Entwerfen von Audioplayern - Tiefpassfilter, DAC

Ich baue einen Audio (Wave) Player auf einem Mikrocontroller.

Ich werde einen externen 16-Bit-DAC haben und frage mich, ob das ausreicht? Ich meine, wird ein Tiefpassfilter wirklich benötigt? (Ich weiß, was es tut und warum Sie es nach DAC verwenden, aber wird es hörbar sein, wenn es keinen LPF gibt?)

Meine Frage ist also: Brauche ich mehr als nur DAC? Wenn ich den DAC-Wert einstelle und seine Ausgabe (ohne zusätzlichen Puffer/Oamp) an Lautsprecher (von meinem PC mit eingebautem Verstärker) leite, wird es funktionieren? (Ich plane, DAC8531E als DAC zu verwenden).

Der erste Ort, an dem ich nachsehen würde, sind die typischen Anwendungsschaltungen im Datenblatt des DAC. (nicht die Testschaltungen) Ich habe es noch nicht nachgeschlagen, aber das ist normalerweise ein guter Ausgangspunkt.
Obwohl Sie sie möglicherweise nicht hören, können Hochfrequenzkomponenten vorhanden sein, die ein Verstärker verstärkt und die ein Lautsprecher zu reproduzieren versucht. Meiner Meinung nach muss nach einem DAC IMMER ein LPF kommen. Beachten Sie, dass der DAC8531 zwar keinen LPF-Filter hat, aber tatsächlich einen hat! Es ist der Operationsverstärker. Aber ich würde immer noch einen einfachen RC-Filter mit einer Grenzfrequenz von etwa 100 kHz einbauen, nur um sicherzugehen.

Antworten (1)

Wenn Sie eine anständige Qualität wünschen, benötigen Sie einen Rekonstruktionsfilter und einen Tiefpassfilter. Natürlich soll der Tiefpassfilter verhindern, dass unerwünschtes HF-Quantisierungsrauschen an alles weitergeleitet wird, was mit dem Ausgang verbunden ist, aber der DAC-Rekonstruktionsfilter tut etwas, das alle DAC-Systeme von guter Qualität berücksichtigen müssen. Es korrigiert den grundlegenden Amplitudenfehler, der in allen DACs erzeugt wird. Bedenken Sie: -

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Das digitale Eingangssignal zum DAC ist im Passband völlig flach und dann nach dem DAC und dem Tiefpassfilter (flach bis Fs/2) gibt es einen Signalpegelverlust am oberen Ende des Spektrums. Dies ist für alle Zero-Order-Hold-DACs (einschließlich des DAC8531) selbstverständlich.

Diese Dämpfung beginnt, wenn die gewünschte Frequenz beginnt, sich ein wenig der Abtastfrequenz zu nähern. Dies ist die Formel, die die Dämpfung beschreibt: -

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Wobei f die gewünschte Frequenz und fs die Abtastfrequenz ist. Ein paar Lösungen könnten sein: -

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Hier ist ein sehr guter Artikel von Maxim, wo ich die Bilder geklaut habe. Wenn Sie sich nicht allzu sehr um einen Verlust von 3 dB am oberen Ende Ihres Spektrums kümmern, würde ich mir über all dies keine Sorgen machen. Der DAC8531 hat kaum HiFi-Qualität, also spielt es wahrscheinlich keine Rolle.

Ok, wenn es also nicht sehr hörbar ist, werde ich diese Filter wahrscheinlich nicht verwenden. Oder kennen Sie vielleicht einige Audio-DAC-ICs, die solche Filter bereits enthalten?
Ich kenne keine, da der Filter vollständig von der verwendeten Abtastrate und dem Designziel der höchsten Durchlassfrequenz abhängen würde, und dies sind so große Variablen. Vielleicht gibt es einen Audio-DAC mit eingebautem Filter, da die Abtastrate normalerweise 44,1 kHz und ftop normalerweise 20 kHz beträgt.
Nun, ich habe gerade einen gefunden - speziell für Audio gemacht und enthält Filter, Auflösung sogar bis zu 24 Bit: UDA1334ATS nxp.com/documents/data_sheet/UDA1334ATS.pdf
Ja, das sieht wirklich cool aus und es ist Stereo und wirklich sehr billig. Guter Fund.
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