¿Cómo hacen los circuitos eléctricos de una tarjeta de sonido digital diferentes tonos, etc., medidos solo con electrones? [cerrado]

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Me preguntaba cómo los ingenieros de hardware, los ingenieros eléctricos, o cualquiera de ellos diseñan un diagrama de circuito para algo que mide los tonos, tonos, etc., todo en forma de bits / bytes y voltajes transportados a través de un sustrato o similar.

¿Hay algún tipo de sistema utilizado para medir tonos, o pasos a medias en función de amperios o voltios?

Por ejemplo, en Gameboy utilizaron un chip de sonido simple y muy limitado de 4 bits; ¿hay diagramas disponibles para ilustrar?

Me gustaría entender un poco mejor cómo se transmite el concepto de sonido a través del cobre.

    
pregunta Jason

2 respuestas

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El "sistema" sobre el que se está preguntando se llama ADC (Convertidor analógico a digital)

Este es un IC (circuito integrado o "chip") que se "traduce" entre los dominios analógico y digital.

Supongo que sabes cómo funciona un micrófono, ya que convierte las variaciones de presión del sonido (del habla, la música, etc.) en una señal eléctrica. Por lo tanto, tiene una señal analógica que necesita convertir en información fácilmente manejada por una computadora, es decir, información binaria. Aquí es donde entra el ADC.

Hay algunos tipos de ADC, pero veremos el más simple de entender: el e flash ADC . Esto funciona simplemente comparando el nivel de voltaje de la señal con un voltaje de referencia y estableciendo un poco alto si es más alto que este nivel (a Flip-Flop maneja el almacenamiento del bit)

Supongamos que tenemos un ADC de 4 bits como en la Gameboy. Los 4 bits se traducen en 2 ^ 4 = 16 niveles diferentes; no es una resolución muy fina, pero servirá para la grabación de sonido de baja fidelidad. El siguiente diagrama muestra el diagrama para un ADC flash de 2 bits. Para aumentar la resolución, simplemente extienda esta idea: el problema es que para cada doble aumento de resolución necesita el doble de comparadores, por lo que más allá de los 10 bits (1024 comparadores) se vuelve difícil.

DigamosquetienesuADCde4bitsyqueelvoltajedereferencia(Vrefeneldiagrama)es1V.Estosignificaquecadabites1/16=0.625V.Silaseñaldeentradaesde0,6V,entonceslosprimeros9comparadoresregistraránunnivelaltoylasalidade4bitssería1001.Conunavibraciónentrecadanivel,laseñalpodríaestarencualquierlugar,porloquetieneciertaincertidumbredebidoalacuantización,eldiagramaacontinuacióndemuestraestoparaunADCde3bits:

DAC

El opuesto del ADC es el DAC (convertidor de digital a analógico) que se utiliza para traducir La información digital vuelve al dominio analógico, por ejemplo, cuando desea reproducir un sonido a través de un altavoz.
Una vez más, hay muchos tipos de DAC, pero el más simple es probablemente el R-2R type , que no es muy diferente del Flash ADC en teoría, al revés.

Básicamente tienes una larga cadena de resistencias, configuradas con un cierto patrón de valores (puedes ver por qué se llama R-2R) y algunas puertas lógicas para conducir cada paso. Estos pasos tienen ponderación binaria, por lo que cada uno tiene una influencia diferente en el voltaje de salida:

Así que terminas con una forma de onda escalonada igual a la forma de onda grabada que se muestra arriba: cuantos más pasos, mejor resolución. También puede aplicar el filtrado para redondear los bordes cuadrados (eliminar las frecuencias altas causadas por los bordes que no están presentes en la forma de onda de entrada original)

    
respondido por el Oli Glaser
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Me gustaría entender un poco mejor cómo se transmite el concepto de sonido a través del cobre.

No lo es. En cambio, el cobre transporta valores que corresponden a una forma de onda PCM , y una DAC cambia estos valores a una onda analógica que se emite a través de un altavoz.

    
respondido por el Ignacio Vazquez-Abrams

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