Что такое DDX (Direct Digital Amplification)? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

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 (рис. 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.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

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

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.

Рис. 2

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% (рис. 3).

Рис. 3

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.

Дополнительную информацию о компании Apogee и устройствах DDX можно найти на сайте компании apogeeddx.com.

Автор: А. Шихатов; Публикация: bluesmobile.com/shikhman

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива У мышей вылечили синдром Дауна 05.10.2007 Дети с синдромом Дауна имеют лишнюю 21-ю хромосому (вместо двух - три), что сказывается на их внешнем облике, а также в разной степени снижает память, обучаемость, рассудочную деятельность, затрудняет освоение языка. Несколько лет назад выяснилось, что эти неврологические расстройства связаны с излишним синтезом в мозге гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), которая тормозит деятельность нейронов. Сотрудник Стэнфордского университета (США) Крейг Гарнер и его коллеги с помощью генной инженерии вывели линию мышей с лишней 21-й хромосомой. У них также оказались ухудшены память и способность к обучению. На этих мышах испытывали различные антагонисты ГАМК, и наиболее эффективным оказался пентилентетразол. Этот медикамент в 50-х годах прошлого века применяли в США против депрессии и психозов, но вскоре выяснилось, что он вызывает эпилептические припадки. Опыты показали, что мыши с синдромом Дауна, получившие малую дозу пентилентетразола, умнеют и быстро обучаются находить путь в лабиринте. Причем эффект сохранялся три месяца после лечения (в масштабах жизни человека это около девяти лет). Авторы исследования считают, что до начала лечения людей с синдромом Дауна пройдет еще несколько лет.

Другие интересные новости:

▪ Самая интересная спортивная игра

▪ Новые мультистандартные телевизионные аудиопроцессоры и демодуляторы звука

▪ Найдена самая холодная звезда, излучающая радиоволны

▪ МКС станет заправочной станцией спутников

▪ Фотосинтез поможет в улучшении солнечных батарей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструкции по эксплуатации. Подборка статей

▪ статья Эймос Бронсон Олкотт. Знаменитые афоризмы

▪ статья В какой стране можно уклониться от призыва в армию путем лотереи? Подробный ответ

▪ статья Водитель автомобиля УАЗ-2206. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Искатель скрытой проводки на базе цифрового мультиметра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Полевые транзисторы серии КП504. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025