2: SO FU N K TIO N IE R T EIN DAC
D
igitale M u sik b esteh t aus za h llo -
sen w inzigen A bschnitten, den so -
gen an n ten „Sam ples“. Je n ach T aktung
sind es 44.100 (CD ), 96.000 (DV D ) oder
auch m al 192.000 (H D -M usik) solcher
A bschnitte pro Sekunde. Jeder einzelne
S am ple re p rä se n tie rt eine A m p litu d e
beziehungsweise Lautstärke. W ie fein oder
grob diese P egelabstufungen ausfallen,
liegt an der Bitrate des Signals: M usik m it
16 Bit kann 65.000 A bstufungen transpor-
tieren, bei 24 Bit sind es bereits 16,8 M il-
lionen. D er W andler-C hip n im m t diese
dim ensionslosen W erte entgegen und gibt
an seinem A usgang Spannungsw erte aus.
16 N ullen bedeuten kein Signal, 16 E in-
sen hingegen M axim alaussteuerung. Je
nach E insatzzw eck des D A C k a n n d er
ausgegebene S pan n u n g su m fan g v ariie-
ren. Bei H iFi liegen die Pegelspitzen aber
selten über einem Volt. Das alles könnte
ein w underbar unkom plizierter Prozess
sein, gäbe es da nicht einige m athem ati-
sche u n d elektrische Problem e.
Je n ach A rb e itsp rin z ip des W a n d -
lerchips kan n es notw endig sein, dass die
T aktrate des ein g eh en d en S/PD IF-Sig-
nals an die T a k tu n g des
W a n d le rs an g ep asst w e r-
d e n
m uss.
D iese
A ufgabe
ü b e rn im m t ein so g e n a n n te r
„ U p sa m p le r“,
d er e in g e -
hende 44,1-Kilo erhertz-Sig-
nale beispielsw eise au f 192
kH z hochrechnet. G egebe-
nenfalls sind auch ein DSP
oder Digitalfilter an den V orbe-
reitungen beteiligt.
Bei jeder W andlung treten Fehler wie
Q u an tisieru n g srau sch en , A liasin g -A r-
tefakte o d er V erze rru n g en auf, d ere n
S ch w erp u n k t allerdings o b erh alb d er
A rb e itsfreq u e n z des D A C s h eg t u n d
dam it außerhalb des N utzsignals. D aher
ist jedem W andler ein analoges Aliasing-
filter nachgeschaltet, das diese Fehler und
A rtefakte - oder zum indest den größten
Teil davon - beseitigt. Letztes Pflichtele-
m e n t jedes D A C s ist die analoge A u s-
gangsstufe, die die gew andelten Signale
für die W eiterverarbeitung in der V o r-
stufe des angeschlossenen V erstärk ers
vorbereitet. Gegebenenfalls lässt sich diese
A usgangsstufe sogar im Pegel regulieren,
Kleiner geht's kaum: Der Fiio D03K Taishan
vereint alle Bestandteile vom Netzteil ' über den
Wandler
2
bis hin zur Ausgangsstufe
3
auf einer
fünf mal fünf Zentimeter großen Platine.
so, dass m a n d en D A C selbst als V o r-
stufe einsetzen kann. In m anchen Fällen
ist diese Pegelregulierung auch digital in
die S ignalaufoereitung integriert. D ann
findet die L autstärkeregulierung bereits
im DSP statt. Praktische G im m icks wie
ein K opfaörer-A m p sind freilich optional.
DIE ELEMENTE EINES GUT AUSGESTATTETEN D/A-WANDLERS
Eingänge
PC-USB
S/PDIF
Pegelsteller
(Encoder)
Netzteil
Signalaufbereitung
— >
Upsampler
(optional)
W andler
W andler-
Chip
A
M
B
DSP
(optional)
Pegelsteller
m (optional)
Aliasing-
Filter
I
Ausgangs-
stufe
Kopfhörer-
S] Amp (opt.)
Simple DACs sind deutlich unkomplizierter, als es unser Dia-
gramm vermuten lässt: Neben Eingängen und Netzteil sind
lediglich der Wandler selbst sowie ein Aliasing-Filter und
die Ausgangsstufe zur Funktion erforderlich. Upsampler, DSP
und (analoger oder digitaler) Pegelsteller sind allerdings
heute die Regel. Ein separater Kopfhörerverstärker ist vor
allem beim Einsatz direkt auf dem Computer-Schreibtisch
sinnvoll.
digital
Strom
7/2014 STEREO 43
