汽車轟鳴聲、動(dòng)物的叫喚、人們的交談聲、學(xué)校的讀書聲、耳機(jī)里的音樂……聲音可以說無處不在。

我們把人類能夠聽到的所有聲音都稱之為音頻。我們還可以將現(xiàn)實(shí)世界的聲音錄制儲(chǔ)存，“變”成數(shù)字信號(hào)；反過來，我們也可以把儲(chǔ)存下來的音頻文件通過聲卡及音頻軟件播放，還原以前錄下的聲音。

這兩個(gè)過程的實(shí)現(xiàn)，與模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）有著緊密的關(guān)系。

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模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)是兩種主要信號(hào)形式，雖然都被用來傳輸信息，但在表示、處理和傳輸信息方面有本質(zhì)的不同。

01模擬(Analog)信號(hào)

①模擬信號(hào)的定義

模擬信號(hào)(Analog Signal)是一種隨時(shí)間變化的連續(xù)電信號(hào)，音頻領(lǐng)域的模擬信號(hào)通常是電壓或者電流信號(hào)，麥克風(fēng)做聲電轉(zhuǎn)換后或者DAC做數(shù)模轉(zhuǎn)換后獲得的都是模擬音頻信號(hào)，經(jīng)過功率放大后輸入喇叭就能轉(zhuǎn)換成聲音了。

▲模擬信號(hào)

②模擬信號(hào)的特性

模擬信號(hào)具備以下3個(gè)特性——

連續(xù)性

模擬信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)變化的，這意味著在任何時(shí)間點(diǎn)上都可以取得一個(gè)特定的值。

無限性

模擬信號(hào)的值可以在一定范圍內(nèi)任意變化，理論上可以取無限多個(gè)不同的值。

表示物理量

模擬信號(hào)能夠以連續(xù)的方式準(zhǔn)確地表示各種物理量，如聲音、光、溫度等。

02數(shù)字(Digital)信號(hào)

①數(shù)字信號(hào)的定義

數(shù)字信號(hào)(Digital Signal)是一種量化的離散信號(hào)，二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)就只有高低或者1或0兩種狀態(tài)。數(shù)字音頻信號(hào)是經(jīng)過ADC采樣后獲得的數(shù)字信號(hào)，而模擬音頻則只要經(jīng)過聲電換能就可以得到。

▲數(shù)字信號(hào)

②數(shù)字信號(hào)的特性

數(shù)字信號(hào)具備以下3個(gè)特性——

離散性

數(shù)字信號(hào)由一系列離散的值表示，通常用二進(jìn)制數(shù)表示。

有限性

數(shù)字信號(hào)的值是有限的，每個(gè)信號(hào)點(diǎn)只能從預(yù)先定義好的一組值中取值。

適用范圍

數(shù)字信號(hào)廣泛應(yīng)用于計(jì)算設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及所有需要邏輯處理的場(chǎng)合。

模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換

隨著科技的發(fā)展，我們經(jīng)常需要在模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)這兩種格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，我們可以簡(jiǎn)單了解一下這些過程與應(yīng)用。

01ADC

?①ADC的定義

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，也叫模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱 A/D 轉(zhuǎn)換器、 ADC（Analog-to-Digital Converter），可將真實(shí)世界的模擬信號(hào)，例如溫度、聲音或圖像等，轉(zhuǎn)換成更容易儲(chǔ)存、處理和發(fā)射的數(shù)字形式。

②ADC的轉(zhuǎn)換過程與類型

ADC轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過取樣、保持、量化、編碼 4 個(gè)過程；不同類型的ADC及其工作方式包括逐次逼近ADC、積分型ADC和逐次逼近邏輯型ADC，它們分別通過不同的方法提高轉(zhuǎn)換速度和精度?。

③ADC的應(yīng)用與常見型號(hào)

ADC芯片廣泛應(yīng)用于各種需要模擬信號(hào)數(shù)字化的場(chǎng)合，如汽車電子、通信系統(tǒng)、電源管理、工業(yè)自動(dòng)化、光學(xué)測(cè)量、音頻處理、嵌入式系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。

納祥科技常見的ADC型號(hào)包括：NX5340、NX6801、NX9019等等——

02DAC

①DAC的定義

數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，也叫數(shù)模轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換器、DAC（Digital to analog converter），是一種將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)（以電流、電壓或電荷的形式）的設(shè)備。

②舉例與常見類型

在很多數(shù)字系統(tǒng)中（例如計(jì)算機(jī))，信號(hào)以數(shù)字方式存儲(chǔ)和傳輸，而數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器可以將這樣的信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，從而使得它們能夠被外界（人或其他非數(shù)字系統(tǒng)）識(shí)別。

舉個(gè)例子，計(jì)算機(jī)可能產(chǎn)生范圍從 00000000 到 11111111 的數(shù)字輸出，DAC 將其轉(zhuǎn)換為范圍從 0 到 10V 的電壓。

DAC 常見類型包括權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DAC、T型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC、倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC和權(quán)電流型DAC等。這些類型的DAC各有其特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。

③DAC的應(yīng)用與常見型號(hào)

DAC芯片被廣泛應(yīng)用于數(shù)字音頻設(shè)備（如藍(lán)牙耳機(jī)，音響等）、控制系統(tǒng)、儀器儀表、通信設(shè)備和傳感器領(lǐng)域。

納祥科技常見的DAC型號(hào)包括：NX1227、NX4344N、NX6802等等——

總結(jié)

模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，在現(xiàn)代科技中扮演著至關(guān)重要的角色；而從音頻處理到通信傳輸，再到工業(yè)自動(dòng)化控制，ADC和DAC的應(yīng)用無處不在。通過深入了解它們的工作機(jī)制，我們可以更好地利用這些技術(shù)，以微薄之力推動(dòng)音頻處理、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域的進(jìn)步。

我們期待下一期，與大家繼續(xù)探索更多關(guān)于芯片及其相關(guān)的奧秘！