Без передискретизації та цифрової фільтрації
про звук та hi-fi простою мовою для 18+
Андронніков Д.В. Без передискретизації та цифрової фільтрації Нормальний DAC побудувати можна і в Україні
Форми цифрового запису звуку, що стрімко розвиваються, змінюють один одного протягом останніх 5-7 років, але жодному формату не вдалося реально послабити позиції старого «Compact Disc Digital Audio». Запропонований у другій половині сімдесятих стандарт ІКМ-запису виявився настільки вдалим (за всіх своїх недоліків, дуже, до речі, суттєвих), що лідирує на ринку цифрового запису та відтворення звуку вже майже 25 років. Термін небачений для цифрових систем. Мало того, формат CDDA містить у собі ще цілу низку нерозкритих можливостей, які не враховуються в комерційних варіантах апаратури. Завдання справжнього інженера-шанувальника звуку якраз і полягає в тому, щоб ці можливості обернулися реальною якістю. Спробуймо проаналізувати можливі напрямки роботи з удосконалення CD-систем відтворення звуку. Почнемо з початку, тобто з основних принципів, які апріорно повинні стояти на чолі при конструюванні будь-якої цифро-аналогової апаратури:
Організація високоякісної синхронізації у цифровій частині схеми. Тактові сигнали мають бути гранично стабільними - як на тривалих інтервалах часу, так і на коротких. Тремтіння фронтів тактових імпульсів, паразитна частотна модуляція синхросигналу наведеннями від мережі, від двигунів тощо. повинні придушуватись усіма можливими засобами. Всемірне зниження наведень від цифрової частини апарата на аналогову та зниження взаємних перешкод між різними цифровими системами. Якісна передача інформації у цифровій частині схеми. Втрата будь-якої кількості інформації непоправна, а відтак і не допустима. Високоточне перетворення цифрових даних на аналоговий сигнал . Необхідно вживати заходів щодо зниження диференціальної нелінійності прохідної характеристики ЦАП та забезпечення монотонності шкали перетворення. Останнє означає, що кожному значення вхідного коду ЦАП має відповідати лише одне (!) значення вихідного струму або напруги, незалежно від передісторії сигналу. Це дуже суттєвий момент, бо немонотонність шкали призводить до порушення статистичних характеристик вихідного сигналу, змінюючи розподіл енергетичного та фазового спектрів випадкових та псевдовипадкових сигналів. Використання в аналоговій частині високоякісних активних та пасивних елементів аж ніяк не «комп'ютерного» класу. По можливості слід уникати застосування ОУ із зовнішньою петлею ООС, за винятком тих випадків, де від операційника більше користі, ніж шкоди. В інших ситуаціях найкраще застосовувати спеціальні розв'язують буфери з одиничним коефіцієнтом передачі і використовують тільки місцеві внутрішньокаскадні, практично безінерційні (з постійної часу десятки пікосекунд) ОС. Забезпечення «чистого живлення» всіх елементів схеми, роздільного для цифрових та аналогових кіл. Можна говорити про харчування кожного каскаду від індивідуального джерела.
Яким чином можна реалізувати перелічені вище принципи? Можливостей для цього, на жаль, не дуже багато, крім того, реалізація такого проекту може виявитися дуже дорогою. Тут кожен повинен зробити собі вибір — або купувати промислове барахло, де навіть у дуже дорогих апаратах використовують копійчані ширвжиткові деталі, які ніяк не узгоджуються з ціною виробу, або витратити якусь суму на покупку гарної комплектації і віддати пару-трійку тижнів на виготовленнядійсно хорошого CD програвача практично з будь-якої «вертушки CD».
Проведені мною в останні роки теоретичні та експериментальні дослідження дозволили загалом визначити структуру високоякісного CD-програвача і створити дуже вдалу конструкцію, що практично не потребує налаштування. При розробці за основу було взято наведені вище принципи побудови цифро-аналогових систем, а також досвід створення прецизійної метрологічної апаратури.
Структурну схему апарату, побудованого на основі транспорту та цифрової частини CD-програвача «Kenwood DP7090» наведено на рис. 1
(в якості основи може бути використаний практично будь-який CD-програвач з транспортом хорошої якості, або окремий CD-транспорт).
Від стандартного CD-програвача використовується лише частина, що забезпечує роботу транспорту, зчитування сигналу, його декодування до стандарту шини I2S, керування та індикацію. В іншому це самостійна конструкція, яку можна розмістити як в окремому корпусі, так і всередині корпусу вихідного апарату.
Тактовий генератор формує сигнал частотою 16.9344 МГц з довготривалою нестабільністю краще 2*10E-6 та фазовим шумом