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Timestamp: 2020-07-02 21:34:21+00:00

Document:
Curiosidades de los DACs (y el formato) - Fuentes - HiFi Chile
By Oscar, February 13, 2017 in Fuentes
1. La interfaz USB no admite corrección de errores cuando transmite audio, por lo que la calidad del medio de transmisión (cables y HW) y del SW utilizado pueden afectar la calidad de la repoducción. No existen reglas consensuadas para saber cuándo el efecto del deterioro de la señal de audio por USB será audible
2. Las resoluciones mayores a 16/44,1 surgieron de la necesidad de holgura para el masterizado
3. No está claro por qué es necesario disponer de 24 bits para reproducción cuando ya no es posible oir el ruido de fondo en una grabación digitalizada en 16 bits y los dacs deben truncar la información para poder decodificarla
4. La codificación MP3 de alta resolución no destruye la imagen acústica contenida en el archivo fuente, al crear archivos comprimidos
5. Se cree que al utilizar archivos de mayor frecuencia de muestreo (96 kHz, 192 kHz, etc) los dacs que utilizan esquema sigma-delta tendrán mayor posibilidad de reconstruir la imagen acústica contenida en la grabación
6. La mayoría de los dacs que utilizan el esquema sigma-delta destruyen la imagen acústica que está contenida en la grabación, independiente de la resolución del archivo fuente
7. El SACD se creó con el propósito de disponer de una codificación de mayor resolución para uso público cuando aún la industria se oponía a la distribución de archivos digitales y no existía otra forma, por parte de los compradores, de acceder a contenidos en alta resolución
8. El formato MQA es efectivamente de alta resolución y sin pérdida de información, a pesar de generar archivos de menor tamaño que un FLAC equivalente junto con permitir la incorporación de información adicional, en el archivo digital, para permitir su decodificación sin destruir la imagen acústica.
Patagonia 654
Buen tema, aporto algo...
3- "No está claro por qué es necesario disponer de 24 bits para reproducción" lo cambiaría por "no está claro si es necesario disponer de 24 bits para..."
8- El MQA es lossy, si tiene pérdidas...pero no me meto a opinar respecto del resultado que muchos dicen es lo mejor, no he escuchado MQA.
Gracias por la aclaración Patagonia.
Precisando un poco más lo del MQA, no es lossy hasta 48 kHz y sí lo es entre 96 kHz y 192 kHz para archivos que no han sido codificados nativamente en MQA (para los MQA nativos tampoco es lossy)
9: Confirmado, resoluciones superiores a 16/48 sí pueden ser percibidas como una mejora en el sonido, pero no de manera inherente: No es porque se disponga de más información para reconstruir las muestras ni porque don Shannon se haya equivocado con su teorema, sino porque la codificación en alta resolución exige utilizar filtros digitales más sofisticados. Es decir, el aumento de resolución no es causa de que suene mejor si no que es causa de que los dacs sean mejores para decodificar esas resoluciones
hace 11 minutos, Oscar dijo:
Muy buena información, se agradece.
Respecto a este punto, entonces si se tiene un archivo en alta definición y si de alguna forma se codifica para quedar a 16/48 (desconozco si es posible), deberían sonar igual?
Justamente el viernes estaba leyendo sobre los DACs multibit. No me quedó claro (por que no lo encontré) si el procesamiento multibit es para cualquier interfaz (spdif coaxial u óptica, por ejemplo) o solo para USB.
Lo que sí me quedó claro es que no está claro (no hay concenso) de que los DAC multibit sean inherentemente (para seguir con el mismo término) mejores.
En eso no hay mucho consenso.. pero si pruebas que se han hecho. Nosotros hace un tiempo hicimos pruebas entre el Schiit Gungnir, Chord y Matrix iPro.. y los resultados fueron bien descritos, aunque polemicos.. jejeje. En resumen el Schiit andaba impecable en ubicación de los instrumentos.. ahí le daba paliza al Chord y Matrix, pero luego en definición estaba mas atras que esos dos.
Luego tuvimos el Schiit Modi Multibit en casa.. no me entusiasmó mucho que digamos..con mi cadena (BC 332 + Silver 8) comparado con el Matrix.. hasta que me pasaron un Pre Parasound... ahí el modi salió a relucir de manera excepcional... claro el Schiit sale USD 250.. pero el pre USD 3.000 jajajaja, lo que me confirma que va depender de la cadena... el Gungnir tambien pasó por casa en una prueba (donde metimos otro DAC de buen pelo)... y tampoco logré esa imagen de forma tan evidente...
Multibit sólo significa que los datos se entregan al conversor del DAC en grupos paralelos en vez de un stream de 1 bit, no sé si eso será le hace mejor o peor a la conversión, no he escuchado muchos dacs R2R tampoco. Ni siquiera creo que sea muy interesante que existan dacs multibit (o de 1 bit), de hecho el esquema multibit es el primero que se usó cuando recién se inventaron los cd players y fue reemplazado rápidamente por el de 1 bit.
La interfaz es la encargada de administrar el canal de comunicación y recibir los datos, es algo independiente del tipo de conversor
Edited February 13, 2017 by Oscar
8 hours ago, diegoabarcar said:
Eso lo puedes descubrir por ti mismo en tu sistema usando foobar o cualquier otro programa que te permita ajustar profundidad de bits y tasa y nos puedes compartir tus resultados!
justamente Oscar ,
multibit es como procesa la señal digital el chip del equipo . El IC .
no tiene que ver con el protocolo de envío de señal .
https://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet/477/PCM1704-pdf.php el pcm 1704 fué el último multibit .
sobre todo son superiores los multibit cuando se usan en forma paralela . Esoteric fabrica con este IC . (1704) en general equipo high end de Japón lo usa .
En lo personal los multibit los encuentro mucho mas detallados , sin duda . Pero si no se tiene precaución la salida tan detallada molesta , suena mecánica .
Los sigma delta no tienen ese detalle . Pero con un buen filtro digital se escuchan increíble .
el otro IC que es muy bueno actualmente es el http://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcm1794.pdf
el 1704 necesita un filtro digital aparte y se complica un poco la fabricacion , tiene que usar el http://www.ti.com/lit/ds/symlink/df1704.pdf pero se logra un muy buen resultado .
el ic del DAC sólo da una parte del sonido y flexibilidad , el resto y en mi opinión las dos cosas mas importantes que el ic del dac son los datos y la salida .
el problema cuando se inventaron los cds players no era el ic del dac , por que justamente eran muy buenos , algunos muy famosos como el phillips tda1541A o el pcm 63 de burrbrown (japón) multibit todos , pero los osciladores eran muy inferiores a lo que se usan hoy en día , por eso la combinación de esos ics con osciladores nuevos da tan buen resultado .
http://www.ic72.com/pdf_file/f/71830.pdf
ese es sin duda mi preferido , pero ya no hay .
entrada i2s , soporta DSD , filtro "fluency" , salida de voltage , buena para uso de tubos . Por algo fue el chip mas usado por los DIYers japoneses hard core , ahora se rematan muy caro , tengo unos 7-10 ics de estos :-) comprados en Akihabara . los guardo como tesoro .
Fluency DAC was an application of the function interpolation theory developed by Dr. Toraichi, a professor at Tsukuba University, Japan.
el sacd originalmente no era de 1 bit .
lo otro bueno es usar mmb , como accuphase , llegué a usar cuatro en paralelo por canal , muy recomendable .
mmb es bueno usarlo con ic de salida de corriente , se usan varios en paralelos y la corriente se hace mas fuerte , se usa una resistencia a la salida , se convierte a voltaje (sonido) y se pasa por un transformador 1:4 , sin usar otros filtros , resulta en el sonido del núcleo del transformador .
Edited February 14, 2017 by ayuda
hace 15 horas, Oscar dijo:
si hay , la primera es que la interfaz tiene que estar aislada galvanicamente . No todas las interfaces traen aislamiento galvánico .
otra es que tipo de aislamiento usa , una GMR en en consenso excelente (Giant Magneto Resistive)
otra es que tipo de conección usan los pines de los datos .
6Ghz U.FL mini BNC es excelente por ejemplo .
otra es que la placa se alimente desde el exterior , no del pc , a menos que el aislamiento galvánico sea bueno .
... otra es la latencia de la interfaz y que tipo de controladores use .
11 hours ago, Oscar said:
Multi bit era la tecnología dominada que se obtenía a precios razonables simplemente, pero a pesar de eso los multi bits tienen un defecto natal que es la precisión de la resistencia y el condensador -estos 2 componentes pasivos no son lineales ni estabiles como todos saben- y fue este costo de producción que fomentó a desarrollar DAC de 1 bit y alta frecuencia -técnica ya más conocida y dominada en computación- y debido a que los DACs de singel bit son más baratos de producir simplemente dominaron el mercado. Me parece que fue el conglomerado matushita que lo difundió, philips trató con sus tdas pero igual sucumbieron......
personalmente opinó que un multi bit o paralel tiene menos desfase debido a su función, contra DACs de serie donde su forma de reconstruir la señal análoga es diferente. A todo esto tenemos los componentes/circuitos necesarios que también introducen cambios en el sonido final.... Ósea no es solo el puro y mero DAC el que influye rotundamente en el sonido final. Un tiempo probé unos multi bits pero sinceramente no fueron Como lo espectacular o mágico y maravilloso como un amigo entusiasta lo contaba, pero esos también cuenta con sus seguidores, pero los multi bits TDA de philips son populares y mas sin tiene varias coronas -creo tube un DAC con 3 coronas, y motivo por lo que CD players súper vintage de philips y grundig son caros: pueden contener un tda con varias coronas....... Hace tiempos atrás coloque un link con un DAC de las 3 b -baratísimo en eBay para los que quieran probar
Mas info de los ics que mencionas joaco?
Edited February 14, 2017 by matador
si recuerdo matador esa época donde pusiste el minitda como link . Y sip el valor de las resistencias es crítico , el fabricante msb recuerdo que enfatizaba que ellos producián el IC con "laser trimmed resistence" lo que daba una tolerancia muy estricta entre las resistencias que usaban ya que como dices es un factor limitante . Recuerdo por ahí también alguna idea de fabricar uno totalmente pasivo con resistencias de baja tolerancia , una por una . Creo que hay un fabricante que lo hace así .
me parece que el fabricante "total dac" lo hace así ya hace algunos años , dicen que da muy buen resultado , en todo caso se ve un equipo muy bueno con las entradas y salidas que usan .
Parece que en este tema se podría hacer una pequeña prueba..... :) yo solo lo probé en el iPad y las 2 veces que probé me equivoque....... a ver si en el equipo lo pruebo más tarde.
10. Los DACs con esquema sigma-delta (S-D) primero convierten la señal digital recibida a analógica y luego la vuelven a convertir a digital antes de hacer la conversión analógica definitiva que es la que entregará el dispositivo. Es decir, lo que sale de este tipo de DACs es una conversión de una señal reconvertida y comparada contra una referencia pre-definida.
El esquema S-D es un modelo de modulación para digitalizar señales analógicas:
Primero se usa un conversor D-A, que genera la señal analógica base (Analog In), la que es convertida a digital. Esta salida digital es realimentada a un circuito D-A y de allí a un diferenciador (que resta la realimentada de la señal de entrada, esta es la parte delta que selecciona las diferencias puntuales entre la señal original y la realimentada), luego se integra esta resultante en un integrador (o sumador, la integral no es otra cosa que una suma de muchos elementos muy pequeños, esta es la parte sigma), luego pasa a un comparador que compara este "error" contra una referencia predefinida, finalmente los errores son retirados de la muestra digital para generar el stream digital que entrará al conversor D-A propiamente tal.
Observando el puro diagrama se deduce que es un ADC logicamente..... Pero el bloque de 1bit DAC es del circuito de feedback que necesariamente convierte de vuelta a análogo para "comparar" y corregir supuestamente el resultado.... Pero muy posible que primariamente sea para reducir el common noise, él diferenciador tiene una entrada positiva (donde entra la señal original análoga) y una entrada negativa donde la señal re-convertida se aplica, y es la diferencia de entre estas 2 señales o falta de esta en una de las fases lo que se elimina, y una de ellas es el ruido generado en el proceso de conversión....... Pero posible que el blok del integrador es parte del circuito de feedback y el blok del comparados parte dl circuito de feedback que corrige el desfase ;) todo está "debida corrección" es necesario debido a que la señal de retroalimentación esta fuera de fase/tiempo, ya que el proceso de conversión también demora y logicamente no va a estar en fase con la señal de entrada, pero solo dedusco observando el diagrama......y de ahí la definición de sigma delta...... También Muy posible que solo se usan/corrigen algunos bits y así evitar más retardo al reconvertirlo ;)
Pero puro especulaciones ya que personalmente nunca me interesado mucho en la misma tecnología interna o construcción de esos ics, pero muchos diagramas de blok pueden parecer empíricos si no s conoce lo básico, pero técnica digital no es tan complicada en su mayoría, pero joaco creo duerme con un par de DACs debajo de su almohada
Jaja si un poco, ahora me quedé sin dac eso sí killer, tengo que fabricar alguno
En todo caso, la curiosidad del sigma-delta es que la entrada digital se convierte a analógica, luego a digital y de nuevo a analógica hacia la salida.
O sea el sigma-delta no convierte directamente, si no que genera una representación de la info que recibe y eso es lo que finalmente convierte en audio
Hmmm el bloque que pusiste es un adc. Con retroalimentacion negativa. La conversión digital análoga atraves de de modulación sigma delta usa retroalimentacion positiva, creo que usa un conversor digital , digital para subir el ruido del conversor y luego el lpf que puse en el dibujo lo saca pero el bloque que pusiste Oscar corresponde a un adc no a un dac como puso killer también.
hace 8 horas, Oscar dijo:
Sorry Óscar, pero el diagrama representa un AD ;)
11 hours ago, ayuda said:
En efecto caballeros, el esquema sigma-delta de un DAC toma el nombre del ADC que incorpora. Lo que hacen estos DACs es convertir:
Digital (fuente original de entrada) -> Analógico -> Digital (equivalente delta-sigma) -> Analógico (salida)
O sea estos DACS no convierten los datos originales sino que una representación digital de dichos datos, generada a partir de un ADC sigma-delta.
Entonces el diagrama que yo comentaba no está completo...... Debido a que él bloque de entrada indica una señal añaloga, pero se facilita a enteder lo que escribes si brindas mejor o información más completa/detallada, ya que es difícil adivinar
correctamente debería de estar un bloque anterior que indica entrada digital y el proceso de AD y luego el diagrama publicado.
En todo caso parece extraño de que tecnicamente sea como tú mencionas, yo opinaba que era más en sentido de reducir distorcion ya que se pude simplificar a un circuito common mode, ya que sería la mayor razón de reconvertirlo a análogo..... pero apreciaria a que informes más detalladamente.
Hola matador, en el otro hilo (y tu ya sabes cómo funciona tu dac?) creo que está explicado mejor el propósito y la historia del sigma-delta, en el post de respuesta a topclassier
Me parece que hay una confusión por sanidad creo que de lo que estás hablando es en general de un modulador Sigma delta y la modulación que pusiste representa como modula una senal análoga a digital , pero cuando la técnica de modulación SD de usa para conversión da el diagrama corresponde simplemente al de un dac pero no incorpora un ADC sino que incorpora un dd digital digital por que la modulación Sigma delta básicamente es agregar muestras para subir el snr y sacarle el ruido que produce esto con el lpf low pass filter . La figura 2.6 en efecto representa el bloque del un dac Sigma delta
Si el bloque del dac incorpora el ADC porfa ponlo para ver de qué se trata y la fuente
Edited February 17, 2017 by ayuda
16 minutes ago, ayuda said:
Favor, sin confundirse, el sigma-delta (o delta-sigma, es lo mismo) es un modulador ADC que nació para aplicaciones de audio donde la precisión en el tiempo no es considerada crítica y donde el propósito es lograr la máxima resolución posible en frecuencia (cuya codificación creó Denon y fue después desarrollado por Philips y Sony para el formato de CD, en lo que se conoce como Red Book).
En efecto este esquema es sumamente útil para deshacerse de los problemas de precisión en frecuencia (ruido), como se explica en el otro hilo (Y tú ya sabes cómo funciona tu DAC?)
Si se fijan, la figura en bloques siguiente, de TI, es equivalente a la que adjunté más arriba en este hilo (que es el modelo de AKM):
Sigma delta solo es la técnica de modulación . Puede usarse en ADC . DD o DAC . Ese esquema por supuesto es la técnica usada en ADC pero el hilo es curiosidades de los dacs. Tienes que usar el bloque de modulación dac fig 2.6 para representar el equipo . El bloque que pusiste representa un grabador de estudio por ejemplo . Pero no el reproductor . Es decir habla de la modulación en ADC pero en dac y dd cambian
El link de la fuente dice lo mismo "how an ADC works" , no entiendo porque no pones la modulación de un dac .
6 minutes ago, ayuda said:
Por eso mismo es curioso po, los DACs de audio sigma-delta (o sea la gran mayoría) incorporan ese ADC en la secuencia de conversión.
Mira el diagrama de bloques siguiente, es el chip DAC del AK4490, muy usado en DACs de audio actualmente:
las letras griegas delta y sigma se refieren justamente a ese modulador
Óscar señalame con el Paint donde esta el modulador ADC en el diagrama de bloques n 4 porfa
Ok ' ese modulador es el remuetreo , noise shapping y quantization que corresponde al trabajo Sigma delta de la figura 2.6 no tiene nada que ver con un ic de un ADC que usa la misma modulación ..
La derecha de ese ic es el lado análogo sale una senal diferencial por AOutR y L . De ahí a la izquierda es solo senal digital asumo que sale I por las salidas y no V por lo que habría que usar un conversor I-V en ese ic
45 minutes ago, ayuda said:
cierto don ayuda, en la conversión DA el modulador sigma-delta no genera una salida analógica, sino que crea un modelo digital de la señal analógica que debería producir la entrada digital nativa como si pasara por un conversor ADC, la conversión no queda disponible en analógico en esta etapa ya que no es necesaria, pero el concepto es ese digital -> equivalente analógico digitalizado -> conversión analógica.
Sólo que el "equivalente analógico digitalizado" no se puede explicar con peras y manzanas
Tienes alguna confusión Óscar , de hecho el modulador Sigma delta en la conversión DA produce una señal análoga tal como muestra el bloque de akm pasando por un switching capacitor justo antes de los pines de salida .Puede ser que matador lo exponga más claro que yo
11. Los desarrolladores de DACs sabían, desde los comienzos del uso del formato, que los DACs no eran capaces de extraer con precisión la información disponible en el formato, relativa al posicionamiento de los sonidos (es decir, la resolución de la conversión en el dominio matemático del tiempo, no olvidemos que el formato privilegia la resolución en frecuencia). Lo que no sabían en ese momento es lo crítico que esto es para el audio, y que hoy en día es considerada la variable sobre la que el oído establece la mayor exigencia para discriminar sonidos. Aún sin saber esto último, (pero ya se sospechaba, por las fuertes críticas que recibió el formato en sus comienzos) se empezaron a utilizar altas resoluciones de muestreo y a aumentar el rango dinámico en los archivos fuente, para facilitarle la pega a los DACs en la predicción del instante en que será recibido el próximo pulso a decodificar (a mayor frecuencia, menos espacio de tiempo para esperar el próximo pulso y más estadística disponible sobre el comportamiento del tren de datos)

References: resolución 
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