數(shù)碼轉(zhuǎn)換器的基本構(gòu)造,通常分為接收、數(shù)碼濾波、數(shù)/類轉(zhuǎn)換、I/V轉(zhuǎn)換、類比放大等機(jī)個(gè)部分。以下僅就數(shù)碼濾波與數(shù)/類轉(zhuǎn)換作一淺釋。 CD的取樣頻率為44.1KHz,這個(gè)規(guī)格的制定是根據(jù)Nyquist的取樣理論而來,他認(rèn)為要把類比訊號(hào)變成分立的符號(hào)(Discrete Time),取樣時(shí)的頻率至少要在原訊號(hào)的兩倍以上。人耳的聽覺極限約在20KHz,所以飛利浦在一九八二年推出CD時(shí)就將其制定為44.1KHz。取樣是將類比訊號(hào)換成數(shù)碼訊號(hào)的第一步,但精密度仍嫌粗糙,所以超取樣的技術(shù)就出現(xiàn)了。一般八倍超取樣就等於將取樣頻率提高到352.8KHz,一方面提高精度,一方面經(jīng)過DAC之后產(chǎn)生的類比訊號(hào)比較完整,所需的低通濾波器(濾除音取樣時(shí)產(chǎn)生的超高頻)次數(shù)與斜率都可大幅降低,相位誤差與失真也都會(huì)獲得巨大改善。不過CD每隔0.00002秒才取樣一次,超取樣后樣本之間就會(huì)產(chǎn)生許多空檔,這時(shí)需要有一些插入的樣本來保持訊號(hào)完整,而這樣的任務(wù)就落在數(shù)碼濾波器身上(Digital Filter)。比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)是以DSP(Digital Signal Processor)方式計(jì)算,以超高取樣來求得一個(gè)圓滑曲線,例如Krell的64倍超取樣,但目前只有Theta、Wadia、Krell、Vimak擁有這樣的技術(shù)。另一類數(shù)碼濾波是事先將復(fù)雜程式與在晶片中,有類似DSP的功能,日本Denon、Pioneer 皆有這樣的設(shè)計(jì)。最普通的方法是利用大量生產(chǎn)的晶片,NPC、Burr-Brown都有成品供應(yīng),當(dāng)然效果會(huì)受一些限制。
在數(shù)碼濾波之后,就進(jìn)入DAC了,從這里開始有單比特與多比特的區(qū)別。多比特是數(shù)碼訊號(hào)通過一個(gè)電流分配器(Current Switch),變成大小不同的電流輸出,因?yàn)閿?shù)碼訊號(hào)是二進(jìn)制關(guān)系,所以DAC的電流也以1、2、4、8的倍數(shù)排列。每一個(gè)比特分別控制一個(gè)電源分配器,隨著音樂訊號(hào)變動(dòng),輸出電流也跟著改變,接下來是一個(gè)速度很快的I/V轉(zhuǎn)換線路,把這些電流變成電壓,再接下來經(jīng)過低通濾波器,完整的類比訊號(hào)就出現(xiàn)了。一個(gè)二十比特的DAC,其輸出電流變化是1,048,576個(gè),解析度已經(jīng)相當(dāng)高了,F(xiàn)在最常用的二十比特晶片有Burr-Brown的PCM-63與改良型PCM-1702,最貴的大概是Ultra-Analog的模組。
比特流(Bitstream)是飛利浦八八年提出的技術(shù),構(gòu)造很單位。首先二進(jìn)制的數(shù)碼訊號(hào)進(jìn)入一個(gè)有參考電壓的模組中,輸入訊號(hào)比參考電壓高輸出就是非曲直,反之則為0;第二個(gè)訊號(hào)再與第一個(gè)訊號(hào)比較,更高的就輸出1,較低輸出0…以此類推。因?yàn)樗槐容^間的大小,所以樣本要增加,需要更高的取樣頻率,從早期的256倍到最新的384倍就是個(gè)好例子。只有一個(gè)比特的訊號(hào)會(huì)進(jìn)入一個(gè)叫開關(guān)電容(Switched Capacitor)的DAC中,還原成類比訊號(hào)。常用的單比特晶片都是飛利浦制品,最早有SAA7320,現(xiàn)在則把SAA7350與TDA1547合在一起稱為DAC7線路,Crystal也有類似產(chǎn)品。
何者為優(yōu)并無定論,唯一可以肯定的是絕大部分高價(jià)機(jī)種都是多比特設(shè)計(jì)。