কিভাবে ADC এবং DAC রূপান্তরকারী কাজ করে: আপনার যা কিছু জানা দরকার

DAC (ডিজিটাল থেকে এনালগ) এবং ADC (ডিজিটাল থেকে এনালগ) রূপান্তরকারীগুলি অনেক ইলেকট্রনিক ডিভাইসে অপরিহার্য উপাদান যা আমরা প্রতিদিন ব্যবহার করি, কারণ তারা ডিজিটাল সংখ্যাসূচক তথ্যকে এনালগ সংকেতে রূপান্তরিত করার অনুমতি দেয়, যেমন শব্দ এবং এর বিপরীতে। আপনি যদি কখনও ভেবে থাকেন কিভাবে ডিজিটাল মিউজিক এক এবং শূন্যের একটি সিরিজ থেকে আপনার কান শুনতে পারে এমন কিছুতে যায়, বা কীভাবে একটি মাইক্রোফোন আপনার ভয়েসকে কম্পিউটারের প্রক্রিয়া করার জন্য ডেটাতে রূপান্তর করে, উত্তরটি এই রূপান্তরকারীদের মধ্যে রয়েছে। এটি কীভাবে কাজ করে তা বোঝা কেবল আকর্ষণীয়ই নয়, যারা ইলেকট্রনিক্স, অডিওর ক্ষেত্রে প্রবেশ করতে চান বা আমাদের চারপাশের প্রযুক্তি সম্পর্কে আরও প্রযুক্তিগত জ্ঞান রাখেন তাদের জন্যও এটি গুরুত্বপূর্ণ।

এই ডিভাইসগুলি, যদিও তারা জটিল শোনাচ্ছে, এমন একটি প্রক্রিয়া চালায় যা বর্ণনা করা বেশ সহজ, কিন্তু বাস্তবে উচ্চ নির্ভুলতা এবং উন্নত প্রযুক্তি প্রয়োজন। এই নিবন্ধটি জুড়ে আমরা এটি কীভাবে কাজ করে, এর প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি, বিদ্যমান প্রকারগুলি এবং দৈনন্দিন জীবনে কোথায় ব্যবহৃত হয় তা ভাঙ্গতে যাচ্ছি যাতে সবকিছু আপনার কাছে পরিষ্কার হয়।

একটি DAC রূপান্তরকারী কি এবং এটি কি জন্য?

Un ডিজিটাল থেকে এনালগ কনভার্টার, একটি DAC (ডিজিটাল থেকে এনালগ কনভার্টার) নামেও পরিচিত, এটি এমন একটি ডিভাইস যা ডিজিটাল তথ্য নেয়, সাধারণত বাইনারি কোডে (0 এবং 1 সেকেন্ডের একটি ক্রম) উপস্থাপন করা হয় এবং এটিকে একটি অবিচ্ছিন্ন অ্যানালগ সংকেতে রূপান্তরিত করে, কারণ আপনি একটি অডিও হতে পারেন। সংকেত এই অ্যানালগ সংকেত হল যা আপনি তখন স্পিকার, হেডফোন বা অন্য কোনো অডিও আউটপুট ডিভাইসের মাধ্যমে শুনতে পারেন।

La সমাধান একটি DAC হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটারগুলির মধ্যে একটি, কারণ এটি ফলস্বরূপ অ্যানালগ সংকেতের যথার্থতা নির্ধারণ করে। রেজোলিউশনটি কনভার্টারের বিটের সংখ্যার সাথে সরাসরি সম্পর্কিত: একটি 8-বিট DAC-এর 16-বিটের চেয়ে কম নির্ভুলতা রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ। একটি ভাল DAC উল্লেখযোগ্যভাবে ডিজিটাল অডিও মানের উন্নতি করতে পারে, যেমনটি উচ্চ-বিশ্বস্ত সঙ্গীত প্লেয়ারগুলির ক্ষেত্রে।

আরেকটি প্রাসঙ্গিক দিক হল এর প্রতিক্রিয়া সময়, অর্থাৎ, আপনি যে গতিতে রূপান্তর করতে পারেন। উচ্চ-মানের অডিও অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে লেটেন্সি অবশ্যই ন্যূনতম হতে হবে। উপরন্তু, DAC-এর বিভিন্ন ধরনের আউটপুটও থাকতে পারে: কিছু কারেন্ট হতে পারে, অন্যগুলো ভোল্টেজ, এবং প্রস্তুতকারকের স্পেসিফিকেশন এই পার্থক্যগুলিকে বিস্তারিত করে।

একটি ADC রূপান্তরকারী কি?

অন্যদিকে, ডিজিটাল এনালগ রূপান্তরকারী (ADC, এনালগ থেকে ডিজিটাল কনভার্টার) বিপরীত অপারেশন করে। এটি একটি এনালগ সংকেত নেয়, যেমন আপনার ভয়েস একটি মাইক্রোফোন দ্বারা ক্যাপচার করা, একটি সেন্সর দ্বারা পরিমাপ করা তাপমাত্রা, বা একটি ভোল্টেজ সংকেত, এবং এটিকে ডিজিটাল ডেটাতে রূপান্তর করে যা একটি কম্পিউটার বা অন্যান্য ইলেকট্রনিক ডিভাইস দ্বারা প্রক্রিয়া করা যেতে পারে৷

ADC নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাজ করে নমুনা y পরিমাপ. স্যাম্পলিং এর মধ্যে রয়েছে বিভিন্ন সময়ের ব্যবধানে সিগন্যালকে "টুকরা করা" এবং সেই প্রতিটি পয়েন্টে অ্যানালগ সিগন্যালের মান রেকর্ড করা। এর পরে, পরিমাণ নির্ধারণ করা হয়, যার মধ্যে একটি কোডিং সিস্টেম ব্যবহার করে একটি ডিজিটাল নম্বরে সেই মানটি বরাদ্দ করা থাকে। স্যাম্পলিং রেট, kHz এ পরিমাপ করা হয়, রূপান্তরের মানের একটি গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর; নমুনার হার যত বেশি, রূপান্তর তত বেশি সঠিক।

এডিসিতে নমুনা এবং পরিমাণ নির্ধারণের প্রক্রিয়া

একটি ADC প্রথম কাজটি পর্যায়ক্রমিক বিরতিতে অ্যানালগ সংকেত পরিমাপ করে, যাকে আমরা বলি নমুনা. এটি স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রকাশ করা হয় এবং আপনি কি রূপান্তর করতে চান তার উপর নির্ভর করে। অডিওর জন্য, উদাহরণস্বরূপ, স্ট্যান্ডার্ড ফ্রিকোয়েন্সি সাধারণত 44.1 kHz হয়, যা CD-এ ব্যবহৃত হয় এবং মানুষের শোনার সর্বোচ্চ কম্পাঙ্কের দ্বিগুণ, 20 kHz। এখানে আমরা প্রয়োগ করি Nyquist স্যাম্পলিং উপপাদ্য, যা বলে যে বিকৃতি এড়াতে নমুনার হার সর্বোচ্চ সংকেত ফ্রিকোয়েন্সির দ্বিগুণের বেশি হওয়া উচিত।

পরবর্তী, পরিমাপ, যা মূলত একটি ডিজিটাল নম্বরে প্রতিটি নমুনা মান নির্ধারণ করছে। প্রতিটি নমুনা প্রতিনিধিত্ব করতে ব্যবহৃত বিট সংখ্যা নির্ধারণ করে কি একটু গভীর. ADC এর যত বেশি বিট গভীরতা, তত বেশি সঠিকভাবে মূল অ্যানালগ সংকেত উপস্থাপন করা হয়।

ADC এবং DAC এর প্রকার: কয়টি আছে?

অনেকগুলি আছে ADC এবং DAC এর প্রকার, এবং নির্ভুলতা এবং রূপান্তর গতির জন্য প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে প্রতিটির সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। সবচেয়ে সাধারণ ADC মধ্যে হয় ধারাবাহিক অনুমান, সিগমা-ডেল্টা y ক্যানালাইজেশন.

ক্রমাগত আনুমানিক ADC, বা SAR, সবচেয়ে জনপ্রিয় কারণ এটি একটি অফার করে কম বিদ্যুত খরচ এবং এটা বেশ সুনির্দিষ্ট, যদিও এটি দ্রুততম নয়। এটি অ্যানালগ সংকেত গ্রহণ করে এবং সর্বোত্তম সম্ভাব্য ডিজিটাল অনুমান অর্জন না হওয়া পর্যন্ত একটি অভ্যন্তরীণ DAC থেকে মানের সাথে ধাপে ধাপে তুলনা করে কাজ করে। এগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত যেখানে অতি দ্রুত রূপান্তরের প্রয়োজন নেই৷

এর অংশের জন্য, সিগমা-ডেল্টা এডিসি-র একটি অফার করার সুবিধা রয়েছে খুব উচ্চ রেজোলিউশন, এটি অডিও অ্যাপ্লিকেশন বা সুনির্দিষ্ট পরিমাপের জন্য আদর্শ করে তোলে। তবে এর রূপান্তর গতি ধীর।

অবশেষে, পাইপলাইন এডিসিগুলি দ্রুততম, এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে অল্প সময়ের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে ডেটা প্রক্রিয়া করা প্রয়োজন, যেমন টেলিকমিউনিকেশন সিস্টেম বা অতিস্বনক ইমেজিংয়ে। এগুলি আরও জটিল এবং সাধারণত অন্যান্য ধরণের ADC-এর তুলনায় বেশি শক্তি খরচ করে।

সবচেয়ে সাধারণ DAC

DACs সম্পর্কে, আমরা এর মধ্যে পার্থক্য করতে পারি মই R-2RThe প্রতিরোধী চেইন এবং বাইনারি ওজনযুক্ত. বাইনারি ওয়েটেড ডিএসি হল সবচেয়ে মৌলিক, প্রতিরোধকগুলির সংমিশ্রণের উপর ভিত্তি করে যা বাইনারি মানগুলিকে সংশ্লিষ্ট অ্যানালগ ভোল্টেজে রূপান্তর করার অনুমতি দেয়। যাইহোক, খুব উচ্চ সংখ্যার সাথে কাজ করার সময় তারা নির্ভুলতা সমস্যা উপস্থাপন করে।

R-2R মই DAC, ইতিমধ্যে, আরও সুনির্দিষ্ট এবং মাপযোগ্য, শুধুমাত্র দুটি প্রতিরোধক মান ব্যবহার করে, এটি শিল্পে একটি খুব জনপ্রিয় মডেল তৈরি করে। এই ধরনের DAC-এর বিভিন্ন সংস্করণ ইলেকট্রনিক ডিভাইসের বিস্তৃত পরিসরে বিদ্যমান।

ADCs এবং DACs এর আবেদন

DAC এবং ADC রূপান্তরকারীদের প্রচুর পরিমাণে ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। ক্ষেত্রে ড্যাক, যেমন অডিও ডিভাইস অত্যাবশ্যক সিডি প্লেয়ার, কম্পিউটার এবং আধুনিক হাই-ফিডেলিটি মিউজিক প্লেয়ারের জন্য সাউন্ড কার্ড। দ বাহ্যিক DACs এগুলি প্রায়শই অডিওফাইলরা তাদের সিস্টেমের অডিও গুণমান উন্নত করতে ব্যবহার করে। এগুলি প্রায়শই সিডি প্লেয়ার বা কম্পিউটারের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং তারপরে একটি পরিবর্ধকের সাথে সংযুক্ত থাকে যাতে ডিজিটাল সংকেতগুলিকে আরও নির্ভুলতা এবং গুণমানের সাথে অ্যানালগে রূপান্তর করা হয়।

অন্যদিকে, এডিসি তারা যেমন সরঞ্জাম অপরিহার্য মাইক্রোফোন, ডিজিটাল ক্যামেরা এবং যে কোনও সিস্টেম যা একটি এনালগ সংকেত সংগ্রহ করে এবং এটিকে ডিজিটাল বিন্যাসে প্রক্রিয়া করতে হবে। একটি কম্পিউটার নিজেই একটি বিশুদ্ধভাবে এনালগ সংকেত বুঝতে পারে না; এটি প্রক্রিয়া করার আগে এটিকে ডিজিটাল ডেটাতে রূপান্তর করতে একটি ADC প্রয়োজন হবে।

অনেক সিস্টেমে, যেমন অডিও ইন্টারফেস রেকর্ডিং স্টুডিওগুলির জন্য, ADC এবং DAC উভয়ই একসাথে কাজ করে। ADC মাইক্রোফোন থেকে সংকেত নেয় এবং এটিকে ডিজিটাল ডেটাতে রূপান্তরিত করে যাতে সফ্টওয়্যার এটি প্রক্রিয়া করতে পারে, প্রভাব প্রয়োগ করতে পারে ইত্যাদি। DAC তারপর প্রক্রিয়াকৃত ডেটা নেয় এবং এটিকে আবার এনালগ সিগন্যালে রূপান্তর করে যাতে সেগুলি হেডফোন বা স্পিকারের মাধ্যমে চালানো যায়।

রূপান্তরকারীদের ইতিহাস এবং বিবর্তন

অডিও শিল্পে ADC এবং DAC-এর বিবর্তনের প্রথম বড় পদক্ষেপ ছিল টেপ রেকর্ডিংয়ের উদ্ভাবন। যদিও প্রাথমিকভাবে অ্যানালগ, এই প্রযুক্তির প্রকৃতি ইঞ্জিনিয়ারদের সিগন্যাল ডিজিটাইজ করার বিভিন্ন উপায়ে পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়। প্রথম বাণিজ্যিক ADC/DAC অ্যাপ্লিকেশনগুলি 70-এর দশকে শুরু হয়েছিল, যখন Sony-এর মতো কোম্পানিগুলি উন্নত ডিজিটাল রেকর্ডার চালু করেছিল যা অডিও রেকর্ড, সম্পাদনা এবং ডিজিটালভাবে প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়। এর আগমন CD 80-এর দশকে, এর 44.1 kHz গুণমানের সাথে, এই প্রযুক্তির জনপ্রিয়করণের একটি গুরুত্বপূর্ণ মুহূর্ত ছিল, এবং কিছুক্ষণ পরেই পেশাদার অধ্যয়ন তারা পদ্ধতিগতভাবে এই রূপান্তরকারী ব্যবহার শুরু.

আজ, সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির অগ্রগতির জন্য ধন্যবাদ, ADC এবং DAC-গুলিকে এমনভাবে ছোট করা হয়েছে যে তারা ছোট সমন্বিত সার্কিটে ফিট করে, এগুলিকে দ্রুত, আরও নির্ভুল এবং সাধারণ জনগণের কাছে আরও অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে। এখন, এমনকি মোবাইল ডিভাইসেও, আমরা উচ্চ-মানের রূপান্তর সিস্টেমগুলি খুঁজে পেতে পারি যা আগে শুধুমাত্র খুব ব্যয়বহুল পেশাদার সরঞ্জামগুলিতে সম্ভব ছিল।

একটি ADC বা DAC নির্বাচন করার জন্য মূল বিষয়গুলি

নির্বাচন করুন উপযুক্ত রূপান্তরকারী এটা মূলত আপনার কি করতে হবে তার উপর নির্ভর করে। উচ্চ-মানের অডিও অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, একটি সঙ্গে একটি DAC সন্ধান করা অপরিহার্য উচ্চ নমুনা হার (সিডি মানের জন্য সর্বনিম্ন 44.1 kHz) এবং যথেষ্ট একটু গভীর (16 বা 24 বিট)। উপরন্তু, একটি DAC এর বিকল্প বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস, যা কম্পিউটারের মাস্টার ক্লক থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করে ত্রুটি কমানোর প্রস্তাব দিতে পারে।

অন্যদিকে, ইন্ডাস্ট্রিয়াল বা কন্ট্রোল অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্য, আপনার একটি ADC প্রয়োজন হবে যা দ্রুত সিগন্যাল প্রক্রিয়া করতে পারে এবং সম্ভবত আরও শক্তিশালী এবং শক্তি-দক্ষ বিল্ড রয়েছে। এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে, যেমন একটি HVAC সিস্টেমের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা, এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যে রূপান্তরকারী পরিবর্তনশীল অ্যানালগ ইনপুটগুলি পরিচালনা করতে এবং সিস্টেমকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন একটি কম্পিউটার দ্বারা প্রক্রিয়া করার জন্য ডিজিটাল সংকেতে রূপান্তর করতে সক্ষম হয়।