Digitaal-analoogmuundur: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Csound (arutelu | kaastöö)
Csound (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
6. rida:
Levinuim kasutusala digitaal-analoogmuunduritele on audiosignaalide genereerimine digitaalsest informatsioonist muusikamängijates. Digitaalne videosignaal muundatakse analoogsignaalideks kaasaegsetes [[televiisor]]ites ja nutitelefonides ning arvutikuvarites.
 
Tüüpiliselt on digitaal-analoogmuundurid koostatud integraalskeemidele[[integraalskeem]]idele, et hoida maksumus madalal ja saavutada ühilduvus erinevate seadmetega, kuhu külge nad ühendatakse. Digitaal-analoogmuundureid on mitmesuguse arhitektuuriga, sobitumaks erinevate ülesannete täitmiseks.
 
Põhilised omadused digitaal-analoogmuunduril on tema [[sämplimissagedus]] ja [[latents]]us ning signaali ja müra suhe, millest lähtuvalt valitakse vajaliku operatsiooni täitmiseks sobiv muundur.
15. rida:
Tüüpiline digitaal-analoogmuundur konverteerib abstraktsed arvud konkreetseks impulsside jadaks, mis edasi töödeldakse rekonstruktsioonfiltriga kasutades interpoleerimismeetodit impulsside vaheliste aukude täitmiseks (pulsi-kood modulatsioon). Teised digitaal-analoogmuunduri meetodid (näiteks meetodid, mis baseeruvad delta-sigma modulatsioonil) tekitavad pulsi-tihedus moduleeritud signaali (mõnikord reklaamitud kui 1-bitine signaal), mida filtreeritakse madalpääsfiltriga sujuva signaali saamiseks.
[[Nyquisti-Shannoni sämplimisteoreemisämplimisteoreem]]i järgi saab digitaal-analoogmuundur originaalse digitaalsignaali rekonstrueerida, kui originaalsignaal sisaldab vähemalt kaks korda rohkem informatsiooni ajas, ehkmis tähendab, et digitaalse signaali sämplimissagedus peab olema vähemalt kaks korda suurem, kui taasesitatav analoog väljundisignaali kõrgeim sagedus.
 
==Praktikas==
 
Tavaliselt kasutatakse [[impulss]]ide asemel numbrilisi jadasi tagamaks ühesuguste ajavahemikega sämplimisintervallid.
Need numbrid kirjutatakse digitaal-analoogmuundurisse tüüpiliselt sisemise kella sagedusel, mille järgi lülitatakse muunduri väljundi signaali vastavalt digitaalselt saadud väärtusele. Väärtuseid hoitakse [[NOR-lülitusskeemideslülitusskeem]]ides, kuni kella järgi järgmisel uuendusel see väärtus üle kirjutatakse. Sellise meetodi tulemuseks on ajas muutuv [[trepp-pinge]] väljundis. Kusjuures iga nii nimetatud treppiastme pikkus on võrdne kella poolt antava ajavahemikuga. Selline muundamine on samastatav [[nullindat järku hoidmisoperatsioonilehoidmisoperatsioon]]ile (matemaatiline mudel) ning paratamatult omab efekti taasesituse sageduskarakteristikale[[sageduskarakteristika]]le.
 
Tüüpiliselt treppsignaaliks[[treppsignaal]]iks muundamine toob endaga kaasa kõrgemad harmoonilised üle [[Nyquisti sagedusesagedus]]e. Need harmoonilised kõrvaldatakse tavaliselt madalpääsfiltriga (filter, mis laseb läbi vaid madalsageduslike signaale). Digitaalne sämplimine toob endaga kaasa kvantimisvea, mis tõlgendub väikese [[amplituud]]ilise mürana.
 
==Rakendused==
32. rida:
[[Pilt:Näide.png|thumb|Tüüpiline heli digitaal-analoogmuundur.]]
 
Spetsiaalseid eraldiseisvaid digitaal-analoogmuundureid leiab kõrgkvaliteetse heli hindajate helisüsteemidest. Selliseid saab ühendada digitaalse heliallikaga standardiseeritud optilise digitaalside kaabli abil, koaksiaalse kaablikoaksiaalkaabli abil või arvuti külge otse [[USB]] või [[Firewire]] (IEEE1394) kaabli abil. USB või Firewire ühendus eeldab digitaal-analoogmuunduris vastava vastuvõtja olemasolu ning arvuti peab olema võimeline seadet ära tundma.
Ka arvutist eraldiseisvad helikaardid sisaldavad digitaal-analoogmuundurit. Tüüpiliselt on neid seal rohkem kui üks erinevate helisignaalide samaaegse taasesitamise tarvis.
 
Tehnikas saavad aina populaarsemaks digitaalsed kõlarid, mis võtavad otse vastu digitaalset signaali. Digitaalne kõlar sisaldab valjuhääldit[[valjuhääldi]]t, millel on [[lõppvõimendi]] valjuhääldi liigutamiseks, [[eelvõimendi]] ja digitaal-analoogmuundur.
Eelvõimendi saab analoogsignaali digitaal-analoogmuundurilt ja see võimendatakse üles, et saata edasi lõpp-võimendilelõppvõimendile.
 
===Video===
 
Video signaalid tuleb konverteerida analoogseks, et neid saaks analoogsel kuvamisseadmel esitada. Arvuti genereerib või hoiustab ainult digitaalset informatsiooni. Selleks, et videoinformatsiooni näiteks analoogmonitoril kuvada, tuleb see informatsioon analoogseks konverteerida. Iga ekraan on iseseisvalt analoogseade. Valmisproduktidena sisaldavad enamus [[lcdvedelkristallkuvar]]id või plasmaekraane[[plasmaekraan]]id nii analoog, kui digitaalsisendeid. Reeglina kodeeritakse kõigepealt analoog sisendsignaal digitaalseks ja siis analoogsignaaliks tagasi.
 
Video digitaal-analoogmuundur on iga videomängija sees olemas, millel on analoogväljund. Video digitaal-analoogmuundur on tavaliselt liidetud mäluga, millest loetakse [[gamma]] korrekteerimiseks, kontrasti[[kontrast]]i ja heleduse[[heledus]]e jaoks informatsiooni. Sellise seadeldise inglisekeelne lühend on [[RAMDAC]], mis tõlkes oleks muutmälu-digitaal-analoogmuundur. RAMDAC-id on olemas igal videokaardil arvutis ja üldiselt igal tänapäevasel videot mängival digitaalseadmel.
 
===Mehaanilised seadmed===
 
Digitaal-analoogmuundur on vajalik osa automaatses täiturmootoritega süsteemis. Robotkäed ([[robotkäsi]]) ja muud automatiseeritud mehaanilised süsteemid tänapäeval saavad instruktsioonid[[instruktsioon]]id töö tegemiseks enamasti digitaalsel kujul, mis neis sisalduvatele [[elektrimootor]]itele ja releedele[[relee]]dele tehakse kättesaadavaks digitaal-analoog muundamise teel.
Valdavas osas modernsetes autodes juhitakse juhtimissignaalid[[juhtimissignaal]]id erinevatesse auto osadesse mitte analoogvooluna, vaid digitaalsete impulssidena, et hoida kokku [[energia]] kulu ja kaablite pealt. Analoogsignaal peab mööda juhet auto ühest otsast teise liikuma mööda üpriski jämedat vaskkaablit[[vask]]kaablit, et käivitada näiteks tagumise akna kojamehemootorit[[kojamehemootor]]it. Selle asemel liigub info mööda peenikest kaablit palju väiksema voolutugevusega täituri (näiteks elektrimootori või relee) juurde, kus on lokaalne digitaal-analoogmuundur.
 
==Digitaal-analoogmuunduri töökarakeristikud==
57. rida:
 
Tüüpilistel [[videokaart]]idel arvutis on 8-bitine ribalaius ühe [[RGB]] (punane, roheline, sinine) kanali kohta, mis kokku annab 24-bitise värvikava.
DVD standardi video on 10-bitti täpsusega, ehk 1024 astet iga [[YUV]] (valgustatus+värvusevektorit) kanali jaoks. Tavaline [[CD]] ja [[DAT]] audio on 16-bitise lahutusega, [[SACD]] ja [[DVD]]-ga on võimalik kuni 24-bitine (üle 16 miljoni astme) heliresolutsioon.
 
===Sämplimissagedus===
 
Määrab digitaal-analoogmuunduri operatsioonide tegemise kiiruse. Vajaliku väljundkiirusse saavutamiseks tuleb arvestada, et digitaal-analoogmuundur peab töötama vähemalt kaks korda kiiremini, et originaalne signaal oleks reprodutseeritav (Nyquist-Shannoni sämplimisteoreemi alusel). Selle tingimuse järgi peab näiteks inimesele kuuldavas sagedusalas töötav digitaal-analoogmuundur töötama sisemise [[sämplimissagedus]]ega vähemalt 40 k[[SkS/s]] (ehk 40 k[[Hz]]kHz), kuna inimese kuuldelävi on kuni 20 kHz.
 
Tavalise CD standardsämplimissagedus on 44,1 kHz, seetõttu on laialt levinud just sellise sämplimissagedusega muusika meedia ja digitaal-analoogmuundurid muusika töötlemiseks reeglina töötavad sellel sagedusel või kordistavad sämplimissagedust üles enda sisemisele töösagedusele, kui see on kõrgem, kui 44.1kHz või kordistavad oma töösageduse maha (mahasämplimine). Tänapäeval enam madalama sämplimissagedusega kui 44,1 kHz audio digitaal-analoogmuundurit komertskasutusest ei leia, seega muunduri sisemist ülessämplimist pole üldiselt muunduri sisemuses vaja, üldjuhul annaks see ka halva tulemuse suurenenud mürataseme tõttu.
70. rida:
===Müra===
 
Tavaliselt mõõdetakse digitaal-analoogmuunduri väljundist kogu harmoonilist müramoonutust ([[harmooniline moonutus]]) ja lisandmüra[[müra]] summat ([[THD+N]]). TavaliseltÜldiselt esitatakse sellise müra summa väärtus [[intensiivsuse]] protsendina kogu signaali intensiivsusest. Kogumüra osakaal on väga oluline hoida madal, kui väljuv signaal on väikese võimsusega.
Müra ilma signaalita käsitletakse tavaliselt, kui müra nulltaset[[nulltase]]t (noise floor), mis on ühtlasi väikseim müra intensiivsus digitaal-analoogmuunduri töötamise ajal tema väljundis.
 
===Dünaamiline ulatus===