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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 DDX(직접 디지털 증폭)란 무엇입니까? 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 트랜지스터 전력 증폭기 오늘날 디지털로 정의되는 모든 오디오 시스템은 실제로 디지털-아날로그입니다. 정보 매체의 디지털 신호는 디지털-아날로그 변환기(DAC, 영어 용어 - DAC)로 공급됩니다. 매스 오디오 시스템에서는 추가 신호 처리(필터링, 볼륨 제어, 음색 등)가 아날로그 방식으로 수행됩니다. 이는 특히 낮은 수준의 신호를 처리할 때 왜곡 및 잡음의 잠재적 원인입니다. 하이엔드 오디오 시스템에서는 DAC 이전에 디지털 신호 프로세서에 의해 신호 처리가 수행되어 왜곡을 크게 줄일 수 있습니다. 그러나 구조의 이러한 차이점은 근본적인 것이 아닙니다. 어쨌든 DAC 이후의 신호는 아날로그 증폭기로 이동합니다. 사운드 신호는 아날로그 처리 및 증폭 단계에서 특히 취약하기 때문에 사운드의 특성이 사용되는 구성 요소에 크게 의존합니다. 이 문제는 원칙적으로 해결할 수 있으며 유일한 질문은 가격입니다. 구성 요소를 조정하고 상호 작용하는 문제는 다루지 않고 가장 중요한 링크로 제한합니다. 앰프와 DAC입니다. 다양한 디지털-아날로그 변환 방법에 대해 자세히 설명하지 않고 각 방법이 사운드에 고유한 음영을 부여한다는 점에 유의하십시오. 아시다시피 앰프에는 출력단의 작동 등급과 일반 회로에 따라 결정되는 자체 "필기"도 있습니다. 경제적인 클래스 AB 또는 B 증폭기는 신호에 상당한 왜곡을 일으키고 클래스 A 증폭기는 높은 음질을 제공하지만 비경제적입니다. 경로에 디지털 증폭기가 사용되면 입력 아날로그 신호가 디지털 형식으로 역변환되어 추가 왜곡이 발생합니다. 따라서 신호 품질에 대한 요구 사항이 그다지 높지 않기 때문에 디지털 앰프는 주로 서브우퍼에 사용됩니다. 음질을 개선하고 고효율을 유지하려면 오디오 경로가 신호 캐리어에서 스피커 시스템까지 완전히 디지털화되어야 합니다. Apogee는 아날로그 신호의 변환, 처리 및 증폭이 완전히 배제된 디지털 증폭 경로에 대한 DDX(Direct Digital Amplification) 기술을 제안하여 시스템을 크게 단순화하고 비용을 절감합니다. 디지털 신호 프로세서에서 처리된 디지털 신호는 추가 인터페이스 및 변환 없이 디지털 전력 증폭기로 직접 이동합니다(그림 1). 프로세서는 최대 96x 오버샘플링을 지원하고 최대 24kHz의 샘플 속도를 처리할 수 있습니다. 8비트 신호 표현이 사용되며 음성 전송 시스템용으로 XNUMX비트 장치가 개발되었습니다.
엄밀히 말하면 Apogee는 이 분야의 선구자가 아니었습니다. 아이디어가 떠돌고 있었고 완전한 디지털 경로에 대한 다양한 옵션이 지난 세기의 80년대 후반부터 알려졌습니다. 그러나 신호 처리 및 증폭 프로세스에 대한 새로운 접근 방식이 표현되는 것은 DDX 기술입니다. 소신호 및 전력 마이크로회로의 토폴로지는 다르며 단일 칩에 결합하는 것은 상당한 기술적 어려움을 나타냅니다. 프로세서와 강력한 출력 스테이지의 분리로 인해 별도의 마이크로 회로 형태로 구현할 수 있어 시스템 비용이 크게 절감되었습니다. 칩셋은 DDX 프로세서와 채널 수별로 별도의 전력 증폭기로 구성됩니다. 3채널 및 다중 채널 시스템을 모두 사용할 수 있습니다. 개발자는 컴퓨터 멀티미디어 장치에서 가정용 오디오 시스템 및 MPXNUMX 플레이어에 이르기까지 적용 범위를 정의합니다.
따라서 Damping factor의 개념은 이 기술에 약간의 유보가 있을 때만 적용될 수 있다. 전통적인 방법으로 측정할 때 값은 약 16 정도로 작지만 움직이는 시스템의 감쇠 정도는 감쇠 계수가 100 이상인 아날로그 증폭기보다 나쁘지 않습니다. 신호 일시 중지 중에 부하를 분리하면 새로운 기술은 또한 신호 대 잡음비를 증가시킵니다.
향상된 댐핑 외에도 약한 신호를 증폭할 때 증폭기의 효율이 증가합니다. 아날로그 클래스 AB 증폭기와 비교할 때 DDX 효율은 약 20~3배 더 높으며 기존 클래스 D 증폭기는 소신호 영역에서 약 XNUMX% 열등합니다(그림 XNUMX).
또 다른 중요한 이점은 증폭기에 일반적인 피드백이 없다는 것입니다. 출력 스테이지의 브리지 구성과 함께 이것은 전원 공급 장치 전압의 변화가 신호 매개변수에 미치는 영향을 크게 줄입니다. 피드백이 없으면 증폭기의 안정성도 증가합니다. 자동차 증폭기용으로 설계된 미세 회로는 100ohm 부하에서 최대 0,7W의 전력을 생성합니다. 그리고 이것은 변환기와 거대한 라디에이터가없는 12V의 공급 전압입니다! 제작자들은 새로운 기술의 광범위한 채택이 멀지 않았다고 낙관하고 있습니다. 그러나 아날로그 미디어는 어떻습니까? 소형 카세트의 소멸은 무기한 연기되고 디지털 방송은 곧 대중에게 제공되지 않을 것입니다(지정학적 이유보다 경제적인 이유 때문에). DAB 표준은 러시아와 CIS에서 사용하도록 권장되지만 대화 및 방송 경험 이상으로 진행되지 않았습니다. 그리고 다른 나라에서는 아직 아날로그 방송을 포기하지 않고 있습니다. 그러나 큰 장애물은 없습니다. 아날로그 소스의 경우 아날로그-디지털 변환기를 사용해야 하며 새로운 가능성이 열립니다. 예를 들어, 이미 존재하는 디지털 노이즈 감소 시스템 및 기타 신호 처리 장치를 사용할 수 있게 됩니다. Hi-End 디지털 시스템의 이러한 솔루션은 표준이 되었으며 아무도 자동차 장치에 적용하려고 하지 않습니다. Apogee는 현재 오디오 장비 제조업체에 반도체 구성 요소, OEM 장치 형태의 DDX 증폭 솔루션을 공급하고 해당 기술을 라이선스하고 있습니다. Apogee는 지속적으로 새로운 제품과 기술을 개발하고 이 분야에서 일하는 다른 회사와 협력을 확대하고 있습니다. 최신 뉴스는 STMicroelectronics(이전의 SGS-THOMSON Microelectronics)와의 계약 체결입니다. 이 회사는 통신, 컴퓨터 시스템, 소비자 시스템, 자동차, 산업 자동화 및 제어 시스템을 포함한 광범위한 응용 분야를 위한 다양한 집적 회로(IC) 및 개별 장치를 설계, 개발, 제조 및 판매합니다. 이 협력의 결과로 4.1채널 DDX 컨트롤러와 100개의 DDX 증폭 칩을 포함하여 최대 XNUMXW의 출력을 제공하는 새로운 칩 라인이 출시되었습니다. Apogee 및 DDX 제품에 대한 자세한 내용은 apogeeddx.com을 참조하십시오. 저자: A. Shikhatov; 발행: bluesmobile.com/shikhman
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