het vierkante blokje aan de linkerkant zou je kunnen zien als cd-speler. Daar wordt dus de data uitgelezen vanaf cd. Vanaf dit blokje gaat het signaal
naar het blokje wat er rechts van is, het digitale filter. In dit geval is dat een SM5813, maar dit had net zo goed een ander IC kunnen zijn. Dit is
slechts een voorbeeld. In dit IC vindt de oversampling plaats en nog wat andere functies die verder buiten dit onderwerp vallen.
Pas daarna gaat het de DAC in, in dit geval een AD1862. Zoals je ziet kan het dus zo zijn dat de DAC zelf een 20 bitter is. De ontbrekende getallen
worden berekend in het digitale filter IC.
Hoe klinkt het nu?
De lineaire vervorming die het signaal ondergaat is de volgende:
Hier 5 fragmenten.
Dvorak:
Origineel: Dvorak
non-OS: Dvorak non-OS
Sting, Fields of Gold:
Origineel: Sting
non-OS: Sting non-OS
Coldplay:
Origineel: Coldplay
non-OS: Coldplay non-OS
Tsjaikovsky:
Origineel: Tsjaikovsky
nonOS: Tsjaikovsky non-OS
En een fragment van Within Temptation:
Origineel: Within Temptation
non-OS: Within Temptation non-OS
|
![[*]](images/davis/default_icon.gif){kind=icon}
