Verwante onderwerpen:
Analoog en Digitaal
Na het foutcorrectie-systeem kan de seriële data van het rechter- en linkerkanaal direct omgezet worden naar parallelle datawoorden en vervolgens door een DAC omgezet worden in een analoog signaal. Dit gebeurt met een snelheid van 44100 keer per seconde voor elk kanaal. Het analoge signaal uit de DAC bestaat dus uit 44100 trapjes die het oorspronkelijke analoge signaal benaderen. Deze trapjes brengen echter een vervelend nadeel met zich mee nl. HARMONISCHEN. Deze liggen op 2 x 44100 = 88200 Hz en 3 x 44100 = 132300 Hz enz.. Deze frekwenties liggen ruim boven het audiogebied, maar kunnen wel degelijk intermodulatie-produkten veroorzaken (= verstoring van het audiosignaal). Hierom moeten deze harmonischen onderdrukt worden. Dit kan met een analoog filter dat boven ongeveer 20 kHz zeer steil afvalt. Het verschijnsel wat hier weer bij komt kijken is dat we nu te maken krijgen met faseverschuivingen en amplitude verschillen tussen onderlinge frekwentiegebieden in het audiogebied. Om dit te omzeilen wordt hier digitaal gefilterd, wat deze verschijnselen niet heeft. Het heeft zelfs een extra voordeel, nl. dat door over-bemonstering de trapjes (die het analoge signaal benaderen ) verfijnd worden. De stoorprodukten boven de 20 kHz kunnen nu met een simpel analoog filter weggewerkt worden. Het digitale filter werkt als volgt: De seriële data van bijvoorbeeld het rechterkanaal wordt in een 16-bits parallel register geklokt. Er staat een aantal van deze registers parallel bijvoorbeeld 24 bij 4x oversampling. Deze 16- bits woorden worden steeds 4x vermenigvuldigd met een steeds verschillend 12 bits coëfficiënt. Dit gebeurt tegelijkertijd ook met de andere 23 16-bits woorden. Alle uitkomsten van deze produkten van 16+12=28 bits worden opgeteld. Dit is steeds een gemiddeld datawoord van dat moment. Deze wordt met 4x44100=176,4 kHz uitgeklokt. De 24x4=96 filter coëfficiënten zijn opgeslagen in een ROM gedeelte en zijn zo gekozen ( door de fabrikant ) dat de eerste, tweede en derde harmonischen onderdrukt worden. Deze coëfficiënten hebben dus dezelfde functie als een analoog filter echter zonder de nadelen van zo'n filter. De 28 bits woorden kunnen nu afgerond worden naar 16 bits en "vertaald" in een analoge spanning door een DAC. Het is echter ook mogelijk om hier tussen een noise shaper te plaatsen. Deze rondt de 28 bitswoorden af naar bijvoorbeeld 18 bits. Vervolgens worden deze 18 bits in 4 stappen afgerond naar 16 bits. De 2 bits worden steeds in tegenfase teruggekoppeld naar het volgende 18 bits woord. Dus door 4x oversampling en op een speciale manier schakelen van bit 16 krijgen we toch een resolutie van 18 bits!
Dit verklaart dus ook dat sommige fabrikanten een 18 bits of zelfs een 20 bits DAC gebruiken in hun CD-speler terwijl er niet meer dan 16 bits op het CD-plaatje geregistreerd zijn. Het zal u duidelijk zijn dat dit alles met de grootst mogelijke precisie moet gebeuren anders wordt het eindresultaat eerder slechter dan beter. Om deze reden maken vele fabrikanten hun eigen chip sets. Het digitaal filteren gebeurt op vele variaties van het hiervoor beschreven principe. Het laatste stuk op weg naar de versterker zal ik in het volgende hoofdstuk bespreken, namelijk de DAC en het analoge filter.
Deze pagina is met toestemming overgenomen van de website van P. Quené
.