ממיר d/a 1bit זה הרבה או מעט?

[zy]

ישנם cdp שמציינים ב spec או ע"ג המכשיר את עניין הממיר d/a 1bit
ואני שואל מה זה אומר לגבי ניגון דיסקים כולל דיסקים remastered 24bit (יש בכלל קשר בין הביטים האלו לאלו של הממיר?).
כמה bit יש לממיר d/a של נגן או dac איכותי?
תודה.

[MartinHSabag]

אין ממש קשר, זו שיטה דיי ישנה.
כבר כמעט ולא נפוצה.

[motico]

zy

D/A של 1 ביט זה טוב.
כל הסיפור זה נושא של דיוק.

כדי להמיר מספר שמיוצג בצורה דיגיטלית לאות אנלוגי משתמשים ב - D/A .
שיטת ההמרה הנפוצה זה לתת לכל ביט שקלול שונה ולסכם את התוצאות.

ניקח לדוגמה מספר בינארי שמיוצג בעזרת 8 ביט, משהו כמו כמו "11000001". ההמרה למתח אנלוגי תתחיל מהביט השמאלי בצורה כזאת שכל ביט ימינה ישוקלל בחצי מהביט שמשמאלו. בדוגמה שמוצגת נקבל:
1/2+1/4+0/8+0/16+0/32+0/64+0/128+1/256 = 0.7539

שים לב שההשפעה של הביט האחרון (יחסית לביט הראשון) היא רק 1/256, כלומר פחות מאחוז. מעשית, את השקלול של כל ביט קובעים נגדים מדוייקים בערכים שונים ואני מקווה שזה ברור שאם הדיוק של הנגד הראשון גרוע מאחד אחוז, זה יקלקל את כל הדיוק של הביט השמיני.

נגדים של 1% לא קשה לייצר, אפילו נגדים בדיוק של 0.1%, ולכן אין בעיה גדולה (גם טכנולוגית וגם כספית) לבנות D/A של 8 ביט.

אבל במקרה שיש לנו D/A של 16 ביט (או יותר) הסיפור כבר שונה לחלוטין.
פה התרומה של הביט ה 16 היא 1/65000 כלומר 0.001% !!!. זה כבר דרישה לדיוק נגדים מעבר ליכולת של יצור בכמויות.
בקיצור, D/A שבנוי בשיטה הסטנדרטית ומעל 10 ביט יקר מאד (או לא מדויק).

כדי לפתור את הבעיה בנו מנגנון בשיטה שונה, העבירו את השקלול של כל ביט לשקלול של זמן, ולמה הכוונה:
אם כל ביט יתרום את חלקו בזמן (במקום במתח או זרם או התנגדות), ואם נשתמש בדוגמה הקודמת נקבל זמן של 0.7539. ומה זה אומר, שישנו קו אחד שמוציא רמה של 1 לוגי למשך זמן של 0.7539 ושאר הזמן (עד 1) הוא ברמה לוגית 0. יחידת הזמן יכולה להיות מילישניה, עשירית מילישניה או קטן יותר, הכל בהתאם למהירות השינוי הנדרש מה D/A.

במקרה הנ"ל אם המתח הלוגי של ה D/A הוא 1 וולט, נקבל (אחרי פילטר שיחליק את הקפיצות ברמות המתח) 0.7539 וולט במדוייק. אין בעיה ליצור זמנים קטנים יותר כדי להשיג דיוק רב יותר, אפילו יותר מ 16 ביט.

ושוב בקיצור, במקרה הזה, מהחלק הדיגיטלי של ה- D/A יוצא קו אחד בלבד עם רמות מתח משתנות בזמן. מכיוון שזה רק קו אחד (להבדיל מהסטנדרטי שיוצא 8,16 או יותר) זה מכונה D/A של 1 ביט.

[logankungfu]

איזה הסבר !!
כל הכבוד.

[zy]

רוב תודות מוטי על ההסבר המפורט,
נראה לי שיש משהו במה שמרטין כתב, אני אומר זאת לא מתוך ידיעה אלא מתוך כך שהיתה תקופה שנגני ה cd התהדרו בעניין של ה 1bit הזה ואח"כ זה חלף (או שזה נהיה סטנדט?).
כיוון שנושא ה DACים תופס תאוצה (לפחות כאן בפורום) אני מנסה להבין את עניין ה BITים ( לדוגמא יש מכשירי DAC שמציינים-
24bit digital to analog converter ויש את הנגנים שמציינים את עניין ה 1bit ששאלתי לגביו, כנראה שלא מדובר על 2 פונקציות/תהליכים זהים).
אני בנתיים מנסה גם להחכים בעזרת "קורס מזורז" ברשת...
http://electronics.howstuffworks.com/question620.htm
http://www.answers.com/topic/digital-to ... -converter

[Mash]

איזה הסבר !!
כל הכבוד.

...

מוסיף עוד אחד ממני ,החזרת אותי קצת אחורה בשנים

[Audiophiller]

אכן הסבר מפורט, אך האם מישהוא יכול להצביע על היתרונות והחסרונות בשיטה זו לא רק על הנייר, אלא מבחינת שמע.
האם למישהוא יצא לשדרג למכשיר אשר קורא לפי שיטה זו או להיפך האם למישהו היה מכשיר שקורא ב 1 bit ושידרג למכשיר יותר מתקדם ומה היו הסיבות לכך ?

[Shtirlitz]

zy


ניקח לדוגמה מספר בינארי שמיוצג בעזרת 8 ביט, משהו כמו כמו "11000001". ההמרה למתח אנלוגי תתחיל מהביט השמאלי בצורה כזאת שכל ביט ימינה ישוקלל בחצי מהביט שמשמאלו. בדוגמה שמוצגת נקבל:
1/2+1/4+0/8+0/16+0/32+0/64+0/128+1/256 = 0.7539

.

...

נראה לי שאתה צודק, אבל אותי לימדו בממירי D\A שה-LSB הוא מימין לשמאל ולא כמו שהצגת... באמת שמבולבל

[ילדיעפים]

מוטיקו,זה שלא הבנתי כלום רק מראה שזה באמת יופי של הסבר

כמו ההסברים של הרב בסמינר חוזרים בתשובה

אני חושב עם האוזניים,איזה שיטה נשמעת יותר טוב?

בכל אופן

[motico]

Shtirlitz
אתה בסדר, באמת ה LSB זה בצד ימין. ה LSB מקבל את השקלול הכי נמוך וזה מתאים ל 1 חלקי 256, כלומר 0.0039 . ה MSB מקבל משקל יותר גדול שזה 1 חלקי 2 , כלומר 0.5.

ילדיעפים
השאלה נכונה, אז איזו שיטה יותר טובה ?
בא נגדיר ששיטת ה 1 ביט יותר מדויקת, אבל ממה שלמדתי מחדי האוזן באתר זה, זה לא אומר בברור שמה שיותר מדוייק גם נשמע יותר טוב.

מרטין ו- zy ציינו ששיטת ה 1 ביט כבר מיושנת וזה נכון, למרות שרכיבי AUDIO רבים עדיין משתמשים בשיטה הזולה והמדויקת הזו. כשמדובר ביותר מ 16 ביט או ב D/A עבור וידאו, המשחק כבר שונה והיו חייבים להמציא משהו חדש.
אז כמו "הרב של החוזרים בתשובה" אני מקווה שההסבר הבא יהיה יותר ברור.

כאמור שיטת ה 1 ביט היא שיטה מאד מדויקת אבל חייבת לעבוד בקצב שעון שהוא גדול פי החזקה של מספר הביטים שרוצים להמיר מוכפל בתדר המידע שמגיע, כלומר אם מדובר בנגן CD שמשחזר מוזיקה אז ה 16 ביט שמגיעים ל- D/A מגיעים בקצב של 44.1K הרץ, להמיר את המידע לאות אנלוגי יש צורך בשעון של 44K מוכפל ב 65000 ( כי הרזולוציה היא 16 ביט) וברור שנקבל תדר מאד גבוה. אז מה נעשה עם D/A של 24 ביט או ממיר לוידאו?
תדר הוידאו גבוה בהרבה מתדר ה AUDIO וכאן מתחילים לטפס לתדרים מאד גבוהים וקשים ליישום.

כמו שאנחנו מבינים, שם המשחק הוא דיוק. ברור שאין טעם לבנות D/A של 16 ביט אם הביטים האחרונים לא מדויקים מה שיגרום לאי עקיבה של האות המשוחזר, או במילים אחרות - עיוותים.

אז אם בעבר השתמשו בשיטת הנגדים המשוקללים ולאחר מכן פיתוחו את שיטת בקרת הזמן (ה 1 ביט), השיטה הבאה (שקיימת כיום) היא שיטת הנפח (הגדרה שלי)

השיטה פשוטה להפליא וגם מדוייקת אבל דורשת הרבה מקום בתוך רכיבי ה D/A, משמע, תופסת נפח.

אז איך זה עובד:
נדמיין שיש לנו ווליום כשמסביבו חרותים, לדוגמא, 16 מספרים. מישהו מקריא לנו מספר (מ 1 עד 16) ואנחנו מזיזים את הווליום לשנתה המתאימה. במספר הבא מזיזים שוב לשנתה המתאימה. כשמגיעים מספרים ברצף, אז מקפיצים את הווליום לפי המספרים במהירות לנקודה המתאימה וכך מתקבל ביציאה מהווליום מתח משתנה בהתאם למספרים - הנה לנו ממיר מדיגיטלי לאנלוגי, שמהירות העבודה שלו תלויה במהירות היד שמשנה את הווליום .

וזה בדיוק העיקרון של פעולת רכיבי ה D/A החדשים, בונים ווליום דיגיטלי:
ושוב נחזור למקרה של 16 ביט.
מחברים בטור כ- 65000 נגדים, כשמכל נגד יוצא מפסק (אלקטרוני כמובן) לכיוון מגבר (פנימי). כל הנגדים שווים בערכם ולכן על כל נגד נופל מתח שווה.
לדוגמה: אם המילה הבינארית שמתקבלת זה 1, אז המפסק הראשון מתחבר (כל שאר המפסקים האחרים כמובן מנותקים), ולמגבר מגיע המתח שנוצר על הנגד הראשון.
אם המילה הבינארית שמתקבלת זה 9, אז המפסק התשיעי מתחבר, ולמגבר מגיע מתח שנוצר על 9 נגדים שזה בדיוק המתח של נגד אחד כפול 9.
אם המילה הבינארית שמתקבלת זה 900, אז המפסק התשעה מאות מתחבר, ולמגבר עובר מתח שנוצר על 900 נגדים.

בקיצור, מתח היציאה שווה ליניארית למספר הבינארי שהוא מקבל.

D/A כזה מאד מדויק וגם מגיב מהר, אבל בתמורה הוא בזבזן גדול בחלקים. ממיר של 16 ביט נזקק ליותר מ 65000 נגדים וליותר מ 65000 מפסקים, למגברים פנימיים וכו'....

זה נשמע המון חלקים אבל להשואה, בצ'יפ של מחשב בינוני יש כבר כחצי מליון רכיבים על פיסת הסיליקון שממנו הוא בנו, מה שמראה שכיום, בטכנולוגיה העכשווית, אין בעיה לדחוס הרבה מאד רכיבים בג'וק אחד, אפילו לא עבור D/A של 24 ביט. D/A של 24 ביט.

[ילדיעפים]

אני הולך להראות את ההסברים האלה לאישתי,בסופו של דבר היא תשתכנע שאני חכם

מוטיקו אין מילים,אני הולך לעשות תואר על המאמרים שלך ושל יוסי הרי

[MartinHSabag]

מוטי, אני אהפוך את זה למאמר ברשותך.
יש איזה תמונות או שירטוטים שאתה רוצה להוסיף?

[Shtirlitz]

מקרה של 16 ביט.
מחברים בטור כ- 65000 נגדים, כשמכל נגד יוצא מפסק (אלקטרוני כמובן) לכיוון מגבר (פנימי). כל הנגדים שווים בערכם ולכן על כל נגד נופל מתח שווה.
.

...

המתח מתחלק שווה במקביל, הזרם מתחלקשווה בטור
מגבר פנימי=מגבר שרת
65000 = 2 בחזקת 8

הולך להיות פה מאמר !!
חוץ מזה

[motico]

מרטין

כמו שאומרים, תמונה אחת שווה אלף מילים.
אתה צודק וחייבים להכניס שרטוטים כי זה ממש ממחיש את הטקסט היבש.
שרטוטים ברורים הם עקב אכילס בהשלמת כל מאמר. האם לדעתך שרטוט בתוכנת שרטוט כל שהיא (כמו OR-CAD) , גזירת השרטוט והדבקה במאמר יחשב כהפרת זכויות? (בתנאי כמובן שתוכנת השרטוט חוקית)

מוטי

[MartinHSabag]

אם אתה שירטטת למה שזו תהיה הפרה של משהו ?

[oferlaor]

motico,

הסבר מצויין אבל חסר לי דבר אחד. אם D/A של ביט אחד מוציא כל הזמן רק אחד או אפס (ו-TIME MODULATION דואג שהכל יהיה בסדר) אז ביציאה חייבים LOW PASS FILTER כלשהו שיהפוך את זה למתח אמיתי. איך המנגנון הזה בדיוק עובד ואיך הוא דואג שלא יכנסו רעשים בתדרים גבוהים (ש-D/A כזה בהכרח מכניס)?

[motico]

עופר

מה שכתבת בהחלט נכון. ברור שמדובר ב PWM ויש כמובן ביציאה מהצ'יפ LPF חזק שמוריד את כל התדרים הגבוהים, בלי לפגוע כמובן בתדר הרצוי.
לדוגמה, אם התדר הרצוי זה 20KHz אז בונים LPF בתדר של 30KHz. אם הפילטר בנוי מ 5 קטבים הוא יוריד 30dB לאוקטבה, ויגרום לניחות של 120dB בתדר מעל 240KHz.
הפילטר לא יפגע בתדר "נמוך" של 20K, אבל ינקה לחלוטין כל תדר מעל 240K. ברכיבים המסחריים השעון הבסיסי שמבצע את ה PWM הוא הרבה יותר גבוה - בדרך כלל עשרות מגה.
בחקירה של דפי הנתונים של רכיבים מתוצרת חברת פיליפס (שנועדו להרכבה בנגניי CD), מסתבר שהם מעלים את קצב דגימת האות פי 4 (44K כפול 4) וזה מאפשר להם לבצע פילטר דיגיטלי לפני שה "1 ביט" יוצא מהצ'יפ.

וקצת באריכות:
בא נתאר מערכת של גל מרובע 50% (50% 1 לוגי ו 50% 0 לוגי), בעוצמה של 5V ובתדר של 10 מגה הרץ. תדר זה נכניס לפילטר שנקודת ה 3dB זה 50K. הפילטר ביציאה שלו יסנן לגמרי את תדר ה 10MHz ובפועל נמדוד מתח DC של 2.5V שזה כמובן 5V חלקי 2.
אם נשנה את הגל המרובע ל 25% , כלומר 25% 1 לוגי ו 75% 0 לוגי, נמדוד מתח DC של 1.25V שזה 5 מוכפל ב 25 ומחולק ל 100.

מה שקרה, מתח ה DC היה 2.5 ועקב שינוי ברוחב הפולס המתח עבר ל 1.25.
השאלה באיזו מהירות השתנה ה-"DC".
אז המהירות תלויה בתדר הפילטר, ואם תדר הפילטר כאמור 50K, אז מהירות התגובה של המתח מתאימה לשיפוע של התדר הזה.
ועוד נסיון, אם נשנה את רוחב הפולס של ה"גל המרובע" בקפיצות קטנות מ 0% עד 100%, נקבל ביציאה מהפילטר, DC עוקב שזז מ 0V עד 5V . עכשיו אם נשנה את רוחב הפולס בחזרה (בקפיצות קטנות) מ 100% ל 0% , מתח היציאה ירד מ 5V ל 0V .
אם משנים את רוחב הפולס מ 0% ל 100% ובחזרה בזמן של 100USec אז קיבלנו "DC" שעולה ויורד במשך זמן של 100USec שזה למעשה תדר של 10KHz. אין בעיה למתח היציאה לנוע במהירות כזאת כי הפילטר לא חוסם אותו.

ובהיבט אחר, אם נחבר ספקטרום ביציאה של ה "1ביט" נקבל את כל התדרים שקיימים שזה תדר השעון הגבוה, ועוד בלגן של תדרים גבוהים יותר בגלל רוחב הפולס המשתנה וכמובן את תדרי השמע שיוצרים את רוחב הפולס המשתנה. ה LPF יזרוק את תדר השעון הגבוה וגם את כל התדרים הגבוהים יותר, אבל ישאיר את תדריי השמע כי הללו הצליחו לעבור את הפילטר. ככל שהפילטר יותר מדוייק וקרוב לתדר ה- 20K , וככל שתדר שעון ה PWM גבוה יותר, נקבל גל יותר חלק, ונקי מהרמוניות לא רצויות.


מרטין
אם אין בעיה אז אין בעיה.
אני שואל כי פעם קניתי תוכנה לכיול ולבניית PROFILES להדפסה, ומהנדס התוכנה טען שאסור לי לבנות בעזרת התוכנה שקניתי PROFILE למישהו אחר, ולגבות ממנו כסף.
מותר לי להשתמש בתוכנה רק לעצמי. אני כמובן לא מסכים איתו אבל הוא טוען שזה החוק.
אז חשבתי שאולי זה תופס גם בנושא של תוכנות שרטוט: לשרטט לעצמי זה בסדר אבל להעביר לאתר אחר ................

אני קצת מגזים בחשש שלי, לא?

[oferlaor]

כל תוכן שאתה מייצר על ידי תוכנה כלשהי שייך לך ורק לך, ואין לחברות רשות לומר לך למי אתה יכול להעביר את זה או איפה זה יוצג או איך.

[motico]

עפר
התשובה ברורה.

[audiofreak]

עכשיו אני מבין יותר טוב למה פטיפון נשמע יותר טוב מדיגיטל