2024年4月28日发(作者：宣如)
口从余
最早的１比特ＤＡＣ采用脉冲密度调制（ＰＤＭ）方式．
代比特流ＤＡＣ．对信噪比进行了改进 飞利浦也开始在自
己产品中使用ＰＤＭ ｌ比特ＤＡＣ．于１９８９年推出了两款ＣＤ
机ＬＨＨ３００（照片１）和ＬＨＨ５００（照片２）。但由于
ＳＡＡ７３２１只是在ＳＡＡ７３２０的基础上做了少量的调整．基本
但在ＭＡＳＨ方式ｍ现之后．脉冲宽度调制（ＰＷＭ）方式很
快就成了１比特ＤＡＣ的主流 为了与ＰＷＭ １比特ＤＡＣ抗
衡，飞利浦、先锋、雅马哈等先后开发出了高性能的ＰＤＭ
１比特ＤＡＣ，ＪＶＣ开发出了构想新颖的脉冲沿调制（ＰＥＭ）
１比特ＤＡＣ 本文将对高性能版ＰＤＭ和ＰＥＭ的１比特ＤＡＣ的
有关情况作较为详细地介绍
的电路是相同的．所以两款ＣＤ机的性能不如其他公司使
用ＭＡＳＨ １比特ＤＡＣ的ＣＤ机
于是飞利浦于１９９０年推出了第三代比特流ＤＡＣ
２０１０年第６期
来制作在另外一块半导体芯片上 ＴＤＡ１５４７也被人称作
ＤＡＣ７．图４为ＴＤＡ１５４７内部框图．是一块立体声Ｄ／Ａ变换
ＩＣ。
最初ＴＤＡ１５４７是与ＳＡＡ７３５０组合使用．只使用
ＳＡＡ７３５０的前半部分作为三阶噪声整形器．然后输出到
ＴＤＡ１５４７进行数模变换 这种组合把ＳＡＡ７３５０称作三阶噪
声整形器．ＴＤＡ１５４７称作比特流ＤＡＣ
１９９１年上市的飞利浦ＬＨＨ７００（照ｆｉ８）、１９９２年上市
的马兰士ＣＤ一１５（照片９）和建伍１９９２年的ＣＤ机Ｌ—Ｄ１（图
５、照片１０）都用ＮＰＣ ＳＭ５８０３做数字滤波器，用
ＳＡＡ７３５０作三阶噪声整形器，用ＴＤＡ１５４７进行数模变换。
ＴＤＡ１３０７是１９９３年飞利浦开发的第五代集成电路．与
ＳＡＡ７３５０（图１、图２），将噪声整形的阶数从原来的两阶
ＴＤＡ１５４７配套使用，是一款内置数字滤波器、数字电位器
提高到三阶．使可听带域的信噪比有所改善 的三阶噪声整形器，有人也称其为ＤＦ７。图６是ＴＤＡ１３０７
ＳＡＡ７３５０与ＳＡＡ７３２０、ＳＡＡ７３２１的最大不同有三点：
内部框图，通过反复三次２倍超取样运算实现８倍超取样．
第一．将噪声整形器改成了三阶．降低了可听带域的噪声
数字滤波器输Ｌ￣２０１：Ｌ特的信号．噪声整形器的阶数可切换
电平：第二．将开关电容网络的输出方式改进成平衡输出
为三阶或四阶
型，降低了偶次失真；第三，省去了内置的４倍超取样数
飞利浦开发的比特流ＤＡＣ的最终形态是称作“ＤＦ７＋
字滤波器．可以与性能更好的数字滤波器连接
ＤＡＣ７”的组合方式，即由ＴＤＡ１３０７和ＴＤＡ１５４７组合构成
另外．设计ＳＡＡ７３５０ｔ￣考虑到与日本的数字滤波器集 马兰士１９９５年推出的ＣＤ机ＣＤ一１７Ｄ ｆ照片１１）和１９９６年推
成电路的匹配．对输入接口作了变更．所以常与ＮＰＣ的高
出ＣＤ一１６Ｄ（图７）都使用了这两块集成电路
性能数字滤波器组合使用
ＴＤＡ１３０７内置的数字无声检测电路（图６的左下方）
ｌ９９１年上市的
马兰士ＣＤ＿４２／５２／７２｝
（照ｆｉ－３）三款机型｝
都采用ＴＳＡＡ７３５０ Ｉ ¨
先锋１９９０年上市的Ｉ
数据＿１ 数据－－０
时钟 Ｏ ｓ２．ｓ３．Ｓ５．Ｓ昏ｓ７．Ｓｌｏ Ｓ９
ＣＤ机ＰＤ一 ｒ０７ ｆ照
（低电平） ０Ｎ ， ．． ０Ｎ
ｉｆ－４－６）是最早使Ｉ
（ ：放电。 ：充Ｅ （ ：放电。 ：充电
时钟＝１ ｓ１．ｓ４．Ｓ７．ＳＩ Ｓ１．
用ＳＡＡ７３５０的机型Ｉ
．
（高电平） ：充电． ：放电Ｊ （ ：充电． ：放电）
（图３）， 数字滤波器ｌ
采用ＮＰＣ公司的８倍
（ｂ）各开关的动作
超取样２０比特输出
≯ ００ ｛｝
警孝 蔓 囊
的数字滤波器
ＳＭ５８１３。
１
ＴＤＡ１５４７ ｆ照
ｌ Ｉ６
片７）是飞利浦１９９１
｝
；
年开发的第四代
ｉ
ＰＤＭ １比特ＤＡＣ．
为了提高音质．将
ＳＡＡ７３５０的开关电
容Ｄ／Ａ网络分离出
誊≥ｊ 謦 卿 謦粤即 ｌ 蓉
实用影音技术
右声道、，左声道
逻辑 逻辑‘
电路
和
路
电路驱动 嚣・
剖
出
图６飞剽浦ＴＤＡ１３０７的毫路方框图 ０
］ ［ 工
Ｉ放大器Ｉ
崩
图４ 飞利浦ＴＤＡ１５４７的内部电路方框图
照 片３
奄兰士ｃ６一－７２
｛｝≈
｝ 々｛女《
０
：
照片２飞利瀵ＬＨＨ５００激光唱机
１阶ＬＰＦ
２０１０年第６期
至
∞机芯
ＣＤ¨Ｉ２１
ＴＤ＾ ∞盯 ｓ从７３７２ＧＰ ７ＩＨＣ２５７＾ Ｄ＾ ３ｏ７ Ｔ队１５Ｉ７
差动放大器兼
ＬＰＦ
输出放大器
口圈圃
Ｒｃ＾
耋 口 ＋ Ｉ Ｉ １ Ｉ ｔＬ￣
桐
Ｔ队ｌ３ｌ５Ｈ ＳＭＳ８‘４
非平衡输出
静噪继电器
Ａ
平衡输出
光 Ｈ ｝ ｆ－ｊ 出
号萄
光
羹 基≤ 董≥≯ 誊 警 骥
现时１比特ＤＡＣ往往会产生称之为极限环的
振荡．所以用检测电路输出的数字无声信
号对输出电路进行静噪处理．不让振荡的
声音输出。
二、先锋的脉冲流ＤＡＣ
先锋１９９１年推出了六碟ＣＤ机ＰＤ—Ｍ５６０
（照片ｌ２）和ＰＤ～Ｍ７６０（照片１３），它们最
初采用的ＰＤＭ ｌ比特ＤＡＣ是先锋早期的脉
冲流ＤＡＣ 前者采用的型号为ＰＤ２Ｄ２６Ａ的是
低价格版．后者采用的是在后述的ＰＤ－Ｔ０９
中也采用的ＰＤ２０２８Ａ
孽 孽
均电平
这两款ＣＤ机的宣传重点是六碟连播的
机芯．而非脉冲流ＤＡＣ。但是在１９９１年１０
月举办的第４０届全日本音响博览会上．先
锋展示的ＣＤ机ＰＤ—Ｔ０９（照片１４、１５）中使
用了ＰＤ２０２８．用ＰＤ２０２８组成的脉冲ＤＡＣ一
（ｔＯ占空比５０％
均电平
下子成了人们关注的焦点
ＰＤ２０２８（图８）与飞利浦的产品一样也
采用ＰＤＭ方式．出于音质考虑没有用开关
电容Ｄ／Ａ网络形成正负脉冲．而采用简单地
改变方波脉冲的密度的方式。在其内部每
个声道有四个ＤＡＣ．工作于推挽方式
考虑到噪声整形器阶数越高音频带内
（ｂ）占空比１ｏ０％
０ 垮蓼 孥粤 警
用来检测数字信号是否是双极零．零数据连续出现超过规
蠹
的噪声就越小．但再量化引起的高频噪声
也会随之增加，必须使用高阶的模拟滤波器，模拟滤波器
同样会引起音质恶化。所以先锋决定只采用两阶噪声整形
定的值时检测电路输出静噪处理用的信号。ＤＳＬ是左声道
用的信号．ＤＳＲ是右声道用的信号。由于当零数据连续出
器，将超取样的倍数提升至３８４倍，以此降低音频带内的
实用影音技术
噪声。进行３８４倍的噪声整形时由于高频噪声增加不多，
所以后接的模拟滤波器采用二阶低通滤波器即可。
ＰＤＭ的脉冲占空比．即脉冲宽度ｔ和脉冲周期Ｔ的比ｔ厂ｒ
往往在０．５（５０％）左右。但是这种场合如图９所示，由于
巴特沃斯有源低通滤波器滤波之后输｝ 巴特沃斯有源低
通滤波器兼有输 缓冲器的功能． 组成足在音频运算放
大器ＮＪＭ２１ ｌ４的后面增加～ 级Ⅱ补场效应管纯甲类推挽缓
冲
平均电平较低．信噪比会恶化．于是在脉冲流
ＤＡＣ中脉冲的占空比为１．即使用占空比为１００％
的脉冲．实现信噪比高的Ｄ／Ａ变换
图１０是ＰＤ—Ｔ０９信号处理电路框图．其中称
为连奏环变换系统的部分是其最大亮点．该系
统由数字滤波器ＰＤ０１ １６Ａ和两块脉冲流ＤＡＣ
ＰＤ２０２８Ａ组成 ＰＤ０１１６Ａ被称为连奏环信息处
理器．是一块慢截止型８倍超取样２０ｔ：Ｌ特输 的
数字滤波器 从ＣＤ读取经解调的１倍ｌ６比特的数
据先经ＰＤ０１１６Ａ变换成８倍２０ｋＬ特的数据．然后
再经ＰＤ２０２８作进一步的超取样变换．变换成３８４
倍ＰＤＭ １比特数据
ＤＡＣ输出的信号经后接的通带超过２００ｋＨｚ
的无源一阶低通滤波器和通带大于４８ｋＨｚ的二阶
２０１０年第６期 。＝９
三、雅马哈Ｉ—ＰＤＭ １比特ＤＡＣ方式
１９８８年以前雅马哈一直致力于多比特ＤＡＣ．是多比特
输出的能量与脉冲的密度成正比．实现低失真的数模变
换。
图１３的说明意味着占空比为１００％的先锋ＰＤＭ失真较
大．而从图９的占空比对平均电平的影响的角度来看．意
ＤＡＣ的先驱者 从１９８９年开始雅马哈转向超低比特的１比
特ＤＡＣ，推出的第一款使用１比特ＤＡＣ的ＣＤ机的ＣＤＸ一
１０３０（照片１６），使用了ＭＡＳＨ方式的ＰＷＭ １比特ＤＡＣ。
１９９０年雅马哈开发出自己的第一块ＰＤＭ １比特ＤＡＣ
ＹＡＣ一５０１．并用于ＣＤ机ＣＤＸ一１０５０（照片ｌ７）中。
味着降低占空比的雅马哈的Ｉ—ＰＤＭ信噪比会有所恶化。两
种ＰＤＭ的取向是不一样的
四、ＪＶＣ的ＤＤ变换器
＜ ＞实用影音技术
声整形器．之前没
时钟
Ｉ．ＰＤ
Ｌｃｈ
能实现是因为四阶
噪声整形器要求的
动态范同宽和后接
变换
电路
输出
ＹＡＣ・５们
１６
数据
数
输
数字＋阶噪声整形器Ｉ
ｐＦ
的局部ｌ比特ＤＡＣ
的分解力不足．容
Ｉ 数据
ｆ时钟 Ｉ．变换 ＰＤｌｄ
Ｒｃｈ
输出
易造成再量化器饱
和并引起称之为极
限环的数字振荡
ＤＤ变换器通
时钟发生电路 Ｉ一 时钟 电路
图１４雅马哈ＣＤＸ一１０５０的数模变换电路的基本组成
过开发出分解力高
动态范嗣宽的ＰＥＭ
（脉冲沿调制）局
部ｌ比特ＤＡＣ．可
以将再星化器的输
模拟
输出
ｍ最大扩大到０＋８
的ｌ７值 于足汁需
要ｌ５值动态范Ｈ爿的
阶噪声整形器实
图１５ ＸＬ—Ｚ５３１的数模变换部分电路框图
现厂不自激、不饱
和Ｊ
在１９８９年举办的全日本音响博览会上．ＪＶＣ展示了自
行开发的命名为“ＤＤ变换器”的ＰＥＭ（脉冲沿调制）１比
四阶噪声整形器的结构见图１６（ａ）． 冉量化噪声通
过四阶积分器后反馈至输入端 图ｌ６（｝））是ＶＡＮＳ方式四
阶噪声整形器的例子．在反馈环内设置丁两个二阶积分
器。
特ＤＡＣ ＪＣＥ４３０２Ａ（照片１８），最早使用ＪＣＥ４３０２Ａ的ＣＤ
机是ＪＶＣ的ＸＬ—Ｚ５３Ｉ（照片ｌ９）． 、
冈１５是ＸＬ—Ｚ５３１的数模变换部分电路框图．由图可知
ＤＤ变换器是由ＶＡＮＳ方式四阶噪声整形器和两个ＰＥＭ １
比特ＤＡＣ组成
ＶＡＮＳ（Ｖｉｃｔｏｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｎｏｉｓｅ Ｓｈａｐｅｒ）方式实现
ＶＡＮＳ方式的独特之处在于低频端『ＪＩ１有足够的负反
馈，可充分体现出四阶噪声整形的特性．改善音频带内的
信噪比．高频端再量化器的动态范［市】小一些也没关系（具
体点说有５、６值就可以了），其特性接近期望的两阶或者
一
了一直难以实，｝｝ｊ化的四阶噪声整形．是当时最先进的噪
阶的特性
２０１０年第６期 ９９
ＶＡＮＳ方式噪声整形器输出的数
据是３２倍１５值（４比特）的数据。然
后用ＰＥＭ方式届部１比特ＤＡＣ变成一
比特信号．其分解力会有所提高．
是以前的ＰＷＭ的２ ４倍
ＰＥＭ局部１比特ＤＡＣ的最大特点
是分解为过去ＰＷＭ方式的２￣４倍ｆ具
体的位数随相邻波形的组合情况而
变化）．图１７是ＰＥＭ方式局部１比特
ＤＡＣ的有关信号波形
ＰＥＭ方式ＤＡＣ的基本动作是当首
先输入的数据是＋ｎ时．Ａ—ＤＡＣ的脉
冲沿朝宽度展宽的方向前移ｎ个时钟
周期．而Ｂ—ＤＡＣ．￥￣Ｊ正好相反．脉冲
沿朝减小脉冲宽度的方向后移ｎ个时
钟周期 当输入的数据是一ｎ时．与
上述的情况相反．Ａ—ＤＡＣ的脉冲沿
朝减小脉冲宽度的方向移动ｎ个时钟
由于这种“减少高频时噪声整形器的阶数”具有可
以抑制再量化噪声在取样频率的１／２附近增大的副作用．
所以具有不必提高模拟低通滤波器的阶数就能达到预期
目的优点。
周期．而Ｂ—ＤＡＣ则朝扩大脉冲宽度的方向移动ｎ个时钟周
期。
在网１７中最先从噪声整形器输入到ＤＡＣ的是＋ｌ的数
据．Ａ—ＤＡＣ输出的脉冲沿从虚线的基准位置向左移动了
量化
真
４阶低音提升
原理图
（ｂ）ＶＡＮＳ电路的例子
１１］１６ ＶＡＮｓ方式四 阶嗥声鹫ｌ形鼹 ｝子 ｉ ；０ ７ ０
± 一 … … ＾￡ … ＃ ｛ｔ ０
数据编号
噪声整形器
输出（数据）
第１号 第２号 ｌ 第３号 ｝ 第４号 ｌ
＋ｌ
——
｝０ —ｌ
Ｉ
＋５
Ｉ
晶振时钟
（３８４唇）
ｎｆ１ｆ１几ｆ１ｆ１几ｆ１ｎｆ１八几 ｊ广 Ｌ ｎ几ｎ九八ｆ１九ｆ１： ｎｎｆ１ｎｆ１九几几ｊ
—
④ＤＡＣ输出
⑩ＯＡｃ输出
相减后的输出
Ｊ 提前ｊ个时Ｉ钟周期 ｌ
Ｉ＼迟后１个目寸钟周期
………“
Ｉ‘
山
Ｉ
卜 周期 ！ 箱
麓疆飘蕊蕊 ｇ黼嘲
ｒ１ “ ５ｅ １ 个时钟 一
Ｉ
一
＋
一ｔ
。
ｉ
………
④一⑩
Ｉ
Ｉ
一
玄—— 赢１’ ｌ Ｉ
圈，７‘ ＥＭ声式局部１诧譬 睁 誊 警 ≯
◇ 实用影音技术
2024年4月28日发(作者：宣如)
口从余
最早的１比特ＤＡＣ采用脉冲密度调制（ＰＤＭ）方式．
代比特流ＤＡＣ．对信噪比进行了改进 飞利浦也开始在自
己产品中使用ＰＤＭ ｌ比特ＤＡＣ．于１９８９年推出了两款ＣＤ
机ＬＨＨ３００（照片１）和ＬＨＨ５００（照片２）。但由于
ＳＡＡ７３２１只是在ＳＡＡ７３２０的基础上做了少量的调整．基本
但在ＭＡＳＨ方式ｍ现之后．脉冲宽度调制（ＰＷＭ）方式很
快就成了１比特ＤＡＣ的主流 为了与ＰＷＭ １比特ＤＡＣ抗
衡，飞利浦、先锋、雅马哈等先后开发出了高性能的ＰＤＭ
１比特ＤＡＣ，ＪＶＣ开发出了构想新颖的脉冲沿调制（ＰＥＭ）
１比特ＤＡＣ 本文将对高性能版ＰＤＭ和ＰＥＭ的１比特ＤＡＣ的
有关情况作较为详细地介绍
的电路是相同的．所以两款ＣＤ机的性能不如其他公司使
用ＭＡＳＨ １比特ＤＡＣ的ＣＤ机
于是飞利浦于１９９０年推出了第三代比特流ＤＡＣ
２０１０年第６期
来制作在另外一块半导体芯片上 ＴＤＡ１５４７也被人称作
ＤＡＣ７．图４为ＴＤＡ１５４７内部框图．是一块立体声Ｄ／Ａ变换
ＩＣ。
最初ＴＤＡ１５４７是与ＳＡＡ７３５０组合使用．只使用
ＳＡＡ７３５０的前半部分作为三阶噪声整形器．然后输出到
ＴＤＡ１５４７进行数模变换 这种组合把ＳＡＡ７３５０称作三阶噪
声整形器．ＴＤＡ１５４７称作比特流ＤＡＣ
１９９１年上市的飞利浦ＬＨＨ７００（照ｆｉ８）、１９９２年上市
的马兰士ＣＤ一１５（照片９）和建伍１９９２年的ＣＤ机Ｌ—Ｄ１（图
５、照片１０）都用ＮＰＣ ＳＭ５８０３做数字滤波器，用
ＳＡＡ７３５０作三阶噪声整形器，用ＴＤＡ１５４７进行数模变换。
ＴＤＡ１３０７是１９９３年飞利浦开发的第五代集成电路．与
ＳＡＡ７３５０（图１、图２），将噪声整形的阶数从原来的两阶
ＴＤＡ１５４７配套使用，是一款内置数字滤波器、数字电位器
提高到三阶．使可听带域的信噪比有所改善 的三阶噪声整形器，有人也称其为ＤＦ７。图６是ＴＤＡ１３０７
ＳＡＡ７３５０与ＳＡＡ７３２０、ＳＡＡ７３２１的最大不同有三点：
内部框图，通过反复三次２倍超取样运算实现８倍超取样．
第一．将噪声整形器改成了三阶．降低了可听带域的噪声
数字滤波器输Ｌ￣２０１：Ｌ特的信号．噪声整形器的阶数可切换
电平：第二．将开关电容网络的输出方式改进成平衡输出
为三阶或四阶
型，降低了偶次失真；第三，省去了内置的４倍超取样数
飞利浦开发的比特流ＤＡＣ的最终形态是称作“ＤＦ７＋
字滤波器．可以与性能更好的数字滤波器连接
ＤＡＣ７”的组合方式，即由ＴＤＡ１３０７和ＴＤＡ１５４７组合构成
另外．设计ＳＡＡ７３５０ｔ￣考虑到与日本的数字滤波器集 马兰士１９９５年推出的ＣＤ机ＣＤ一１７Ｄ ｆ照片１１）和１９９６年推
成电路的匹配．对输入接口作了变更．所以常与ＮＰＣ的高
出ＣＤ一１６Ｄ（图７）都使用了这两块集成电路
性能数字滤波器组合使用
ＴＤＡ１３０７内置的数字无声检测电路（图６的左下方）
ｌ９９１年上市的
马兰士ＣＤ＿４２／５２／７２｝
（照ｆｉ－３）三款机型｝
都采用ＴＳＡＡ７３５０ Ｉ ¨
先锋１９９０年上市的Ｉ
数据＿１ 数据－－０
时钟 Ｏ ｓ２．ｓ３．Ｓ５．Ｓ昏ｓ７．Ｓｌｏ Ｓ９
ＣＤ机ＰＤ一 ｒ０７ ｆ照
（低电平） ０Ｎ ， ．． ０Ｎ
ｉｆ－４－６）是最早使Ｉ
（ ：放电。 ：充Ｅ （ ：放电。 ：充电
时钟＝１ ｓ１．ｓ４．Ｓ７．ＳＩ Ｓ１．
用ＳＡＡ７３５０的机型Ｉ
．
（高电平） ：充电． ：放电Ｊ （ ：充电． ：放电）
（图３）， 数字滤波器ｌ
采用ＮＰＣ公司的８倍
（ｂ）各开关的动作
超取样２０比特输出
≯ ００ ｛｝
警孝 蔓 囊
的数字滤波器
ＳＭ５８１３。
１
ＴＤＡ１５４７ ｆ照
ｌ Ｉ６
片７）是飞利浦１９９１
｝
；
年开发的第四代
ｉ
ＰＤＭ １比特ＤＡＣ．
为了提高音质．将
ＳＡＡ７３５０的开关电
容Ｄ／Ａ网络分离出
誊≥ｊ 謦 卿 謦粤即 ｌ 蓉
实用影音技术
右声道、，左声道
逻辑 逻辑‘
电路
和
路
电路驱动 嚣・
剖
出
图６飞剽浦ＴＤＡ１３０７的毫路方框图 ０
］ ［ 工
Ｉ放大器Ｉ
崩
图４ 飞利浦ＴＤＡ１５４７的内部电路方框图
照 片３
奄兰士ｃ６一－７２
｛｝≈
｝ 々｛女《
０
：
照片２飞利瀵ＬＨＨ５００激光唱机
１阶ＬＰＦ
２０１０年第６期
至
∞机芯
ＣＤ¨Ｉ２１
ＴＤ＾ ∞盯 ｓ从７３７２ＧＰ ７ＩＨＣ２５７＾ Ｄ＾ ３ｏ７ Ｔ队１５Ｉ７
差动放大器兼
ＬＰＦ
输出放大器
口圈圃
Ｒｃ＾
耋 口 ＋ Ｉ Ｉ １ Ｉ ｔＬ￣
桐
Ｔ队ｌ３ｌ５Ｈ ＳＭＳ８‘４
非平衡输出
静噪继电器
Ａ
平衡输出
光 Ｈ ｝ ｆ－ｊ 出
号萄
光
羹 基≤ 董≥≯ 誊 警 骥
现时１比特ＤＡＣ往往会产生称之为极限环的
振荡．所以用检测电路输出的数字无声信
号对输出电路进行静噪处理．不让振荡的
声音输出。
二、先锋的脉冲流ＤＡＣ
先锋１９９１年推出了六碟ＣＤ机ＰＤ—Ｍ５６０
（照片ｌ２）和ＰＤ～Ｍ７６０（照片１３），它们最
初采用的ＰＤＭ ｌ比特ＤＡＣ是先锋早期的脉
冲流ＤＡＣ 前者采用的型号为ＰＤ２Ｄ２６Ａ的是
低价格版．后者采用的是在后述的ＰＤ－Ｔ０９
中也采用的ＰＤ２０２８Ａ
孽 孽
均电平
这两款ＣＤ机的宣传重点是六碟连播的
机芯．而非脉冲流ＤＡＣ。但是在１９９１年１０
月举办的第４０届全日本音响博览会上．先
锋展示的ＣＤ机ＰＤ—Ｔ０９（照片１４、１５）中使
用了ＰＤ２０２８．用ＰＤ２０２８组成的脉冲ＤＡＣ一
（ｔＯ占空比５０％
均电平
下子成了人们关注的焦点
ＰＤ２０２８（图８）与飞利浦的产品一样也
采用ＰＤＭ方式．出于音质考虑没有用开关
电容Ｄ／Ａ网络形成正负脉冲．而采用简单地
改变方波脉冲的密度的方式。在其内部每
个声道有四个ＤＡＣ．工作于推挽方式
考虑到噪声整形器阶数越高音频带内
（ｂ）占空比１ｏ０％
０ 垮蓼 孥粤 警
用来检测数字信号是否是双极零．零数据连续出现超过规
蠹
的噪声就越小．但再量化引起的高频噪声
也会随之增加，必须使用高阶的模拟滤波器，模拟滤波器
同样会引起音质恶化。所以先锋决定只采用两阶噪声整形
定的值时检测电路输出静噪处理用的信号。ＤＳＬ是左声道
用的信号．ＤＳＲ是右声道用的信号。由于当零数据连续出
器，将超取样的倍数提升至３８４倍，以此降低音频带内的
实用影音技术
噪声。进行３８４倍的噪声整形时由于高频噪声增加不多，
所以后接的模拟滤波器采用二阶低通滤波器即可。
ＰＤＭ的脉冲占空比．即脉冲宽度ｔ和脉冲周期Ｔ的比ｔ厂ｒ
往往在０．５（５０％）左右。但是这种场合如图９所示，由于
巴特沃斯有源低通滤波器滤波之后输｝ 巴特沃斯有源低
通滤波器兼有输 缓冲器的功能． 组成足在音频运算放
大器ＮＪＭ２１ ｌ４的后面增加～ 级Ⅱ补场效应管纯甲类推挽缓
冲
平均电平较低．信噪比会恶化．于是在脉冲流
ＤＡＣ中脉冲的占空比为１．即使用占空比为１００％
的脉冲．实现信噪比高的Ｄ／Ａ变换
图１０是ＰＤ—Ｔ０９信号处理电路框图．其中称
为连奏环变换系统的部分是其最大亮点．该系
统由数字滤波器ＰＤ０１ １６Ａ和两块脉冲流ＤＡＣ
ＰＤ２０２８Ａ组成 ＰＤ０１１６Ａ被称为连奏环信息处
理器．是一块慢截止型８倍超取样２０ｔ：Ｌ特输 的
数字滤波器 从ＣＤ读取经解调的１倍ｌ６比特的数
据先经ＰＤ０１１６Ａ变换成８倍２０ｋＬ特的数据．然后
再经ＰＤ２０２８作进一步的超取样变换．变换成３８４
倍ＰＤＭ １比特数据
ＤＡＣ输出的信号经后接的通带超过２００ｋＨｚ
的无源一阶低通滤波器和通带大于４８ｋＨｚ的二阶
２０１０年第６期 。＝９
三、雅马哈Ｉ—ＰＤＭ １比特ＤＡＣ方式
１９８８年以前雅马哈一直致力于多比特ＤＡＣ．是多比特
输出的能量与脉冲的密度成正比．实现低失真的数模变
换。
图１３的说明意味着占空比为１００％的先锋ＰＤＭ失真较
大．而从图９的占空比对平均电平的影响的角度来看．意
ＤＡＣ的先驱者 从１９８９年开始雅马哈转向超低比特的１比
特ＤＡＣ，推出的第一款使用１比特ＤＡＣ的ＣＤ机的ＣＤＸ一
１０３０（照片１６），使用了ＭＡＳＨ方式的ＰＷＭ １比特ＤＡＣ。
１９９０年雅马哈开发出自己的第一块ＰＤＭ １比特ＤＡＣ
ＹＡＣ一５０１．并用于ＣＤ机ＣＤＸ一１０５０（照片ｌ７）中。
味着降低占空比的雅马哈的Ｉ—ＰＤＭ信噪比会有所恶化。两
种ＰＤＭ的取向是不一样的
四、ＪＶＣ的ＤＤ变换器
＜ ＞实用影音技术
声整形器．之前没
时钟
Ｉ．ＰＤ
Ｌｃｈ
能实现是因为四阶
噪声整形器要求的
动态范同宽和后接
变换
电路
输出
ＹＡＣ・５们
１６
数据
数
输
数字＋阶噪声整形器Ｉ
ｐＦ
的局部ｌ比特ＤＡＣ
的分解力不足．容
Ｉ 数据
ｆ时钟 Ｉ．变换 ＰＤｌｄ
Ｒｃｈ
输出
易造成再量化器饱
和并引起称之为极
限环的数字振荡
ＤＤ变换器通
时钟发生电路 Ｉ一 时钟 电路
图１４雅马哈ＣＤＸ一１０５０的数模变换电路的基本组成
过开发出分解力高
动态范嗣宽的ＰＥＭ
（脉冲沿调制）局
部ｌ比特ＤＡＣ．可
以将再星化器的输
模拟
输出
ｍ最大扩大到０＋８
的ｌ７值 于足汁需
要ｌ５值动态范Ｈ爿的
阶噪声整形器实
图１５ ＸＬ—Ｚ５３１的数模变换部分电路框图
现厂不自激、不饱
和Ｊ
在１９８９年举办的全日本音响博览会上．ＪＶＣ展示了自
行开发的命名为“ＤＤ变换器”的ＰＥＭ（脉冲沿调制）１比
四阶噪声整形器的结构见图１６（ａ）． 冉量化噪声通
过四阶积分器后反馈至输入端 图ｌ６（｝））是ＶＡＮＳ方式四
阶噪声整形器的例子．在反馈环内设置丁两个二阶积分
器。
特ＤＡＣ ＪＣＥ４３０２Ａ（照片１８），最早使用ＪＣＥ４３０２Ａ的ＣＤ
机是ＪＶＣ的ＸＬ—Ｚ５３Ｉ（照片ｌ９）． 、
冈１５是ＸＬ—Ｚ５３１的数模变换部分电路框图．由图可知
ＤＤ变换器是由ＶＡＮＳ方式四阶噪声整形器和两个ＰＥＭ １
比特ＤＡＣ组成
ＶＡＮＳ（Ｖｉｃｔｏｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｎｏｉｓｅ Ｓｈａｐｅｒ）方式实现
ＶＡＮＳ方式的独特之处在于低频端『ＪＩ１有足够的负反
馈，可充分体现出四阶噪声整形的特性．改善音频带内的
信噪比．高频端再量化器的动态范［市】小一些也没关系（具
体点说有５、６值就可以了），其特性接近期望的两阶或者
一
了一直难以实，｝｝ｊ化的四阶噪声整形．是当时最先进的噪
阶的特性
２０１０年第６期 ９９
ＶＡＮＳ方式噪声整形器输出的数
据是３２倍１５值（４比特）的数据。然
后用ＰＥＭ方式届部１比特ＤＡＣ变成一
比特信号．其分解力会有所提高．
是以前的ＰＷＭ的２ ４倍
ＰＥＭ局部１比特ＤＡＣ的最大特点
是分解为过去ＰＷＭ方式的２￣４倍ｆ具
体的位数随相邻波形的组合情况而
变化）．图１７是ＰＥＭ方式局部１比特
ＤＡＣ的有关信号波形
ＰＥＭ方式ＤＡＣ的基本动作是当首
先输入的数据是＋ｎ时．Ａ—ＤＡＣ的脉
冲沿朝宽度展宽的方向前移ｎ个时钟
周期．而Ｂ—ＤＡＣ．￥￣Ｊ正好相反．脉冲
沿朝减小脉冲宽度的方向后移ｎ个时
钟周期 当输入的数据是一ｎ时．与
上述的情况相反．Ａ—ＤＡＣ的脉冲沿
朝减小脉冲宽度的方向移动ｎ个时钟
由于这种“减少高频时噪声整形器的阶数”具有可
以抑制再量化噪声在取样频率的１／２附近增大的副作用．
所以具有不必提高模拟低通滤波器的阶数就能达到预期
目的优点。
周期．而Ｂ—ＤＡＣ则朝扩大脉冲宽度的方向移动ｎ个时钟周
期。
在网１７中最先从噪声整形器输入到ＤＡＣ的是＋ｌ的数
据．Ａ—ＤＡＣ输出的脉冲沿从虚线的基准位置向左移动了
量化
真
４阶低音提升
原理图
（ｂ）ＶＡＮＳ电路的例子
１１］１６ ＶＡＮｓ方式四 阶嗥声鹫ｌ形鼹 ｝子 ｉ ；０ ７ ０
± 一 … … ＾￡ … ＃ ｛ｔ ０
数据编号
噪声整形器
输出（数据）
第１号 第２号 ｌ 第３号 ｝ 第４号 ｌ
＋ｌ
——
｝０ —ｌ
Ｉ
＋５
Ｉ
晶振时钟
（３８４唇）
ｎｆ１ｆ１几ｆ１ｆ１几ｆ１ｎｆ１八几 ｊ广 Ｌ ｎ几ｎ九八ｆ１九ｆ１： ｎｎｆ１ｎｆ１九几几ｊ
—
④ＤＡＣ输出
⑩ＯＡｃ输出
相减后的输出
Ｊ 提前ｊ个时Ｉ钟周期 ｌ
Ｉ＼迟后１个目寸钟周期
………“
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◇ 实用影音技术