Современная студия, занимающаяся записью, микшированием и мастерингом, просто под завязку набита самым разным электронным цифровым и аналоговым оборудованием. Чтобы преобразовать аналоговый звуковой сигнал в цифровой или цифровой звук в аналоговый, необходимо иметь в наличии соответствующий аудиоинтерфейс.
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал. Это, своего рода, мост между дискретным цифровым миром и традиционными аналоговыми устройствами. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит, соответственно, обратную операцию - транслирует аналоговый сигнал в цифровой формат.
Звуковой ЦАП обычно получает на вход цифровой сигнал в импульсно-кодовой модуляции (PCM). Задача преобразования различных сжатых форматов в PCM выполняется соответствующими кодеками. ЦАП применяется всегда, когда надо преобразовать сигнал из цифрового представления в аналоговое, например, в проигрывателях компакт-дисков.
АЦП встроены в большую часть современной звукозаписывающей аппаратуры, поскольку обработка звука делается, как правило, на компьютерах. Даже при использовании аналоговой записи АЦП необходим для перевода сигнала в PCM-поток, который будет записан на компакт-диск.
Существует множество разновидностей ЦАП:
Широтно-импульсный модулятор - простейший тип ЦАП, набирающий популярность в Hi-Fi-аудиотехнике;
Дельта-сигма-ЦАП - преобразователь, построенный на передискретизации. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью, чем итоговый сигнал. Часто строится на основе однобитных ЦАП, имеющих практически линейную характеристику. Самый популярный тип для ЦАП с разрядностью больше 16 бит. При достаточно низкой стоимости имеет хорошие показатели качества, т.к. с увеличением частоты передискретизации смягчаются требования, предъявляемые к выходному фильтру низких частот, и улучшается подавление шума квантования;
Взвешивающий ЦАП - каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Взвешивающий метод один из самых быстрых, но ему свойственна низкая точность. По этой причине взвешивающие ЦАП имеют разрядность не более восьми бит;
Лестничный ЦАП (схема R-2R) - разновидность взвешивающего ЦАП. Применение одинаковых резисторов позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП, так как сравнительно просто изготовить набор прецизионных элементов с одинаковыми параметрами. С лазерной подгонкой плёночных резисторов, расположенных на одной подложке гибридной микросхемы, достигается точность 20-22 бита.
Типов АЦП не меньше:
АЦП прямого преобразования — самые быстрые, но обычно имеют разрешение не более 8 бит, так как влекут за собой большие аппаратные затраты;
Конвейерные АЦП - медленнее АЦП прямого преобразования, имеют высокое разрешение и небольшой размер корпуса;
АЦП последовательного приближения - обладают одновременно высокой скоростью и хорошим разрешением;
Интегрирующие АЦП - наиболее простые по структуре, содержат минимальное число элементов. Вместе с тем простейшие АЦП этого типа обладают довольно низкой точностью и чувствительны к температуре и другим внешним параметрам;
Последовательные АЦП с сигма-дельта-модуляцией - производят аналого-цифровое преобразование с частотой дискретизации, во много раз превышающей требуемую, и путём фильтрации оставляют в сигнале только нужную спектральную полосу.
Аналоговый сигнал является непрерывной функцией времени, в АЦП он преобразуется в последовательность цифровых значений. Частота, с которой производятся цифровые значения, называется «частота дискретизации АЦП».
Имеется несколько источников погрешности АЦП. Ошибки квантования и нелинейности присущи любому аналого-цифровому преобразованию. Кроме того, существуют ошибки, которые являются следствием джиттера тактового генератора, они проявляются при преобразовании сигнала в целом (а не одного отсчёта). Ошибки квантования являются следствием ограниченного разрешения АЦП. Этот недостаток не может быть устранён ни при каком типе аналого-цифрового преобразования. Всем АЦП присущи ошибки, связанные с нелинейностью, которые являются следствием физического несовершенства АЦП. Эти ошибки могут быть уменьшены путём калибровки.
Все АЦП работают путём выборки входных значений через фиксированные интервалы времени. Следовательно, выходные значения являются неполной картиной того, что подаётся на вход. Глядя на выходные значения, нет никакой возможности точно установить, как вёл себя входной сигнал между выборками. Если последовательность цифровых значений, выдаваемая АЦП, где-либо преобразуется обратно в аналоговую форму цифро-аналоговым преобразователем, желательно, чтобы полученный аналоговый сигнал был максимально точной копией исходного сигнала. Для предотвращения наложения ложного сигнала сигнал, подаваемый на вход АЦП, пропускается через антиалиасинговый НЧ-фильтр, его применение чрезвычайно важно при построении реальных АЦП.
У ЦАП и АЦП есть огромное количество всяких характеристик и параметров, в которых сходу разобраться практически нереально. ЦАП находятся в начале аналогового тракта любой системы, поэтому параметры ЦАП во многом определяют параметры всей системы в целом. Как правило, при покупке все обращают внимание на три главных параметра: разрядность, максимальная частота дискретизации и динамический диапазон.
В общем, ЦА/АЦ-преобразователи - это больше математика, чем музыка. Чтобы выбрать достойный вариант для студии необходимо не только понимать значения всех параметров, но иметь достаточно опыта применения их к музыкально аппаратуре. Если у вас такого опыта нет - не отчаивайтесь, звоните нам. Наши специалисты отлично знакомы со всем оборудованием, представленным в нашем каталоге. Они с лёгкостью подберут вам идеальный ЦАП для ваших задач и бюджета.
У нас есть преобразователи разных классов, так что если вы решили купить ЦАП или АЦП, то у нас вы точно найдёте именно то, что вам нужно. Наш интернет-магазин находится в Москве, но доставка работает по всей России, из любого города вы можете сделать заказ и мы его вам пришлём.