模拟信号、数字信号、ADC与DAC傻傻分不清楚？一文了解，收藏再看

 

汽车轰鸣声、动物的叫唤、人们的交谈声、学校的读书声、耳机里的音乐……声音可以说无处不在。

 

我们把人类能够听到的所有声音都称之为音频。我们还可以将现实世界的声音录制储存，“变”成数字信号；反过来，我们也可以把储存下来的音频文件通过声卡及音频软件播放，还原以前录下的声音。

 

这两个过程的实现，与模拟信号、数字信号、模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）有着紧密的关系。

 

跟随纳祥科技一起走进音频世界了解一下吧~

 

 

 

模拟信号与数字信号

 

 

模拟信号和数字信号是两种主要信号形式，虽然都被用来传输信息，但在表示、处理和传输信息方面有本质的不同。

 

01模拟(Analog)信号

 

①模拟信号的定义

 

模拟信号(Analog Signal)是一种随时间变化的连续电信号，音频领域的模拟信号通常是电压或者电流信号，麦克风做声电转换后或者DAC做数模转换后获得的都是模拟音频信号，经过功率放大后输入喇叭就能转换成声音了。

▲模拟信号

 

②模拟信号的特性

 

模拟信号具备以下3个特性——

 

连续性

模拟信号在时间上是连续变化的，这意味着在任何时间点上都可以取得一个特定的值。

无限性

模拟信号的值可以在一定范围内任意变化，理论上可以取无限多个不同的值。

表示物理量

模拟信号能够以连续的方式准确地表示各种物理量，如声音、光、温度等。

 

02数字(Digital)信号

 

①数字信号的定义

 

数字信号(Digital Signal)是一种量化的离散信号，二进制数字信号就只有高低或者1或0两种状态。数字音频信号是经过ADC采样后获得的数字信号，而模拟音频则只要经过声电换能就可以得到。

▲数字信号

 

②数字信号的特性

 

数字信号具备以下3个特性——

离散性

数字信号由一系列离散的值表示，通常用二进制数表示。

有限性

数字信号的值是有限的，每个信号点只能从预先定义好的一组值中取值。

适用范围

数字信号广泛应用于计算设备、数据传输设备以及所有需要逻辑处理的场合。

 

 

模拟信号与数字信号的转换

 

 

随着科技的发展，我们经常需要在模拟信号和数字信号这两种格式之间进行转换，我们可以简单了解一下这些过程与应用。

 

01ADC

 

‌①ADC的定义

 

模拟数字转换器，也叫模数转换器，简称 A/D 转换器、 ADC（Analog-to-Digital Converter），可将真实世界的模拟信号，例如温度、声音或图像等，转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。

 

②ADC的转换过程与类型

 

ADC转换一般要经过取样、保持、量化、编码 4 个过程；不同类型的ADC及其工作方式包括逐次逼近ADC、积分型ADC和逐次逼近逻辑型ADC，它们分别通过不同的方法提高转换速度和精度‌。

 

③ADC的应用与常见型号

 

ADC芯片广泛应用于各种需要模拟信号数字化的场合，如汽车电子、通信系统、电源管理、工业自动化、光学测量、音频处理、嵌入式系统、医疗设备和物联网设备等。

 

纳祥科技常见的ADC型号包括：NX5340、NX6801、NX9019等等——

 

 

02DAC

 

①DAC的定义

 

数字模拟转换器，也叫数模转换器，简称D/A转换器、DAC（Digital to analog converter），是一种将数字信号转换为模拟信号（以电流、电压或电荷的形式）的设备。

 

②举例与常见类型

 

在很多数字系统中（例如计算机)，信号以数字方式存储和传输，而数字模拟转换器可以将这样的信号转换为模拟信号，从而使得它们能够被外界（人或其他非数字系统）识别。

 

举个例子，计算机可能产生范围从 00000000 到 11111111 的数字输出，DAC 将其转换为范围从 0 到 10V 的电压。

 

DAC 常见类型包括权电阻网络DAC、T型电阻网络DAC、倒T型电阻网络DAC和权电流型DAC等。这些类型的DAC各有其特点和应用场景。

 

③DAC的应用与常见型号

 

DAC芯片被广泛应用于数字音频设备（如蓝牙耳机，音响等）、控制系统、仪器仪表、通信设备和传感器领域。

 

纳祥科技常见的DAC型号包括：NX1227、NX4344N、NX6802等等——

 

 

 

总结

 

 

模拟信号与数字信号的转换，在现代科技中扮演着至关重要的角色；而从音频处理到通信传输，再到工业自动化控制，ADC和DAC的应用无处不在。通过深入了解它们的工作机制，我们可以更好地利用这些技术，以微薄之力推动音频处理、通信系统等领域的进步。

 

我们期待下一期，与大家继续探索更多关于芯片及其相关的奥秘！