1. 디지털-아날로그 변환회로
Digital-to-Analog Converter디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 장치이다. 역방향 처리를 수행하는 장치로는 ADC가 있다.
DAC는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 아날로그 영상 단자가 널리 쓰이던 시절에는 그래픽 카드 역시 RAMDAC이라는 DAC의 품질에 따라 영상의 품질이 결정되곤 했었고[1], DVD 플레이어 역시 아날로그 출력이 메인이었을 때는 DAC의 성능 스펙을 클럭(주로 MHz 단위)으로 표기하면서 최대 해상도 및 주사율을 가늠하는 지표로써 활용했었다. 단, DAC의 클럭은 최대 해상도 및 주사율을 결정해줄 뿐, 화질을 가늠하는 지표가 아니므로 유의할 것. 현재는 디스플레이가 거의 디지털화되었기 때문에 RAMDAC이 생략되는 경우도 있다. 혹은 들어가더라도 그래픽 칩 자체에 내장되어 있다. 다만 시각 자료를 눈으로 보기 위해서는 아날로그 형태로 변환해야 하기 때문에 패널 자체에 화소의 밝기를 제어하는 역할을 하는 회로가 있다.[2]
1.1. 오디오에서 DAC
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| 휴대용 오디오 DAC |
소리는 아무리 디지털화된 음원과 시스템을 이용하더라도 소스~앰프 단에서 뭔 짓을 하든 간에 사람이 귀로 소리를 듣는 방식 자체를 바꾸지 않는 한, 스피커에서 음파를 발생시켜 귀에 전달하기 위해서는 반드시 아날로그 신호로 변환해야 한다.[3]
DAC의 부품 구조는 다음과 같다. 신호가 들어오는 USB나 S/PDIF 입력 단자가 있고, 입력 단자로 유입되는 노이즈를 차단하기 위한 아이솔레이터가 있다. 그 후에 있는 디지털 변환 회로(DDC)는 USB나 S/PDIF 같은 신호를 DAC 칩셋이 요구하는 신호인 I2S로 변환한다. 그후 DAC 칩셋으로 들어가서 아날로그 신호로 변환된다.
이 사이에 음질 향상이나 음향 효과를 부여하기 위한 DSP 기능이 들어가기도 한다.
최종적으로 아날로그 회로인 프리앰프가 있다. DAC 칩에서 출력된 미세한 음향 신호를 라인 레벨까지 출력을 끌어올린 뒤 오디오 기기로 전송한다.
DAC에는 회로의 동작 타이밍을 제어하는 클럭의 성능이 중요하다. 클럭이 정밀하지 못하면 지터 노이즈의 원인이 된다. 고가형 제품들의 경우 기본적으로 TCXO를 채용하며 더 나아가 4~5백만원대 초고가 제품들의 경우 온도 변화폭에 따른 오차범위가 0.1ppm 정도인 초정밀 TCXO를 채용하기도 한다. TCXO는 온도변화에 따른 클럭 오차범위가 적어 지터를 줄일수 있다. USB 등의 클럭에 따라 DAC에서 지터가 날 수 있다는 말도 있는데 지터는 DAC의 클럭에 의해서만 결정된다. 그 이유는 DAC에는 PCM 데이터를 임시저장하는 버퍼가 있고, 실제 DAC의 동작은 자체 클럭에 의해 비동기적으로 작동되기 때문이다.
DAC에 전원을 공급하는 부품으로는 파워서플라이가 있다. DAC의 전원 장치로는 리니어 파워 서플라이가 이상적이나, 발열과 크기 문제로 스위칭 주파수 방식의 파워 서플라이가 제공되는 경우도 많다. 일부 스위칭 주파수 아답터의 경우 초고속으로 스위칭될 때 발생되는 노이즈가 DAC에 유입되어 음질에 영향을 주는 경우가 있다. 물론 오디오쟁이들이 말하는 정전압 선형 주파수 전원(리니어 방식) 리플 노이즈 1mV 미만 이 스위칭 주파수 전원(SMPS) 리플 노이즈 5~20mV[4]보다 훨씬 유리하긴 하지만 가장 유리한건 100% 올바른 파형을 보여주는 배터리가 DAC 전원중 갑이다. 리플 노이즈 0.1mV 미만[5]
하지만 SMPS로도 한 자리수 리플 노이즈를 내는 제품이 오디오용 말고도 있긴 하다. 일반적으로 고가 100만원대 거치형 DAC에 포함되는 SMPS 회로나 어댑터 리플 노이즈가 5~9mV인데 PC용 파워 서플라이가 이정도면 상위 1% 이내에 충분히 들어갈만한 수준의 리플 노이즈 값이다. 보통 PC 파워는 고가형이라 해도 12~15mV 수준의 리플 노이즈가 나온다. 특히나 로드율이 오르고 전압이 높아질수록 리플 노이즈 감쇄가 힘들어지는데 저정도면 상당히 좋은 축에 속한다.
해당 제품 측정 리뷰
1.2. 종류
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R2R
PCM신호에 기록된 전압을 저항을 통해 만들어내는 방식으로 작동한다. 구조 자체는 단순하여 마이크로컨트롤러와 저항 몇개로 R2R DAC를 만들 수 있다. R-2R ladder dac로 검색해보자. # 다만 저항의 정밀도를 높이는 작업이 요구되어 제대로 만들려면 가격이 높아진다. - 스트링 DAC
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델타 시그마 DAC
PCM을 델타 시그마 방식으로 변환하여 아날로그로 복원하는 방식이다. 만들기가 쉽고 생산단가가 저렴하다. 그리고 소형화가 쉬워 스마트폰 같은 소형 전자기기에 내장하기에 좋다.
1.3. 같이보기
2. 동음이의어
2.1. 직접 공기 포집
위키피디아 Direct air captureDirect Air Capture. 직접 공기 포집. 공기중에서 직접적으로 이산화탄소를 포집하는 기술이다.
탄소 포집 문서 참조.
2.2. 개발원조위원회
2.3. 도타 2 아시아 챔피언십
DOTA 2 Asia Championships. 자세한건 해당 문서 참조.2.4. Diamond Anvil Cell
직역하면 금강석 모룻간. 초소형 다이아몬드 그릇이라 보면 되는데, 초고압 환경을 만들 때 쓰인다. 금속 수소도 여기서 발견했다.
[1]
이 방면에서 유명했던 것이
매트록스, 그 외
S3 Graphics나
ATI도 나름대로 괜찮은 품질로 평가받았다.
NVIDIA는 이쪽에서 약세긴 했지만 가끔 독자적인 출력단으로 이쪽에 신경쓴 제품(캐노퍼스의 NVIDIA 그래픽 카드)도 있었다.
[2]
LCD 백라이트의 밝기나 OLED, AMOLED 패널의 화소 밝기는 DAC를 이용하지 않고 펄스폭 변조(PWM)를 이용한다.
[3]
앰프까지는 '디지털 앰프'라는 것이 있다. 음원을 PWM으로 변환해서 증폭 후 출력하는 방식이다. DAC도 이와 유사한 방법으로 디지털 신호를 아날로그로 변환한다. 하지만 디지털 PWM 앰프라고 해도 결국 출력단에 로우 패스 필터를 쓰든가 PWM의 주파수 자체를 MHz수준으로 끌어올려서, 스피커에서 받아들이는 최종 입력 시그널은 실질적으로 아날로그다. 디지털 앰프나 풀 디지털 앰프는 사실상 스피커를 구동할 정도의 출력을 내는 DAC이다.
[4]
고가 오디오 기기들에서 채용하는 SMPS의 경우는 리플 노이즈 저감 회로 및 효율을 조금 떨어트리지만 스위칭 주파수를 낮춰서 설계하기 때문에 웬만해서 인간의 청각으로 리니어 파워 서플라이와 구분이 힘들다.
[5]
다만 배터리로 만들경우 끝까지 정전압을 유지하기 힘들고 12V 이상 출력을 내기 위해서는 꽤 거대해져야 하기 때문에 보통 배터리를 채용하는 경우가 드믈다. 아니면 그냥
UPS를 사다 쓰기도 하는데, 항상 배터리를 거쳐 전원을 출력하는 On-line UPS는 부피, 무게, 가격 모두가 상당해서 부담이 꽤 심하다. 전자 담배마냥 리튬 배터리 보호 회로 떼어다 쓰는 경우가 종종 있긴한데 얼마 못 간다