В последнее время так называемые «однобитники» (правильнее называть их ЦАП’ами с формированием шума, дельта-сигма-ЦАП’ами или ЦАП’ами с передискретизацией) стали пользоваться огромной популярностью. Яркая наклейка на технике “1-bit DAC” прямо-таки ясно даёт понять – внутри стоит самый настоящий «повод» для гордости! Ловкий ли это маркетинговый ход или «однобитники» действительно так хороши – попробуем разобраться.
Однобитные ЦАП’ы также известны по их торговым маркам: “Bitstream” (Philips), “MASH” (Matsushita), “PEM” (JVC).
Принцип работы однобитных преобразователей отличен от описанного ранее R/2R: для преобразования двоичного кода в аналоговый сигнал вместо резисторной матрицы с различными весами битов используются только два состояния – ноль и единица. Однобитный код – это серия изменяющихся по продолжительности импульсов постоянной амплитуды. От ширины импульса зависит напряжение на аналоговом выходе. Именно поэтому однобитное кодирование часто называют широтно-импульсной модуляцией.
Однобитный код достаточно высокочастотный (кратность передискретизации от 64 до 256), благодаря чему возможно восстановление звукового сигнала из двух логических состояний при помощи схемы с коммутируемым конденсатором. Поэтому однобитный ЦАП не требует такой точности, как ЦАП’ы на основе резисторной матрицы. В ЦАП’ах с передискретизацией амплитудное разрешение заменяется на разрешение по времени. По природе своей они имеют хорошую линейность и без подстройки MSB (собственно, MSB там и нет). ЦАП’ы с передискретизацией не требуют и преобразователя тока в напряжение.
Посколько ЦАП’ы с передискретизацией работают на очень высоких частотах, появляется возможность использовать формирование шума для переноса спектра шума квантования из полосы звуковых частот в более высокочастотную область. Эффект от такой операции можно увидеть ниже:
Многие однобитные ЦАП’ы, кроме интегрального цифрового фильтра, содержат аналоговый выходной каскад и аналоговый фильтр. Благодаря этому «однобитник» может заменить сразу несколько устройств: цифровой фильтр, сдвоенный ЦАП с резисторной матрицей, сдвоенный преобразователь тока в напряжение, сдвоенный подстроечный резистор для регулировки тока MSB и два аналоговых выходных каскада. Думаю, не стоит говорить, что «однобитники» стоят гораздо дешевле многоразрядных ЦАП’ов с резисторной матрицей.
Цифровые процессоры, на основе «однобитников» звучат хуже многоразярдных ЦАП’ов: не хватает упругости басов и динамики, не хватает ритмической интенсивности и «резкости». Тем не менее, на рынке имеется несколько прекрасно звучащих моделей на основе одноразрядной технологии. Правда, цена на них тоже приближена к отличным «мультибитникам».
Такое ощущения, что автор перевел пару дремучих статей по видам ЦАП. Общие термины ни о чем и болеее ничего.
Скажем я как чайник, после прочтения Ваших статей не вынес бы для себя ровным счетом ничего полезного.
Итак для тех кто не понял: принципиальные отличия между 2мя технологиями ЦАП!
Исторически первые "мультибитные" ЦАпы именуются также параллельными. По простейшему принцип их работы выглядит так: на вход цап приходит слово, описывающее амплитуду сигнала в данный конкретный момент, и блок цап выдает соостветствующий по уровню сигнал на выход. Чтобы все работало точно, требуется высокая точность настройки их работы, линейность шкалы приращений и тд и тп...
Цапы типа дельта-сигма (однобитные) именуются последовательными. Они работают на значительно более высоких тактовых частотах (в статье говорится об увеличении исходной вплоть до 256 раз) Работают пошагово - с каждым тактом на выход выдается приращение или уменьшение сигнала в соответствии с изменением исходного сигнала. Поэтому восстанавливают они сигнал довольно точно (зачастую даже более точно, чем мультибитные) но по принципу работы сигнал более подвержен флуктуациям по временной оси, и спектр помех значительно более шумный.
По жизни мультибитные цап дают более МАСШТАБНОЕ и динамичное звучание (часто такой звук характеризуют термином "музыкальный") а дельты-сигмы дают подробный, но "мелкий" звук. Именно таким мелким звуком нас радуют 99.9% производимых в настоящее время аудиоустройств, начиная от носимых портативных плейеров и заканчивая дороженными аудиомонашескими поделками. Селя ви, как всегда прогресс идет по пути оптимизации и получения максимума за минимум. Как человечество отбросило виниловые пластинки в 80хх так была технологически отброшена мультибитность ЦАП на рубеже веков.
Если хотите, можно написать более подробную статью, но лениво, если честно.
Хм... так а что не понравилось в статье? Вы написали все то же самое, но другими словами.
На счет мультибитников... вот это совсем неверно. Они живут и здравствуют. Именно в дорогой технике. Даже в car audio, не говоря уже о домашнем hi-fi и high-end.
Как, кстати, живет в этой среде и винил. Причем, современный винил на много порядков превосходит тот, что был на заре существования данного типа носителей. Качество и точность звучания увеличены в разы. Другое дело, что современный винил - удовольствие не из дешевых. Рядовому покупателю придется сильно перетряхнуть кошелек.