สัญญาณในระบบ digital เป็น data ไม่ใช่เสียง
Bandwidth ในระบบ AES format ออกแบบให้รองรับ data rate @ sample rate 192kHz ได้ 128 เท่าซึ่งสูงถึง 25MHz
Loop impedance ของสายสัญญาณ AES ที่เพิ่มตามความยาวจึงไม่มีผลกับสัญญาณในระบบ digital ที่มีความถี่สูงถึง Radio Frequency Spectrum
แต่ Characteristic Impedance จะมีค่าคงที่
ดูที่สมการ Z ₀︎(Characteristic impedance) ที่ความถี่ 1MHz เป็นต้นไป ค่า R จะน้อยมากเมื่อเทียบกับ 2πfL/2πfR
ดังนั้น Z ₀︎ = √(L/C)
การเชื่อมต่อ interface ของระบบ digital จะต่างกับ Analog interface ซึ่งสัญญาณในระบบ analog จะส่งผ่านในรูปของแรงดันไฟฟ้า
impedance ของ output กับ input ของ analog interface จะต้องไม่เท่ากัน (Unmatch impedance)เพื่อจะได้ส่งผ่าน แรงดันไฟฟ้าจาก Lo Z ไป Hi Z เพื่อให้แรงดันจาก output ไปตกคร่อมที่ input ของอีกอุปกรณ์ให้มากที่สุด เราจึงเรียกการส่งผ่านสัญญาณแบบนี้ว่า “Voltage transfer” ดังนั้นสายสัญญาณในระบบ analog จึงจำเป็นต้อง มี impedance ที่ตำ่เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมสายสัญญาณ
Digital interface ทำงานที่ bandwidth สูงใน RF Spectrum
เราลองมาเปรียบเทียบ ความยาวคลื่นของความถี่ในระบบ Analog กับ digital ในตัวนำหรือสายสัญญาณดู
Analog ความถี่สูงสุด 20,000Hzอัตราเร็วในสายสัญญาณ 60~80%ของ ความเร็วแสง~2.4x10⁸︎m/s
จาก ν=fλ
λ=12,000m หรือ 12km
Digital AES ความถี่สูงสุด 24.576MHz (128เท่าของ sample rate 192kHz
λ=9.7m ~10m
สังเกตว่าถ้าเราใช้สายยาว มากกว่า 1/4 λ จะมีโอกาสเกิดการสะท้อนกลับ(Reflection) ของสัญญาณได้คล้ายคลื่นในเส้นเชือก
ดังนั้น Impedance ของ digital interface จึงจำเป็นต้องเท่ากันเพื่อที่ input (ปลายทาง)จะได้ Absorb พลังงานจาก output ไว้ได้หมด ไม่เกิดการสะท้อนกลับของข้อมูล (ถ้าอธิบาย สมการทางคณิตศาสตร์จะยาวมาก 555+ เอาเป็นว่า impedance ต้องเท่ากัน)
เมื่อ I/O impedance(Z) เท่ากัน
V out กับ V in จึงเท่ากัน P out กับ P in ก็จะเท่ากัน เราจึงเรียกการส่งผ่านสัญญาณแบบนี้ว่า “Power Transfer” โดยที่จะต้องมีการ Match impedance ระหว่าง I/O interface และ characteristic impedance ของสายสัญญาณในระบบ digital
ปล. วิธีคำนวณ data rate ในระบบ digital
Data rate= จำนวน channel x bit depth x Sample frequency
เช่น AES 2channel 24bit@48kHz
Data rate = 2 x 24 x 48,000 = 2.3Mbit/s(Mbps) หรือ MHz
Sent from my iPhone using Tapatalk
