Что нужно знать о цифроаналоговых преобразователях

• Что такое цифроаналоговый преобразователь
• Особенности цифрового аудио
• Для чего необходим ЦАП
• PCM и DSD
• Выбор ЦАП

Звукозапись долгое время осуществлялась именно по аналоговому принципу. Подобные записи не отличались совершенством, в них присутствовали посторонние шумы, а носители, включая и виниловые диски, и кассеты, были ненадежны. Это побуждало искать альтернативные форматы. Начало новой эры в истории звукозаписи связано с созданием CD-дисков, это была истинная цифровая революция.

В отличие от аналоговых записей для создания цифрового аудио применяется PCM – испульсно-кодовая модуляция, которая осуществляется через одинаковые временные интервалы в ходе измерения амплитуды сигнала аналогового.

Особенности цифрового аудио

Значение амплитуды аналогового сигнала обозначается двоичным числом. Его разрядность, то есть длина, представляется в битах. Имеет значение и частотная дискредитация – показатель, обратный временному интервалу, в течение которого осуществляются измерения.

В частности, когда записывается стандартный CD-диск, измерения производятся 44 100 раз в течение одной секунды, при этом точность каждого из них достигает 16 бит. Соответственно, для сохранения результатов используется цифровой 16-разрядный формат. Если трек записывается в Hi-Res-аудио, величина достигает 24 бит, а количество «срезов» увеличивается до 192 000 раз на протяжении одной секунды.

Аудиозаписи в цифровом формате различаются по ряду признаков:

Но, какими бы ни были эти характеристики, данные приобретают смысл благодаря цифроаналоговому преобразователю. Именно он производит их обратный перевод в исходную форму аналогового сигнала.

Для чего необходим ЦАП

В настоящее время большинство цифровых устройств оснащается собственными цифроаналоговыми преобразователями, но ЦАП различаются между собой по своим возможностям. В частности, преобразователь может поддерживать не все форматы файлов.

Печатная плата может быть спроектирована не лучшим образом, из-за этого возникают посторонние шумы, ухудшающие качество звука.

Проблемы могут возникать и из-за джиттера, то есть из-за ошибок синхронизации. Чтобы воспроизведение было качественным, музыкальный цифровой поток должен синхронизироваться очень точно, генератор тактовых импульсов определяет этот процесс. Если конструктивные недостатки не снижают точность синхронизации, на хороший звук рассчитывать не приходится.

Спровоцировать нарушение синхронизации может любое движение цифрового сигнала в пределах платы, но наиболее серьезные проблемы в этой области возникают при передаче сигнала с одного устройства на другое. Чтобы избежать таких искажений, в настоящее время широко применяются асинхронные цифроаналоговые преобразователи, они осуществляют синхронизацию вместо компьютеров.

В ЦАП, относящихся к классу High End, действуют тактовые генераторы, превосходящие по стабильности и точности аналогичные устройства, работающие в обычных персональных компьютерах, и это позволяет значительно улучшить качество звучания.

Большое значение имеет исходный материал. Если качество его невелико, то на высокий результат рассчитывать не приходится, даже самый лучший ЦАП не обеспечит высококачественное звучание файла МР-3 с битрейтом 128 кбит/с – напротив, недостатки при высоком уровне декодирования станут еще более заметными. Чтобы получить хороший звук, качество контента должно быть минимум на уровне CD. Речь идет о таких форматах, как WAV, ALAC (Mac), DSD, FLAC

PCM и DSD

Альтернативу форматам РСМ составляет Direct Stream Digital (DSD). Данный формат предназначался первоначально для архивирования, но со временем его стали использовать для записи Super Audio CD (SACD). На рубеде 1990-2000-х гг. аудиозаписи в таком формате продвигались Philips, а также Sony. От РСМ от отличается разрядностью, составляющей 1 бит, но частота его гораздо выше. Для DSD64 этот показатель составляет 2,8 МГц, а для DSD128 – 5,6 МГц.

До сих пор нет однозначного ответа на вопрос, какая из этих систем кодирования оптимальна, но следует иметь в виду, что не каждый цифроаналоговый преобразователь поддерживает формат DSD.

Выбор ЦАП

Существует множество цифроаналоговых преобразователей, различающихся по ряду характеристик:

Выбирая такое устройство, нужно учитывать свои потребности и предпочтения.

USB-ЦАП с их компактными размерами сочетают мобильность с доступной стоимостью. По размерам они могут быть сопоставимы с флэшкой – таков, в частности AudioQuest DragonFly Black. Другие устройства такого типа подключаются с помощью кабеля USB, например, Oppo HA-2 SE. Как правило, отдельный источник питания им не нужен, они запитываются от компьютера, а число разъемов ограничивается линейным выходом для системы Hi-Fi и для наушников.

У стационарных устройств разъемов гораздо больше, включая и цифровые входы, и аналоговые. Такие ЦАП гораздо крупнее, их нужно подключать к источнику питания. Не у всех моделей есть вход для наушников, и нужно обратить внимание на этот момент, если предполагается пользоваться ими.

Существуют и такие модели, которые приспособлены к работе в крупной аудиосистеме. Они оснащены наибольшим количеством входов, включая AES/EBU, и функций у них много. Такие устройства поддерживают все форматы Hi-Res-аудио, могут осуществлять трансляцию с планшетов или смартфонов с помощью Bluetooth. У некоторых моделей имеется регулятор громкости, их можно использовать как предусилители.