Mạch R2R là gì trong thiết kế của thiết bị giải mã âm thanh cao cấp ?

1. R2R là gì? Có liên quan gì đến mạch giải mã âm thanh dac?

R2R là cách thức mà các nhà sản xuất thiết bị giải mã âm thanh DAC sử dụng để chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số Digital sang tín hiệu Analog (D/A) bằng cách sử dụng mạch chuyển đổi là các điện trở siêu chính xác có trị số nhỏ hơn hoặc bằng 0,005%, tín hiệu số Digital được truyền tải thông qua mạch điện cấu tạo là các chuỗi điện trở được mắc nối tiếp, cứ mỗi thay đổi trong giá trị số Digital sẽ làm thay đổi mức điện áp đầu ra của mạch tạo ra tín hiệu sóng âm (analog), đây là cách truyền tải trực tiếp không qua 1 bộ lọc hay bộ tinh chỉnh tín hiệu nào giúp tín hiệu truyền tải và chuyển đổi chính xác nhất. Với cách này giá thành sản phẩm sẽ bị tăng lên đáng kể nhưng chất lượng âm thanh lại đạt hiệu quả cao hơn, âm thanh sẽ chính xác hơn cách mà các nhà sản xuất đang dùng chủ yếu là mạch thiết kế Delta Sigma. 

2. Tìm hiểu về mạch Delta Sigmal là gì ?
Có đến 85% các thiết bị âm thanh hiện này trên thị trường được các nhà sản xuất sử dụng mạch Delta Sigma, các bo mạch này thường được các hãng mua sẵn của những thương hiệu bên thứ 3 như Amanero Technologies, M2Tech với giao diện XMOS. Với việc sử dụng mạch giải mã âm thanh dac Delta Sigma nhà sản xuất có thể thu nhỏ các thiết bị đến mức tối đa và giảm giá thành linh kiện.  

Delta Sigma sử dụng mạch cường hóa dòng điện (Op-Amp) các Op-Amp có giá thành với nhiều loại từ đắt đến rẻ, các bo mạch tầm trung thường cũng chỉ được trang bị các Op-Amp rẻ tiền vì Op-Amp loại cao cấp có giá thành rất đắt, Op-Amp ảnh hưởng đến tình trạng dòng áp đầu ra không được lấy trực tiếp từ mạch giải mã âm thanh dac mà phải đi qua Op-Amp được gắn trên bo mạch (chính vì vậy có nhiều loại DAC nếu nhìn cấu hình Chip giải mã rất cao nhưng âm thanh chẳng bao giờ hay được chính là ở các yếu tố linh kiện).

Mạch giải mã âm thanh dac R2R bậc thang áp dụng việc giải mã âm thanh từ tín hiệu số về tín hiệu sóng Analog bằng việc sử dụng điện trở chính xác xếp theo hình bậc thang để chuyển đổi tín hiệu nhị phân kỹ thuật số (01010101) thành tín hiệu đầu ra tương tự và tỷ lệ với giá trị của nhị phân đó.

Mạch giải mã âm thanh dac R2R cấu trúc bậc thang thường có thiết kế và cấu tạo phức tạp, đòi hỏi phải có nguồn điện cung cấp cực kỳ chuẩn để các mạch điện trở làm việc chính xác và hiệu quả, cụ thể như trong trường hợp của đầu giải mã DAC R2R của hãng Musician có tên Musician Aquarius thì mỗi điện trở phải được các kỹ sư kinh nghiệm chọn từng chiếc một và đo đạc kiểm tra sai số không được vượt quá giá trị 0,005%.

>>> Tham khảo: Dac Cambridge Audio, Mạch giải mã âm thanh dac

Mạch giải mã âm thanh dac R2R cấu trúc bậc thang sẽ sử dụng mỗi con điện trở riêng cho mỗi Bit, với những  file nhạc 16bit sẽ có 16 điện trở x 2 là 32 điện trở cho mỗi kênh, với thiết kế điện trở này mạch R2R sẽ truyền tải các bit với dòng điện có lưu lượng chính xác đến từ bộ chuyển mã và tạo ra sóng âm Analog chính xác nhất không bị suy hao bất kỳ giá trị nào.

>>> Xem thêm:  Chép nhạc lossless Hà Nội

Tóm lại với các thiết bị mạch giải mã âm thanh dac nếu được tích hợp mạch điện trở R2R bậc thang và chip giải mã âm thanh được nhà sản xuất tự nghiên cứu lập trình riêng vi mạch FPGA sẽ có giá thành rất đắt đỏ vì quy trình sản xuất chủ yếu mất nhiều thời gian và linh kiện đắt đỏ hơn, điều ảnh hưởng cuối cùng của nó là chất lượng âm thanh hoàn hảo gần với tự nhiên như tín hiệu gốc nhất đó là điều mà mỗi người yêu âm thanh hướng tới. 

Điểm mặt 3 thiết bị giải mã âm thanh có tích hợp mạch DAC R2R và vi mạch giải mã FPGA gồm: 
1. Chord Qutest
2. Musician Aquarius
3. Musician Pegasus