關于 DIY 數字模擬轉換器，將來自 iPod、筆記本電腦或其他音頻設備的數字存儲信息轉換為我們聽到的模擬聲音可能是一個棘手的項目。聽起來很簡單，如果沒有一個關鍵組件 - DAC，您將無法獲得所需的結果。盡管使您的聲音更好，但優質的數模轉換器將使您獲得更好的聲音背景。因此，為您的項目創建更深入的聆聽范圍。這是最好的部分。您不必購買 DAC；制作 DIY DAC（數模轉換器）既便宜又相對容易。另外，您可以使用一些工具和儀器自己完成。但是，如果您覺得這很困難，請不要擔心。我們在這里為您服務。讓我們直接跳進去。

數模轉換器的工作原理

在我們深入研究 DAC 的工作原理之前，讓我們先討論一下什么是數模轉換器。

DAC 從您的音頻設備捕獲數字數據，并在涉及電子設備時將其轉換為模擬音頻信號。然后。它將這些信號發送到放大器。因此，當您收聽數字錄音時，您聽到的是經過轉換的模擬信號。 

轉換過程

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但是，各種 DAC 具有不同的品質。例如，智能手機具有基本的 DAC，可以很好地進行對話，但不能很好地欣賞您喜歡的音樂收藏。為此，您需要揚聲器的 DAC。

現在，我們知道 DAC 允許我們收聽以數字格式存儲的音樂。但是，是什么讓一個數模轉換器比另一個更好呢？

首先，您必須了解 DAC 內部發生了什么。錄音工程師將模擬信號轉換成一系列數字（數字信號）。所以，如果你想聽它，你必須將這些數字比特流轉換回模擬信號。

DAC電路框圖

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但是，DAC 不使用一致的時序來轉換比特流。因此，它會導致我們所知道的計時錯誤。因此，在播放這些聲音時，錯誤將顯示為jitter。

抖動會對播放質量產生負面影響。換句話說，你的音樂聽起來不夠好。

幸運的是，外側的DAC（耳機和揚聲器）有能力處理這些計時錯誤。與它們的同類產品不同 - 內部 DAC。

外置 DAC 端口

因此，外置 DAC 非常適合各種聆聽設置。具有外置 DAC 兼容性的設備示例包括臺式機和筆記本電腦、家庭立體聲系統和智能手機。

外置 DAC 示例

數模轉換器的工作原理

幾年前，我們沒有 DAC 來創建模擬信號。我們曾經使用卷帶和記錄凹槽來創建電子模擬信號。然而，DAC 現在讓我們可以享受方便和便攜的數字音頻。

卷軸唱片和唱片凹槽

這是它的工作原理：

首先，藝術家在錄音過程中制作一首曲目。麥克風捕捉藝術家和樂器的聲音作為模擬輸入信號。

接下來，錄音設備使用模數轉換器（我們將在后面討論）將模擬信號轉換為數字信號。此過程允許將這些信號輕松存儲為數字音頻文件。

當您播放數字音頻文件時，DAC 會將信號轉換回模擬音頻信號。

最后，DAC 將轉換后的模擬輸出信號傳輸到您的放大器。因此，通過揚聲器或耳機發送音樂。

模數轉換器的工作原理

如前所述，ADC 在數模信號轉換過程中發揮著重要作用。ADCs 數字邏輯電路如樹莓派和 Arduinos 在現實世界中傳輸。 

模擬信號來自測量溫度、聲音、運動、聲音或光的不同傳感器和信號源。

模數轉換器的電路圖

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雖然模擬信號提供無限數量的不同參考電壓值，但數字版本電路使用只有邏輯狀態、邏輯高 (1) 和邏輯低 (0) 的二進制信號。因此，我們需要一個可以處理這種轉換的電子電路。這就是ADC的用武之地。

因此，ADC 捕獲模擬電壓并生成代表模擬電壓的數字輸出代碼。但是，它是如何工作的？

ADC 在轉換期間遵循一個序列。首先，它對模擬信號進行采樣并對其進行量化以確定其分辨率。最后，它設置二進制值并將其作為數字輸出信號傳輸到系統——用于讀取。這個過程的兩個關鍵方面是分辨率和采樣率。

如何制作數模轉換器

由于微控制器只讀取數字信號，因此各種型號都帶有 ADC。但是，很少有 DAC。因此，我們將向您展示如何使用易于獲取的材料制作簡單的數模轉換器。此外，您可以輕松地將其擴展到無限分辨率位。

閑話少說，下面是步驟：

第 1 步：收集材料

您可以訂購一套材料，也可以自己收集。FoYoulleed 印刷電路板、電阻器、電容器、二極管和 XMOS 板。

第 2 步：安裝您的組件 

您需要為此項目安裝的第一件事是PCB上的電阻器和電容器。安裝 470 歐姆電阻器，然后安裝電容器。但是，您必須先安裝最大的電容器，然后再根據板上的標記安裝其他電容器。

另外，請確保焊接石英諧振器。其次，在一個方向上安裝你的二極管——這樣你就不會出錯。最后，根據 PCB 上的標記安裝連接器。

步驟 3：連接您的 XMOS 板

如果您希望 DAC 同時具有 SPDIF 和 USB 輸入，則需要購買特殊卡（XMOS 板）。因此，一旦您購買了 XMOS 卡，請使用所有必要的連接器和安裝架進行安裝。 

XMOS板

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注意：這些組件隨套件一起提供。

如果您在此步驟中遇到任何問題，則可能是您的電容器。嘗試切換較小電容器的位置。那應該可以解決問題。

第 4 步：組裝您的控制和顯示板

DAC 具有多種可切換輸入和不同的工作模式；它需要一個控制和顯示板。您可以在套件中找到這些組件。接下來，按照 PCB 上的說明安裝控制和顯示板。最后，連接電線和顯示器，您的電路就完成了。

第 5 步：第一次測試

對電路進行第一次測試，確保一切正常。如果您的第一次檢查顯示一切正常，您就可以開始了。

第 6 步：選擇您的變壓器

您的電路板需要三個穩壓電源：2×15 伏、9-12 伏和 9-12 伏。2×15 繞組由 9-12 伏電壓組成，中間有一個抽頭。另一方面，兩個 9-12 伏變壓器具有獨立的繞組。由于板子的消耗不足，您只需要大約5-10瓦。

第 7 步：構建您的外殼

現在您已準備好電源和電路，接下來是外殼。您可以使用衛星接收器或適合您電路的其他設備的外殼。但是，將電路板安裝在機箱內可能需要一些機械工作。

不同的外殼

如果您找不到適合您的電路板的任何外殼，您可以在線購買現成的版本 — 作為替代方案。

步驟 8：安裝前面板

安裝前面板指示燈時可能會遇到一些小問題。另外，這還需要一些機械工作來修復。

第 9 步：最終組裝

使用電路板、兩個變壓器（第一個為 -15 +15 伏，第二個為兩個 12 伏繞組）構建電源。最后，在你的情況下安裝所有東西。

第 10 步：最終設置

放置耳機輸出并在外殼內安裝耳機的任何 A 級放大器。

放大器

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此外，如果您計劃通過 USB 連接使用您的設備，則需要下載驅動程序并正確安裝它們。

注意：您可以通過進行實驗和更換電容器和放大器來升級您的 DAC。但是，如果這些升級沒有顯示出更好的結果，請恢復到原始組件。 

影響轉換過程的因素

并非所有轉換都需要相同的計數時間。有些可能需要更高的計數時間，而另一些可能需要更低的計數時間。典型的轉換時間是 4.1 ms/2 -= 2.05 ms。這可能是一個很好的價值。 

但是，該值會產生 2 x 244 = 488，這意味著平均有 488 次轉化。

因此，較慢的時鐘速率等于每秒較少的轉換。此外，具有低分辨率（計數級數較少）的轉換器將具有更高的轉換率。

影響轉換過程的另一個因素是準確性。比較器的精度決定了轉換器的精度。

最后的話

數模轉換器是所有音頻設備的重要組件。大多數這些設備需要與現實世界進行通信。因此，他們需要將數字信號轉換為模擬信號。 

此外，您可以為您的項目使用四種類型的 DAC，包括 delta-sigma DAC、二進制加權電阻 DAC、分段 DAC 和二進制梯形 DAC。

這包含了您需要了解的有關數模轉換器的所有信息。如果您有任何問題，請隨時與我們聯系。我們很樂意提供幫助。