音频DAC的特殊用法.doc

浅谈音频DAC的特殊用法
音频DAC是数码音响中的核心器件之一,很大程度上决定了数码音响的音质好坏。从DAC着手提高数字音响的音质,常采取两种方法:一是DAC芯片本身的分辨率,提高转换精度,即增加比特数来提高音质;二是采用特殊的方法使用DAC,灵活地使用DAC,不仅能够提高其等效比特数,使之转换精度得到提高,甚至还可以消除一些DAC固有的缺憾,因而得到提高音质的效果。
提高DAC芯片本身的分辨率必须由DAC芯片生产厂商完成,一般音响爱好者是难以实现的。目前DAC的精度越做越高,前几年最高精度还是20bit(例如PCM63、D20400、PCM1702芯片),目前已是24 bit (例如 PCM1704芯片)。DAC的精度从初期的14 bit,很快地发展到16 bit、18 bit、20 bit、24 bit。但再提高精度恐怕真的很困难了,即使做得出来,价格肯定也会贵得惊人。
采用特殊的方法应用DAC,音响厂家以往是经常在昂贵的中高档数字音响产品中采用的拿手好戏,因为这种做法需要增加DAC的数量。而在早期,由于高性能DAC芯片价格较高,所以在普及型产品或中低档产品中很小采用这一方法。不过,随着DAC技术的进步,生产成本的下降,许多高性能的DAC价格已大幅度降低,为我们这些爱好者能够灵活地使用DAC打下了基础。
下面简单介绍几种常见DAC的特殊用法,并介绍几种BB公司的常用多比特DAC芯片的特殊用法,供业余爱好者参考,依据手头能得到的材料,灵活地使用它们,以期制作更好的土炮DAC解码器。
一、差动平衡法
利用差动平衡法可获得真正的平衡信号,配合高档平衡式放大器,可以获得极好的效果。
I/V
DAC-1
DAC-2
LPF
LPF
I/V
-
DATA
WDCK
RCA
BAL+
RCA
BAL-
+
-
图1(a)差动平衡电路
 
原理见图1(a)所示。一个声道至少由两个DAC单元构成,如图中的DAC-1和DAC-2。DATA数据信号分为两路,一路直接送入DAC-1,一路经过反相电路图(非门)反相后变为反极性DATA数据信号,再输入给DAC-2。经过两个DAC转换后,DAC-1输出同相模拟信号,DAC-2则输出反相模拟信号,于是得到了平衡信号。
这种方法原理很简单,只是将数据信号简单地反相,得到极性相反的数据信号,分别送入两个DAC,从而得到相位相反的模拟信号。方法虽然简单,但采用这种方法得到的平衡信号的平衡特性的确很好,因此在高档数字音响中有较为广泛的应用。
如果要获得单端信号,只需加入一个差动放大器就可将平衡信号转换为单端信号,或者直接从DAC-1或DAC-2的输出端取得同相单端模拟信号或反相单端模拟信号。
从图1(a)可以看出,输入到两个DAC中的数据信号,一路直接送入DAC-1,一路经过非门反相送入DAC-2,因此除相位相反外,输入到DAC-2的DATA数据信号因经过反相电路(非门)而被延迟,所以输入到两DAC的信号延时也不一致,使得DAC输出的信号平衡特性变差。为了克服这一缺点,往往采取如图1(b)所示的措施。
图1(a)与图1(b)相比,图1(a)中的DAC-2输入端前的反相器非门被换为异或门,DAC-1的输入端也插入一个异或门,DAC-2输入端的异或门接成非门,起到反相作用;而DAC-