Раздел: Документация
0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 117 последовательность при этом примет вид импульсов различной длительности: ши-ротно-импульсной модуляции. В результате таких преобразований 16-разрядных выборок, следующих с частотой 44,1 кГц, в широтно-импульсный сигнал появляется возможность перенести часть спектра шумов квантования за пределы звуковых частот в ВЧ-область. (Это идеальный вариант, на практике при переносе части шума анализатор спектра показывает его резкое увеличение уже на частоте 10 кГц). После операции по переносу части спектра шумов в ВЧ-область, одноразрядные выборки преобразовываются в аналоговый сигнал простым одноразрядным ЦАП. ВЧ-компоненты отфильтровываются аналоговым ФНЧ 3...5 порядков. Если говорить о достоинствах ЦАП на основе дельта-сигма модуляции, то они очевидны: паразитные шумы убраны за пределы звукового диапазона, в самой идее заложена хорошая линейность, одноразрядные ЦАП технологичнее в изготовлении и, следовательно, дешевле многоразрядных. Такие цифро-аналоговые преобразователи выпускает целый ряд известнейших производителей: BURR-BROWN, ANALOG DEVICES, CIRRUS LOGIC, ASASHI KASEI и др. Что касается качества звука, то профессиональные эксперты, оценивающие качество звучания, предпочитают не технологичные, дорогие 20-разрядные цифро-аналоговые преобразователи на основе цепочки R-2R, сегодня уже снятые с производства. Рассмотрим кратко принцип действия одноразрядного цифро-аналогового преобразователя на примере микросхемы TC9237BF/BN производства TOSHIBA SEMICONDUCTOR (рис. 2.12). т- СЧ 0. о. о. LU Ш Ш СО Интерфейс входных данных Фильтр передискретизации TC9237BF/BN Коррекция предыскажений Коррекция предыскажений Фильтр-интерполятор Формирователь дифера Фильтр-интерполятор. Формирователь дифера модулятор. ЦАП модулятор. ЦАП Выходной буфер 5± Тактовый генератор Выходной буфер 31 10 у 1 СП 16,9344 МГц Рис. 2.12. Упрощенная структурная схема одноразрядного ЦАП на основе дельта-сигма модуляции Преобразуемая в аналоговый сигнал последовательность, представляющая собой 16-разрядные выборки левого и правого каналов, подается на интерфейс вход- ных данных — вывод 25, сигнал DATA. Источником сигнала являются DSP, такие как CXD1167, ТС9236 и др. На этот же интерфейс поступают импульсы синхронизации LRCK и ВСК, необходимые для работы демультиплексора. Сигнал LRCK указывает принадлежность кадра к левому L или правому R каналу. Сигнал ВСК тактирует каждый бит (binary digit — двоичная цифра), т.е. разряд данных. Временные диаграммы сигналов, приходящих на интерфейс входных данных, показаны на рис. 2.13 Левый канал LRCK Правый канал ~TnjiJTimixnjmimnjTim DATA MSE 15 14 13 12 10 LSBMSE 15 14 13 12 LSB MSB — старший двоичный разряд LSB — младший двоичный разряд Рис. 2.13. Временные диаграммы сигналов, приходящих на интерфейс входных данных После демультиплексирования сигналы левого и правого каналов подаются на блок фильтра с восьмикратной передискретизацией. Сигналы каждого из каналов на первом этапе после цифровой фильтрации проходят два звена интерполяции, на втором этапе после цифровой фильтрации сигналы проходят 4 звена интерполяции. В результате восьмикратной передискретизации частота увеличилась до 352,8 кГц. Далее сигналы подаются на блок фильтров коррекции предыскажений. При рассмотрении каналов служебной информации уже упоминался такой термин как предыскажения. Остановимся на сути этого явления. Для лучшей передачи ВЧ-составляющей сигнала стандартом Compact Disc Digital Audio предусмотрено формирование АЧХ тракта записи по определенному закону. Формирование такой АЧХ названо предыскажениями, а выполненная запись — записью с преимфазисом. Во время воспроизведения для получения плоской АЧХ необходимо скорректировать внесенные при записи предыскажения. Коррекция внесенных при записи искажений, т.е. деимфазис, и есть задачей блока фильтров коррекции предыскажений (рис. 2.14). К(дБ) 10   3,18 (Т = 50мкс) 10.6 (Т= 15мкс) Р(кГц) 3,18 (Т = 50мкс) 10.6 (Т= 15мкс) Г(кГц) а)б) Рис. 2.14. АЧХ канала записи с преимфазисом (а). АЧХ при выполнении деимфазиса (в) Итак, возвращаясь к одноразрядному ЦАП TC9237BF/BN и к сигналам левого и правого каналов, которые подаются на блок фильтров коррекции, необходимо отме- тить следующее. Если канал субкода Q несет информацию о наличии преимфазиса. то включаются фильтры коррекции предыскажений, если же такой информации нет. то сигналы L и R подаются на фильтр-интерполятор. Фильтр-интерполятор просчитывает недостающие выборки в сигнале с восьмикратной передискретизацией до получения значения частоты 192Рд. Затем в сигналы обоих каналов вводится дополнительный шум — дифер, сформированный соответствующей схемой. Полученные таким образом два сигнала с частотой дискретизации 8,4672 МГц подаются на преобразователь спектра шума, представляющий собой дельта-сигма модулятор второго порядка. В результате преобразований, выполненных в дельта-сигма модуляторах обоих каналов, часть спектра шумов квантования уходит за пределы звукового диапазона, а сигналы L и R представлены в виде одноразрядных выборок. Преобразуют выборки в аналоговый сигнал два одноразрядных ЦАП. Сигналы с выходов ЦАП подаются на два буферных каскада, выходы которых — ножки 5(+R), 6(-R), 10(+L) и 9(-L) — должны подключаться к входам внешнего аналогового ФНЧ. Ряд моделей CD-проигрывателей имеют коаксиальный разъем для выхода цифрового сигнала. В этом случае цифровая последовательность от процессора цифрового сигнала (DSP), минуя тракт цифро-аналогового преобразования, подается на цифровой выход. К такому выходу можно, например, подключить внешний, более качественный ЦАП. Ряд производителей цифро-аналоговых преобразователей, помимо отдельных законченных устройств, представляющих собой внешний высококачественный ЦАП, предлагают наборы таких устройств из серии "Сделай сам". Не известно, доступны ли такие наборы на территории бывшего СССР, но комплектацию "россыпью" на сборку качественного ЦАП можно приобрести и у нас. Например, комплект CS4390 (ЦАП) и CS8412 (приемник сигнала цифрового интерфейса) стоит около 30 долларов. Для радиолюбителей, заинтересовавшихся это темой, можно порекомендовать журнал "Радио хобби", 6/2000. 2.8.Выходные каскады аналогового сигнала В связи с тем, что большинство ЦАП имеют токовый выход, последующим каскадом является преобразователь тока в напряжение, выполненный, как правило, на операционных усилителях (ОУ). Активные ФНЧ и выходные усилители (в том числе для головных телефонов) тоже, как правило, выполняются на ОУ. При рассмотрении ЦАП TC9237BF/BN схема частотной коррекции (деимфазис) входила в состав микросхемы. Обычно частотная коррекция осуществляется в выходных каскадах аудиосигнала, фильтр выполняется как на пассивных компонентах, так и на ОУ. Еще одна особенность: ключевые транзисторы схемы блокировки звука "muting" расположены в выходных каскадах аудиосигнала. Кроме электронной блокировки, в схеме muting могут использоваться реле. Схемотехника каскадов достаточно проста, и при сервисном обслуживании вряд ли могут возникнуть какие-либо вопросы. По этой причине описанных особенностей вполне достаточно. 2.9.Процессор системы управления Все функции контроля и управления в схеме проигрывателя компакт-дисков возложены на процессор системы управления или как его еще называют — микроконтроллер. Среди бол« >го разнообразия микроконтроллеров целого ряда произ- 0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 117
|
