四种DAC由 5V 和 3.3V 电源供电时的性能,由5V电源供电时,分辨率高于 16 位,动态范围达 6 dB。如果考虑了这四种 DAC 的 THD 特性,则这种差异就不复存在。由5V电源供电时,要达到 16 位以及 16 位以上的分辨率,最小 A 加权 SNR 分别为 90 dB 和 99 dB,而由3.3V 电源供电时则分别为 90dB 和 93dB。16 位
音频信号的最大 THD+N为 -87dB,而18 ~ 24 位音频信号的则为 -89dB。这四种
转换器售价为 1.20 美元(1000件批量),工作温度为-10 ~ +70℃。采用 I2S 数据的CS4344,其工作温度范围为-40 ~ +85℃。
高端消费类与专业设备市场 如果把目光移向高端消费类设备和专业设备,则市场要求就开始模糊不清。高端消费类设备和专业设备两个市场都需要健康的价格竞争,但最终用户愿意花钱来获得看得见的性能优势。两种设备都把 24 位192 k 采样/秒作为基本要求。尽管消费类设备市场上仍有编解码器的用武之地,但专业设备几乎毫无例外地使用单独的 DAC 和 ADC。应用这一类器件的设备包括数字音频
控制台、工作站、效果处理器、广播设备、高级音频视频接收机以及环绕声处理器。
就像IC 制造商不断地为这些设备塞进各种规范一样,电路设计创新继续牺牲功能密度,而侧重于作为主要目标的原始性能。对于价格最不敏感的专业设备市场来说,这一特点可能体现在更宽的内部数据路径上,以防止数字滤波器或者高度线性的转换器的舍入误差。
在芯片开发过程中,IC设计师更关心的是音频频带以外的线性。 -∑转换器体系结构的一个优点,就是它可以把产生的噪声从基带转移到奈奎斯特频率以外的频带。在奈奎斯特频率上,就听音感受来说,听者几乎不在乎这种噪声。但是,超声频带的非线性会使噪声能量进入到音频频带内。在主观感受上,这种复杂的行为会降低声学透明度。据分析,在 1kHz 激励下的 额定THD 并不揭示这种性能特点。最佳的数据表数据可从特性曲线中找到,但要注意那些在音频频带高端陡峭下降的特性曲线;这些特性曲线很可能使用转换器外部的滤波器,虽然这种用法有其它原因,但在这一问题上,掩盖的内容要比揭示的多。

图 2,采用多位?-∑调制器的 DAC 都使用动态元素匹配方法来减少对 IC 内部器件匹配的依赖性( Wolfson 微电子公司提供资料)。 这一类转换器实际上全都采用多位 -∑体系 架构(图 2)。这一概念也逐渐应用于某些消费类装置,但未达到市场高端设备的先进水平。与单个位 DAC 一样,多位 DAC 也起始于一个内插式滤波器,从而提高了有效采样率,抑制了带外信号镜像的发生。DEM(动态单元匹配)阵列将来自多位 -∑调制器的信号分解成许多个被 -∑调制的信号(参考文献 5)。DEM 系统一般选择最近最少使用的单元来确定单个等权重信号的重组方法。这种方法可减小单个 DAC 部件为达到额定性能而必须进行的匹配的程度(参考文献 6)。
德州仪器公司Burr-Brown 部的四通道 PCM4104 DAC 就是一个高性能音频转换器的实例。PCM 4104 可以接受常用格式(左调整、右调整 及 I2S)的、采样速率高达 200 k 采样/秒的 16位、18位、20位 和 24 位音频数据,以及与 DSP 串行端口简单接口的 TDM(时分复用)数据流。
这种四转换器可用作为独立器件,你也可以通过一个四线 SPI 在软件控制下对它进行配置。软件控制能利用诸如数字混音台所需的单独通道的静音和输出信号倒相等功能。
PCM 4104 DAC可为5Ω差动输出端提供能驱动600Ω负载的6.15Vp-p电压范围。TI公司 在 通常的 1k 采样/秒激励为odB的情况下,将 THD 限制在 采样率为48k采样/秒时的 -94 dB以下。为在 96k 和 192k 采样/秒下测量 THD,该公司还将测量带宽扩展至 40 kHz,但在96k和192k两种采样率的THD 典型值分别为-100dB 和 -97 dB。在所有采样率下,典型的未加权 SNR 均优于 113 dB,但 TI公司 没有公布这款售价为7.50 美元的 IC 的 SNR 极限值。PCM4104 采用TQFP-48 封装,可由 5V 模拟电源和 3.3V 数字电源供电。其功耗在 48k 采样/秒下仅为 256 mW ,在更高采样率下则相应增大。
Cirrus Logic公司 的 CS4398 立体声 DAC 可以处理普通 PCM 格式的 16 位~24 位数字音频数据,支持高达 192k采样/秒 的采样率。它还有一个 DSD 位流输入端。PCM 和 DSD两个 输入端均有可以通过控制端口来使用的对