從PWM到SACD(2)

文/吳立民  limin_wu@diyzone.net

在上集中提到,當我們以PWM技術控制燈泡、溫度時,這些 脈衝必須密集一點,否則非得燈泡暗了才開,溫度熱翻天了 才關,那還搞什麼控溫、控光?

當然,除了脈衝密集一點,還有一招,就是『受控物』,譬 如燈泡、電熱絲『鈍』一點。拿烙鐵做例子,電烙鐵絕對不 會因為立刻拔下插頭而冷卻,這就是反應『鈍一點』,在拔 拔插插之間,就能達到控溫效果。

請大家記得『鈍一點』的觀念,繼續以下的討論。

縱波與橫波 這是初中物理上的分類方式。拿一個繩子上下擺動,這是橫 波,就好像我們看到的正弦波那樣,上下動,這是橫波。

縱波,又稱為疏密波,彈簧的振動就是疏密波,空氣的壓縮 也是疏密波。當喇叭振膜推動空氣之後,會對空氣發揮壓縮 的效果,壓縮的快慢、強弱將對空氣發生對等的影響。用力 壓時,空氣密度高一點;輕輕的壓,空氣密度差一點,如果 不壓反拉(喇叭也是會回頭拉的),空氣密度更疏鬆。

人耳的聽覺來自於空氣對於『耳膜』的壓力。讀者應該發現 到了,喇叭用力壓,透過空氣,也對耳膜施壓,耳膜振動, 我們聽到聲音,如此而已。

於是我們發現,原來人耳的動作、聲音的傳遞,也是很『PWM』 的,PWM無所不在、PWM也很『類比』。

讓我們來想想以下的『如果』:

如果我們能讓來自CD唱盤的訊號變成寬寬窄窄的脈衝,然後讓 耳朵鈍一點......鈍一點?就是聽起來不要忽大忽小的,大小 之間平滑的『銜接起來』,那不就是『再生重播』?

我們面對幾個問題:

  1. 耳朵雖鈍,但其實還不鈍得離譜。但慶幸的是,喇叭鈍,喇 叭不夠鈍,還有其他技巧可用,就是『低通濾波器』。 裝過DAC的朋友都知道,因為DAC跑出來的波形跟鋸齒一樣,可 以用低通濾波器來『平滑化』。就頻域來看,這等於衰減高次 諧波,讓聲音不刺耳。
  2. CD唱盤的輸出很小,即使讓它變成寬寬窄窄的脈衝,還是小 ,小得推不動喇叭。所以,我們的構想是,讓小脈衝負責開閉 開關,然後切換一個很大的電壓,讓這個很大的電壓也是寬寬 窄窄的,然後有足夠電流去推動喇叭。

這是怎樣的結構呢?下集待續