¿Hay diferentes significados detrás de digital a analógico en audio digital y PWM? [cerrado]

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Me estoy metiendo en la producción de ondas de sonido con varios controladores y las dos formas en que se hace referencia a los DACs me confunden.

El primer tipo de conversión DAC sería desde PWM. Si una señal de audio está formada por voltajes extremadamente rápidos, PWM no lo está haciendo. Simplemente está pulsando extremadamente rápido a diferentes velocidades, por lo que un altavoz emitirá efectivamente una onda formada por esos voltajes simulados. Presumiblemente, para obtener una mejor calidad de salida, la convertiría a un voltaje analógico para cada pequeño paso en la onda.

El otro tipo de DAC que solo puedo diferenciar al llamarlo DAC de "señal". Si tengo una onda compuesta de todos estos pasos en voltaje, se puede usar un DAC para suavizar las transiciones a una onda analógica real sin una frecuencia de muestreo.

Me parece que un DAC se puede usar para convertir PWM a voltajes analógicos mientras aún es una salida de audio digital, luego un DAC también se puede usar para convertir esa señal digital en una onda analógica.

Si quisiera comprar un DAC muy rápido para simplemente convertir una señal PWM a voltajes analógicos reales con una frecuencia de muestreo, ¿cómo llamaría a ese dispositivo cuando no se refiere a un DAC que cambia una señal de audio digital a una onda completamente suave? . Siendo un principiante, simplemente no sé qué google. Hay todo tipo de respuestas sobre DAC y soluciones que involucran amplificadores operacionales, y el término DAC está en todas partes. Solo me gustaría una aclaración sobre a qué se refiere el término en audio y si la definición está cambiando de alguna manera según el contexto.

    
pregunta W1k3

3 respuestas

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Un DAC se conoce principalmente como un dispositivo que convierte una señal digital (un número) en una señal de voltaje discreta de valor seguida de una retención de orden cero. Un DAC no utiliza PWM. Los amplificadores de clase D utilizan PWM para controlar los altavoces y ya proporcionan corrientes muy suaves. Si desea suavizar estas corrientes aún más, puede agregar un filtro T de paso bajo de dos etapas justo después de la salida de los amplificadores.

    
respondido por el Simon
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La conversión de señales de audio digital a señales analógicas se puede realizar de varias maneras. Los métodos que logran la más alta calidad de señal usualmente involucran señales que "pulsan extremadamente rápido".

Las formas de onda a menudo se generan utilizando modulación de densidad de impulsos (PDM) o modulación de ancho de impulsos (PWM). Ambos tipos de señales contienen una réplica casi perfecta de la señal de audio deseada junto con componentes en frecuencias más altas. Usando un alcance o un analizador de espectro, estos componentes se pueden ver, en el ámbito no se ven bien.

Para obtener una señal de audio suave, es necesario eliminar los componentes de mayor frecuencia. En muchos casos, solo el altavoz sería suficiente porque no puede reproducir las señales "no smoooth" muy bien debido a su inercia. Sin embargo, por algunas razones, este método no se puede utilizar y el filtrado debe aplicarse, lo que da como resultado una señal de audio limpia.

Las señales PDM son generadas por los llamados moduladores delta-sigma y el resultado es una forma de onda con dos o más niveles de voltaje que contiene una réplica de alta calidad de la señal analógica. Delta-sigma D / A-conversion se realiza principalmente en el dominio digital con un paso final en el dominio analógico.

Las señales PWM a menudo se consideran señales digitales, pero esto es solo un error común. Son generados por un modulador de ancho de pulso que toma una señal de entrada analógica y al compararlo con alguna forma de onda portadora, se genera una señal con generalmente dos o tres niveles de voltaje. Contiene una réplica perfecta de la señal de entrada y los componentes en frecuencias más altas.

PWM también se puede usar para la conversión D / A, pero para señales de audio de alta calidad, esta es una tarea no trivial. Por lo tanto, la mayoría de las veces, PWM no se usa para la conversión D / A, sino para la amplificación de la señal sola (amplificador de clase D). La conversión D / A a menudo se deja en un modulador delta-sigma. Así que PDM y PWM se usan juntos.

    
respondido por el Mario
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Cuando todo está dicho y hecho, una salida PWM correctamente integrada y con una velocidad suficiente es indistinguible de una salida de estilo DAC más común. Ambos producen (de una manera diferente) una aproximación escalonada de la forma de onda de audio analógica original. Estás creando una falsa dicotomía aquí.

Algunos de los amplificadores de potencia de audiófilos más caros han utilizado PWM y, de hecho, la mayoría de los dispositivos de consumo más modernos utilizan salidas PWM para controlar los altavoces (y los auriculares / auriculares, etc.)

Una de las razones por las que PWM se está volviendo mucho más popular es porque es muy fácil generar salidas analógicas (audio) de cualquier precisión arbitraria con solo circuitos digitales que son muy baratos de producir. Solía utilizar tecnología especial de chip digital / analógico para producir circuitos tradicionales de convertidor de digital a analógico (DAC). Pero bienvenidos al siglo XXI. Hemos aprendido mucho en la última década o dos.

    
respondido por el Richard Crowley

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