Digital Analog Çeviriciler Bölüm I

Digital Analog Çeviriciler Nedir, Input Bölümleri

Neredeyse 30 yıldır profesyonel ve hifi ses sistemlerinde DAC’ları görmekteyiz. Ayrı bir kutu şeklinde veya bir cd player’ın içerisinde karşımıza çıkmaktalar. İlk yıllarında 12 bitlik ve 14 bitlik sonra 16 bitlik, şimdi ise 32 bitlere ve hatta 64 bitlere varan DAC’lar bulunmaktadır. Ayrıca farklı bir teknolojiyle çalışan 1 bitlik DAC’ları da unutmamak gerekir.

DAC’ları farklı şekilde sınıflandırabiliriz. Digital Analog çevirim tekniklerine göre, upsampling yapıp yapmadıklarına göre veya çıkışının lambalı, discrete transistorlu veya opamplı olmasına göre. Esasında hemen bütün DAC’lar belli modüllerden oluşur; Input katı, Digital Filter ve Upsampling katı, Digital-Analog dönüşüm katı ve çıkış katı.

Şekil 1 – DAC Block Diagramı

Şekil 1’de block diagramı verilmiş olan DAC’ı detaylı olarak incelersek;

A. Input Bölümü :

Şayet DAC ayrı bir kutu ise cdp içindeki DAC bölümünden bahsetmiyorsak hemen herbir DAC’ın input bölümünde bir Receiver Chip karşımıza çıkar. Burada kullanılan protokol genellikle S/PDIF’dir veya AES/EBU’dur. S/PDIF aslında cd teknolojilerinin mucitleri olan Sony ve Philips şirketlerinin belirlediği bir standarddır ve açık hali de Sony Philips Digital InterFace’dir. Sayısal formattaki sinyal ya metal bir tel üzerinden elektronlarla veya fiber optik bir kablo üzerinden kodlu ışık demetleriyle “Toslink” üzerinden DAC’a iletilir. TOSLink’den bahsederken açık hali olarak TOShiba LINK’in mucidinin de Toshiba olduğunu söylemeden geçmeyeyim.

AES/EBU (AES = Audio Engineering Society, EBU = European Broadcasting Union) S/PDIF’e çok benzer bir standarddır ve daha çok profesyonel ekipmanlarda ve hi-end hifi’de göze çarpar. S/PDIF ile AES/EBU arasındaki temel farklar sinyal seviyesi ve empedans’larıdır. Kodlama her ikisinde de Biphase Mark Code’dur. AES/EBU standardı piyasada çok daha fazla balanced kullanım olarak görülür. Aslında hem AES/EBU’nun hem de S/PDIF’in balanced ve unbalanced şekli vardır ama cihaz üreticileri çok yaygın olarak unbalanced için S/PDIF’i balanced için de AES/EBU standardını tercih etmektedirler. S/PDIF ve AES/EBU da kullanılan biphase mark code kodlaması şekil 2’de verilmiştir. Şekilde de görüldüğü üzere kodlanmış sinyalin içinde data ve clock birleşik halde yer almaktadır

Transport veya CD Player’ın içine bakarsak ses sinyali olarak cdp içinde dolaşan digital sinyalin protocolu I²S’dir. I²S (Inter-IC Sound Interface) Philips tarafından geliştirilmiştir. I²S temelde S/PDIF veya AES sinyalindeki clock ve data’nın ayrıştırılmış şeklidir. Veya başka bir deyişle bir transport içindeki sinyalin S/PDIF veya AES’e dönüştürülmeden evvelki şekli I²S’dir diyebiliriz. I²S formatındaki digital sinyal uzun mesafeli taşınamaz, hassas ve dış faktörlerden kolaylıkla etkilenir. Bu nedenden dolayı I²S sinyali transport veya cdp dışına çıkartılırken S/PDIF veya AES’e dönüştürülür. Esasen DAC da giriş bölümünde S/PDIF veya AES üzerinden sinyali kabul ettikten hemen sonra I²S’e çevirir ve sinyal analog’a dönüşmeden evvel entegreler arasında I²S olarak dolaşır. Çok nadir olarak da olsa Transport ile DAC bağlantısı olarak I²S protokolünün kullanıldığı yerler de vardır. Bu durumda I²S kablosu çok kısa tutulmaktadır.

Şekil 3’ teki I²S formatını yakından incelediğimizde bu formatın çok temel sinyallerden oluştuğunu görebiliriz.

Şekil 3 – I2S Bileşenleri

SD, 16 bit, 18 bit, 20 bit, 22 bit veya 24 bit olarak serial data’yı temsil eder. I²S standardı içinde data boyutu 28 bite kadar uzatılabilir. SCK Serial Bit Clock’u temsil etmektedir. Herbir data biti eş zamanlı clock darbesiyle dikkate alınır. Temsili olarak anlatmak gerekirse clock darbesi geldiğinde elektronik kapı açılır data biti içeri alınır ve kapı kapatılır, sonraki clock darbesi bir sonraki data bitini kabul eder. Clock sinyali olmadan data bitleri dikkate alınmaz. Data bitlerinde zamanlama çok önemli değilken clock’un zamanlaması jitter açısından çok önemlidir. Clock’daki bir kayma veya bir zamanlama hatası jitter dediğimiz hatalara sebebiyet verir ki jitter hataları insan kulağı tarafından kolaylıkla farkedilir.

İkinci Bölüme Ulaşmak İçin Tıklayın