自制高品质数模转换器(DAC)：完整分步指南

关于DIY数模转换器，将iPod、笔记本电脑或其他音频设备中数字存储的信息转换为我们听到的模拟声音可能是个棘手项目。听起来容易，但缺少关键组件——DAC，就无法达到预期效果。优质数模转换器不仅能改善音质，还能提供更好的声场背景，创造更深沉的聆听体验。最棒的是：无需购买DAC，自制DIY DAC(数模转换器)成本低且相对简单，只需少量工具仪器即可自行完成。如果觉得困难别担心，我们在这里帮您。让我们直接开始。

数模转换器如何工作

深入DAC工作原理前，先了解什么是数模转换器。

电子领域中，DAC从音频设备捕获数字数据并转换为模拟音频信号，再发送至放大器。听数字录音时，您听到的就是转换后的模拟信号。但不同DAC质量各异。例如智能手机基础DAC适合通话，但不适合享受音乐收藏，那需要音箱级DAC。

转换过程

来源: Wiki commons

DAC让我们聆听数字格式存储的音乐。但什么让一个数模转换器优于另一个？首先要理解DAC内部发生什么。录音工程师将模拟信号转换为一系列数字(数字信号)。要聆听，必须将这些比特流数字转回模拟信号。但DAC不使用一致时序转换比特流，导致时钟误差，播放时表现为抖动。抖动负面影响播放质量，音乐听起来不够好。幸好外置DAC(耳机、音箱)能处理这些时钟误差，内置DAC则不能。外置DAC适合所有聆听设置。兼容设备包括台式机/笔记本、家庭音响、智能手机。

DAC电路框图

外置DAC端口

外置DAC示例

数模转换器如何工作

多年前无DAC创建模拟信号，曾用磁带卷和唱片沟槽产生电模拟信号。但DAC让我们享受便捷便携数字音频。工作流程：

艺术家录制时制作曲目。麦克风捕获人声和乐器作为模拟输入信号。
录音设备用模数转换器(ADC)将模拟信号转数字信号，便于存储为数字音频文件。
播放数字音频文件时，DAC将信号转回模拟音频信号。
DAC将转换后的模拟输出信号传给放大器，经音箱或耳机播放音乐。

磁带卷和唱片沟槽

模数转换器如何工作

ADC在数模转换过程中扮演重要角色。ADC让树莓派、Arduino等数字逻辑电路与现实世界交互。模拟信号来自测量温度、声音、运动、光照的各类传感器和源。模拟信号提供无限参考电压值，数字电路仅处理逻辑高(1)和低(0)二进制信号。因此需要处理此转换的电子电路，ADC应运而生。ADC捕获模拟电压并生成代表该电压的数字输出代码。工作流程：先采样模拟信号并量化确定分辨率，最后设定二进制值作为数字输出信号传给系统读取。分辨率和采样率是两个关键方面。