Микросхемы аудио

Первоначально персональный компьютер разрабатывался только для решения промышленных производственных задач, связанных с бизнесом, где наличие звука не требовалось, поэтому в его конструкцию внедрение звуковоспроизводящего устройства не предполагалось. Звуковые сигналы использовались только для информации пользователя о нарушениях или изменениях в режиме работы. С ростом вычислительных мощностей и встроенной памяти процессора появились перспективы для создания звуковой подсистемы для цифрового устройства. Впервые устройство по воспроизведению монофонического звука было использовано в 1986 году на оборудовании Covox Inc. Первое устройство на базе двух аудио микросхем разработано Creative Labs в 1988 году. 

Аналоговые и цифровые микросхемы

Воспринимаемая человеческим ухом музыка и звуки представляют собой колебания или волны определенной частоты и амплитуды, передаваемые в воздушной или другой среде. В среднем, человек способен распознавать волны в частотном диапазоне 16 Гц - 20 кГц. Громкость звука зависит от амплитуды волны и измеряется в дБ.  

За звуковое воспроизведение отвечает специальная микросхема звуко генераторов, она используется в конструкции музыкальных игрушек, ПК, бытовой техники, издающей звуки и мелодии Чип создан на основе генераторов частоты, усилителей сигналов, контроллеров, фильтров. В зависимости от типа сигнала, микросхемы делятся на цифровые, аналоговые и смешанного типа. 

Аналоговые и цифровые сигналы – отличия:

1. Аналоговые работают с непрерывными сигналами, отличаются меньшей плотностью упаковки, созданы на базе транзисторов, матриц, диодов, усилителей. В аналоговом виде воспринимают звуки органы слуха человека. К недостаткам аналоговых сигналов относится невозможность их хранения, передачи и качественного копирования. 
2. Цифровые микросхемы применяются для обработки дискретных сигналов, представляющих собой последовательность цифр, записанных в двоичной системе. Дискретные сигналы отлично передают качество звучания, сохраняют характеристики сигнала при копировании.

Микросхемы ЦАП +для аудио являются обязательным элементом системы. В составе аудиосистемы ЦАП, подобно мосту, соединяет цифровую и аналоговую часть устройства. Цифровой аналоговый преобразователь позволяет трансформировать дискретный двоичный код в качественный аналоговый, который является идеальным для человека. Упрощенно работу ЦАП можно описать следующим образом. Поступающая на устройство цифровая волна визуально напоминает ступеньки, которые соответствуют ступенчато изменяющемуся напряжению или току в каждом такте. ЦАП искусственно увеличивает дискретизацию за счет дополнительных промежуточных звеньев. Таким образом ступеньки уменьшаются в размерах, и полученная кривая все более приближается к оригинальному аналоговому сигналу. 

Система воспроизведения звука состоит из двух частей:

• звуковая карта открывает возможности по созданию, генерированию и воспроизведению звука;
• кодирование и декодирование звука выполняется при помощи аудио кодеков микросхемы.

Аудио кодеки представляют собой специальную программу для кодирования или декодирования сигналов. С их помощью цифровая волна сжимается или, наоборот, подвергается декомпрессии. Современные аудио кодеки управляют работой всех аудио устройств, имеют миниатюрные размеры, их можно легко интегрировать в микрофоны, наушники, динамики, звонки, вибро-моторы. Благодаря качественным фильтрам, предупреждается появление помех в аудио цепи. 

Двухканальный аудио усилитель: что это

Качество звучания домашнего кинотеатра, ПК, акустической системы напрямую зависит от микросхемы аудио усилителей. Моноусилитель позволяет использовать только один динамик, что для современного пользователя недостаточно. Иное дело – микросхема двухканального аудио усилителя. Ее вполне достаточно, чтобы наслаждаться звучание от 2 колонок и сабвуфера. Работает система следующим образом. Сигнал от аудио источника поступает на входной блок, где корректируется и усиливается. Благодаря драйверу, сигнал делится и подается на выходные блоки. От выходного блока сигнал поступает к динамикам. 

Все усилители делятся на 5 классов. Усилитель класса А гарантирует самый качественный звук, но более 70% его мощности расходуется впустую, на нагрев. По сравнению с ним, устройство класса В обеспечивает мощность в 2 раза большую, но и создает множество помех. Усилитель класса С при высоком КПД, который составляет 75%, отличается еще более высоким уровнем помех. Класс D гарантирует звучание высокого качества, но проигрывает в стоимости, она очень высокая. В акустике Hi-Fi наибольшее применение нашли аудио усилители класса АВ, в которых объединены все преимущества классов А и В. При выборе усилителей ориентируются на их мощность, такой показатель, как соотношение сигнал/шум и эффективность. Третий параметр трудно контролировать, некоторые производители его сознательно завышают. Поэтому рекомендуется обратить внимание на показатель RMS. Он указывает на максимальную мощность, позволяющую без искажений сигнала и повреждения системы работать на два канала в течение часа. Немаловажное значение имеет конструкционное исполнение. Предпочтение отдается усилителям с радиаторами из меди или алюминия, а также конструкциям со встроенным вентилятором.