【2023年3月】数字转换器——音频工作室中最重要的组件

第一酱

网上有大量关于DC数字转换器（digital converters）的文章，但只有一小部分包含了实用的知识。在本文中，我们将仔细介绍AD/DA转换，并给出他在录音中至关重要的原因。我们将在音频工作流程中讨论转换的一些关键方面，并提供一些资源，供那些想从数据编码或电子角度深入研究理论的人使用。

数字转换器用在哪里？
在高端专业工作室中，工程师们经常为不同的任务和工作流程使用多个转换器。在某些情况下，他们可能使用一个单独的多通道AD（模拟-数字）转换器进行跟踪，另一个多通道DA（数字-模拟）转换器进行混音，一个立体声DA转换器进行监听，还有一个立体声AD转换器用于打印混音。

然而，大多数人几乎完全是按照既定程序去操作品的，只有在纯粹的需要下才专门关注转换过程。尽管目前DAW和插件的音频质量很好，但如果你想把外置设备纳入你的工作流程，那么AD/DA转换的质量就很重要。

分辨率和采样率
转换器的分辨率决定了被数字化的信号的动态范围。我们以bit比特为单位，指的是可以从输出信号的任何变化中识别的最小增量电压。

数字系统的采样率是指每秒钟的采样测量。如果你在DAW中使用几个数字设备，其中一个必须作为主时钟，将同步发送到链的其他部分，并确保采样率是一致的。

虽然大多数音频接口都配备了内部时钟，但需要一个带BNC和数字端口的接口（见下文“数字格式和协议”），以便用更多的通道扩展你的系统。

时钟和抖动
虽然可以将多个设备同步到一个采样率，但无论什么时候，只有一个设备可以作为主时钟。一些设备提供比其他设备更稳定的时钟，所以要利用这一点来获得最佳效果。

转换器需要考虑数字时钟的另一个方面，就是“抖动”。你工作的采样率越高，时钟链中的设备之间就越有可能出现同步错误。

高端转换器提供极其稳定的时钟解决方案，具有超低的抖动，可以实现高清晰度的转换，而不会出现链中设备不同步的情况。

数字格式和协议
转换端口有各种形状和大小。从立体声到多声道系统，他们的设计目的各有不同。让我们快速浏览一下，你会发现的一些可用格式以及它们的用途。

• PCIe - 这些硬件卡安装在电脑或机箱外壳内
• BNC - word时钟输入/输出，用于同步数字设备之间的采样率
• AES3 - AES/EBU通常使用专门的XLR电缆来传输两个通道的数字音频，最高可达24位
• S/PDIF - 通过同轴（RCA或BNC接头）或光纤电缆（TOSLINK）传输两个通道的未压缩的音频。
• ADAT - 通过光缆（TOSLINK）承载多达8个通道的未压缩音频
• MADI - 通过同轴或光纤电缆支持28、56、32或64通道的96kHz及以上的数字音频传输。
• Dante - 通过以太网提供24和32位多声道音频，频率高达192kHz
  

选择AD/DA转换器
在研究AD/DA转换器和音频接口时，需要记住的一个提示是，最好的产品通常是由专业制造商生产的。像Apogee、RME、Ferrofish、Metric Halo、Lynx、Antelope Audio、Benchmark、Lavry、Prism和Burl这些品牌，大多以生产高质量的AD/DA转换器而闻名，而不是其他音频设备。

这并不是说你不能从Avid、SSL、Neve、Crane Song、Rupert Neve Designs、Universal Audio或Focusrite获得同样好的解决方案。然而，专门从事转换器技术的公司通常提供更好的支持、固件/驱动程序、集成和兼容性。这是因为他们背后有多年的研发和市场经验，而不是那些最近有多样化产品范围的公司。

（本文译自Gearnews）