Главная » Усилители
Призовой фонд
на август 2019 г.
1. 1000 руб
Паяльник
2. Тестер компонентов MG328
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Что такое DDX?

Любая аудиосистема, определяемая сегодня как цифровая, на самом деле является цифро-аналоговой. Цифровой сигнал с носителя информации поступает на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП, в англоязычной терминологии - DAC). В массовых аудиосистемах дальнейшая обработка сигнала (фильтрация, регулировка громкости, тембра и т.д.) производится аналоговыми методами. Это потенциальный источник искажений и шумов, особенно при обработке сигналов малого уровня. В аудиосистемах высокого класса обработка сигнала производится цифровым сигнальным процессором до ЦАП, что позволяет значительно уменьшить искажения. Однако эти различия в структуре не принципиальны - в любом случае сигнал после ЦАП поступает на аналоговый усилитель. Особенно уязвим звуковой сигнал на этапе аналоговой обработки и усиления, поэтому характер звучания так сильно зависит от примененных компонентов.

Эта проблема в принципе решаема, вопрос только в цене. Не будем касаться проблем согласования компонентов и взаимодействия их между собой - ограничимся наиболее критичными звеньями. Это усилитель и ЦАП. Не вдаваясь в детали различных способов цифро-аналогового преобразования, отметим, что каждый из них придает звучанию свой оттенок. Усилители, как известно, тоже имеют свой собственный "почерк", определяемый классом работы выходного каскада и общей схемотехникой. Экономичные усилители класса AB или B вносят в сигнал значительные искажения, усилители класса A обеспечивают высокое качество звучания, но неэкономичны. Если же в тракте применяется цифровой усилитель, в нем проводится обратное преобразование входного аналогового сигнала в цифровую форму, что вносит дополнительные искажения. Поэтому цифровые усилители пока применяют в основном для сабвуферов, поскольку требования к качеству сигнала там не столь высоки.

 Чтобы улучшить качество звучания и сохранить высокую экономичность, звуковой тракт должен стать полностью цифровым - от носителя сигнала до акустической системы. Компания Apogee предложила для цифровых усилительных трактов технологию DDX (Direct Digital Amplification), в которой полностью исключены преобразование, обработка и усиление аналогового сигнала, что заметно упрощает и удешевляет систему. Цифровой сигнал после обработки в цифровом сигнальном процессоре поступает непосредственно на цифровой усилитель мощности, без дополнительных интерфейсов и преобразований (рисунок 1). Процессор поддерживает передискретизацию вплоть до восьмикратной и может работать с частотами дискретизации до 96 кГц. Используется 24-битное представление сигнала, для систем передачи речи разработаны 8-битные устройства.

Цифровой сигнал

Строго говоря, Apogee не была пионером в этой области. Идея носилась в воздухе и различные варианты полностью цифровых трактов известны с конца 80-х годов прошлого века. Однако именно в технологии DDX выражен новый подход к процессу обработки и усиления сигнала. Топология малосигнальных и силовых микросхем отличается, и объединение их на одном кристалле представляет значительные технологические трудности. Разделение процессора и мощного выходного каскада позволило выполнить их в виде отдельных микросхем, что значительно удешевило систему. Комплект микросхем состоит из процессора DDX и отдельных усилителей мощности по числу каналов. Выпускаются как двухканальные, так и многоканальные системы. Диапазон применения разработчики определяют от компьютерных мультимедийных устройств до домашних аудиосистем и проигрывателей MP3.

  • Основные преимущества DDX следующие:

  • Высокий КПД
  • Отсутствует ЦАП
  • Высокая помехоустойчивость
  • Низкий уровень шумов
  • Низкая стоимость
  • Отсутствует обратная связь
  • Хорошее демпфирование динамика

Такой букет достоинств обусловлен особенностями технологии обработки сигнала и построением выходного каскада. В отличие от традиционных усилителей класса D перевод выходного каскада в мостовой режим класса BD позволил организовать импульсное демпфирование подвижной системы динамической головки (damped ternary modulation). В промежутках между информационными импульсами выходной каскад замыкает выводы звуковой катушки. Электрическое демпфирование основного резонанса подвижной системы осуществляется не виртуальным выходным сопротивлением усилителя, а вполне реальным и достаточно низким сопротивлением силовых ключей (рисунок 2). Поэтому понятие демпинг-фактора к данной технологии можно применить только с некоторыми оговорками. При измерении традиционными методами значение получается небольшим - порядка 16, но степень демпфирования подвижной системы не хуже, чем у аналогового усилителя с демпинг-фактором более 100. Благодаря отключению нагрузки в паузах сигнала новая технология повышает также отношение сигнал-шум.

amp53-2.gif

Помимо улучшения демпфирования увеличивается экономичность усилителя при усилении слабых сигналов. По сравнению с аналоговыми усилителями класса AB эффективность DDX приблизительно в два-три раза выше, традиционные усилители класса D уступают им в области малых сигналов приблизительно 20% (рисунок 3).

amp53-3.gif

Еще одно немаловажное преимущество - отсутствие общей обратной связи в усилителе. Вкупе с мостовой организацией выходного каскада это значительно снижает влияние изменений напряжения источника питания на параметры сигнала. Без обратной связи возрастает и устойчивость усилителя: микросхемы, разработанные для автомобильных усилителей, развивают мощность до 100 Вт на нагрузке 0,7 Ом. И это - при напряжении питания 12 вольт, без преобразователей и массивных радиаторов! Создатели с оптимизмом считают, что широкое распространение новой технологии не за горами.

А как быть с аналоговыми носителями? Кончина компакт-кассеты откладывается на неопределенное время, да и цифровое радиовещание не скоро станет общедоступным (по причинам скорее экономическим, нежели геополитическим). Хотя стандарт DAB и рекомендован к применению в России и СНГ, дальше разговоров и опытов вещания дело не пошло. Да и в других странах аналоговое радиовещание пока не сдается.

Впрочем, серьезных препятствий нет. Для аналоговых источников придется использовать аналого-цифровые преобразователи, при этом открываются новые возможности. Например, становится возможным применение уже существующих цифровых систем шумопонижения и других устройств обработки сигнала. Такое решение в цифровых системах Hi-End стало типовым, никто не мешает применить его и в автомобильных устройствах.

В настоящее время компания Apogee поставляет производителям звуковоспроизводящего оборудования усилительные решения DDX в виде полупроводниковых компонентов, OEM устройств, а также осуществляет лицензирование своей технологии. Apogee постоянно разрабатывает новые виды продукции и технологии и расширяет сотрудничество с другими компаниями, работающими в этой области. Последняя новость - подписание соглашения с компанией STMicroelectronics (ранее называвшейся SGS-THOMSON Microelectronics). Эта компания проектирует, разрабатывает, производит и продает самые разнообразные интегральные схимы (ИС) и дискретные устройства для применения в широком диапазоне задач, включая телекоммуникации, компьютерные системы, системы для массового потребителя, автомобилестроение, промышленную автоматику и системы контроля и управления. Результатом этого сотрудничества стал выпуск новой линейки микросхем, включающей 4.1-канальный DDX контроллер и два усилительных DDX чипа, обеспечивающих до 100 Вт выходной мощности.

Шихатов А.И. Опубликована: 2005 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (1) | Я собрал (0) | Подписаться

0
jan #
поражаюсь, как можно путать цифровой сигнал и ШИМ-сигнал. Полная галиматня и мура.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Печатная плата для усилителя "LM3886 + AD825"
Печатная плата для усилителя "LM3886 + AD825"
Регулятор мощности 2 кВт Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
вверх