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DDX（ダイレクトデジタルアンプリフィケーション）とは何ですか? 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現在デジタルと定義されているオーディオシステムはすべて、実際にはデジタルからアナログへの変換です。情報担体からのデジタル信号は、デジタル - アナログ変換器 (DAC、英語の用語では - DAC) に供給されます。マスオーディオシステムでは、さらに信号処理 (フィルタリング、ボリュームコントロール、音色など) がアナログ方式で実行されます。これは、特に低レベルの信号を処理する場合に、歪みやノイズの潜在的な原因となります。ハイエンドオーディオシステムでは、信号処理は DAC の前にデジタルシグナルプロセッサによって実行されるため、歪みを大幅に低減できます。ただし、これらの構造の違いは基本的なものではありません。いずれにせよ、DAC の後の信号はアナログアンプに送られます。サウンド信号は、アナログ処理と増幅の段階で特に脆弱です。そのため、サウンドのキャラクターは、使用されるコンポーネントに大きく依存します。

この問題は原則として解決できます。唯一の問題は価格です。コンポーネントとコンポーネント間の相互作用を調整する問題には触れません。最も重要なリンクに限定します。アンプとDACです。デジタルからアナログへの変換のさまざまな方法の詳細には触れませんが、それぞれの方法がサウンドに独自の色合いを与えることに注意してください。ご存知のように、アンプにも独自の「手書き」があり、出力段の動作クラスと一般的な回路によって決まります。経済的なクラス AB または B アンプは信号に大きな歪みをもたらします。クラス A アンプは高音質を提供しますが、経済的ではありません。デジタルアンプがパスで使用されている場合、入力アナログ信号のデジタル形式への逆変換がその中で実行され、追加の歪みが発生します。したがって、信号品質の要件がそれほど高くないため、デジタルアンプは依然として主にサブウーファーに使用されています。

音質を改善し、高効率を維持するには、信号キャリアからスピーカーシステムまで、オーディオパスを完全にデジタル化する必要があります。 Apogee は、アナログ信号の変換、処理、および増幅が完全に排除されたデジタル増幅パス用の DDX (Direct Digital Amplification) テクノロジーを提案しました。これにより、システムが大幅に簡素化され、コストが削減されます。デジタル信号プロセッサで処理された後のデジタル信号は、追加のインターフェイスや変換なしで、直接デジタルパワーアンプに送られます (図 1)。プロセッサは最大 96 倍のオーバーサンプリングをサポートし、最大 24kHz のサンプルレートを処理できます。 8 ビットの信号表現が使用されますが、音声伝送システム用に XNUMX ビットのデバイスが開発されています。

米。 1（クリックで拡大）

厳密に言えば、Apogee はこの分野のパイオニアではありませんでした。このアイデアは空中にあり、完全にデジタル化されたパスのさまざまなオプションが、前世紀の 80 年代後半から知られていました。しかし、信号処理と増幅のプロセスへの新しいアプローチが表現されているのはDDXテクノロジーです。小信号マイクロ回路と電力マイクロ回路のトポロジーは異なり、それらを 3 つのチップに組み合わせるには、大きな技術的困難が伴います。プロセッサと強力な出力段の分離により、それらを個別のマイクロ回路の形で実装することが可能になり、システムのコストが大幅に削減されました。チップセットは、DDXプロセッサとチャンネル数ごとに分離されたパワーアンプで構成されています。 XNUMX チャンネルとマルチチャンネルの両方のシステムが利用可能です。開発者は、コンピュータマルチメディアデバイスからホームオーディオシステムや MPXNUMX プレーヤーまで、アプリケーションの範囲を定義します。

DDX の主な利点は次のとおりです。

高効率
DACなし
高ノイズ耐性
低騒音レベル
低価格
フィードバックはありません
良好なスピーカーダンピング

このような利点の数々は、信号処理技術の特殊性と出力段の構造によるものです。従来のクラスDアンプとは異なり、出力段をBDクラスのブリッジモードに切り替えることで、ダイナミックヘッドムービングシステムのインパルスダンピング（ダンピングターナリーモジュレーション）を整えることが可能になりました。情報パルス間の間隔で、出力段はボイスコイルの出力を閉じます。可動システムの主な共振の電気的減衰は、アンプの仮想出力インピーダンスによってではなく、電源スイッチの非常に現実的でかなり低い抵抗によって行われます (図 2)。

したがって、ダンピングファクターの概念は、いくつかの留保を付けた上でのみ、この技術に適用できます。従来の方法で測定すると、値は小さく、約 16 ですが、可動システムの減衰度は、減衰係数が 100 を超えるアナログアンプの減衰度より悪くはありません。信号の一時停止中に負荷を切断することにより、また、新しいテクノロジーにより、信号対雑音比が向上します。

DDX（Direct Digital Amplification）とは何ですか？
図。 2

ダンピングの改善に加えて、弱い信号を増幅するときのアンプの効率が向上します。アナログAB級アンプと比較すると、DDX効率は約20～3倍高く、従来のD級アンプは小信号領域で約XNUMX%劣ります(図XNUMX)。

DDX（Direct Digital Amplification）とは何ですか？
図。 3

もう 100 つの重要な利点は、アンプに一般的なフィードバックがないことです。出力段のブリッジ構成と合わせて、これにより、信号パラメータに対する電源電圧の変化の影響が大幅に減少します。フィードバックがなければ、アンプの安定性も向上します。カーアンプ用に設計されたマイクロ回路は、0,7オームの負荷で最大12ワットの電力を発生します。そして、これはコンバーターや大規模なラジエーターなしで、XNUMXボルトの供給電圧です！作成者は、新しいテクノロジーが広く採用される日もそう遠くないだろうと楽観的です。

しかし、アナログメディアはどうでしょうか？コンパクトカセットの廃止は無期限に延期され、デジタル放送は（地政学的な理由よりも経済的な理由で）すぐに一般に利用可能になることはないでしょう。 DAB 標準はロシアと CIS での使用が推奨されていますが、話や放送経験以上には進みませんでした。そして他の国ではアナログ放送はまだ諦めていません。ただし、大きな障害はありません。アナログソースの場合は、アナログ - デジタルコンバーターを使用する必要があり、新たな可能性が広がります。例えば、既存のデジタルノイズリダクションシステムやその他の信号処理装置を使用することが可能になります。ハイエンドデジタルシステムにおけるこのようなソリューションは標準となっており、それを車載機器にわざわざ適用しようとする人は誰もいません。

Apogee は現在、半導体コンポーネント、OEM デバイスの形で DDX 増幅ソリューションをオーディオ機器メーカーに提供し、その技術をライセンス供与しています。 Apogee は常に新しい製品と技術を開発し、この分野で活動する他の企業との協力を拡大しています。最新のニュースは、STMicroelectronics (旧称 SGS-THOMSON Microelectronics) との契約締結です。この会社は、電気通信、コンピュータシステム、民生用システム、自動車、産業オートメーション、制御システムなど、幅広いアプリケーション向けのさまざまな集積回路 (IC) とディスクリートデバイスを設計、開発、製造、販売しています。このコラボレーションの結果、最大 4.1W の出力を提供する 100 チャネル DDX コントローラーと XNUMX つの DDX 増幅チップを含む新しいチップラインがリリースされました。

Apogee および DDX 製品の詳細については、apogeeddx.com をご覧ください。

著者：A.シハトフ。出版物: bluesmobile.com/shikhman

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