Тема: Зачем нужен ЦАП? Вопрос полного чайника.
У меня есть ДВД проигрыватель. У него на задней стенке есть полный набор аналоговых тюльпанов, из которых я пользуюсь только стерео. То есть я использую бесплатный ЦАП внутри плеера. Связано это с тем, что ресивера у меня нет и не будет, ибо на эти деньги я лучше куплю кучу дисков. А есть у меня обычный стереоусилитель 1995 года выпуска с аналоговым входом.
Такое положение дел меня вполне устраивало, но что-то стало скучно жить. Вот и думаю, то ли выучить английский, то ли сделать ЦАП.
Можно прочитать все ветки про ЦАПы. Ветку про ЦАПострой я даже скачал, почитываю. Проблема в том, что в ЦАПах я абсолютный ноль. Поэтому я пока не понимаю главного, я не понимаю, чего я хочу. И чтение веток, начинающихся со слов «что-то у меня ADХХХ не выдаёт YYY» пониманию не способствует.
Ну вот, подошли к главному. Я хочу задать (и задам) несколько вопросов, надеюсь ответы помогут мне определиться с направлением.
1. Правильно ли я понимаю, что самодельный ЦАП может обеспечить лучшее качество, чем «бесплатный» встроенный.
2. Надо ли будет влезать в конструкцию плеера, или достаточно подключиться к цифровому выходу на задней стенке плеера?
3. На задней стенке ДВД-плеера есть коаксиальный выход и оптический выход. Какой из них лучше теоретически, и какой практически.
4. С какой ветки лучше начинать копать? Есть ли отработанная готовая схема с печаткой, чтобы тупо повторить и оценить разницу?
Примечание. В задачу не входит подключение компьютера. Нужно передать сигнал с ДВД-плеера на стереоусилитель и всё. Многоканальность тоже на первом этапе не важна, слушаю только стереозаписи. Вполне допускается начать с минимальной схемы, чтобы просто оценить разницу и решить, копать дальше или нет. Могу выделить под полигон корпус от кассетной деки, чтобы потом можно было просто менять платы.
Обещаю, что эта ветка особо не разрастётся. Как только начнутся рассуждения о преимуществах синих конденсаторов над зелёными, закрою без жалости.
СОВЕТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ. НА ЗАМЕТКУ
Без ЦАП нет музыки, если ваши музыкальные файлы хранятся в цифровом виде. Вы можете не знать, как они устроены, но большинство из нас ежедневно пользуется, по крайней мере, одним цифро-аналоговым преобразователем, более известным как ЦАП или DAC (Digital to Analogue Converter).
Они встраиваются в такие устройства как компьютеры, планшеты, смартфоны. ЦАП –фундаментальная основа декодирования привычной цифровой музыки, превращения ее обратно в аналоговый сигнал, который способно услышать человеческое ухо.
Любому, являющемуся источником цифрового сигнала устройству – будь то CD или Blu-ray плеер, DAB (цифровое радио), ТВ приставка, игровая консоль или музыкальный плеер, требуется ЦАП, чтобы конвертировать последовательность нулей и единиц обратно в аналоговый сигнал, прежде чем отправить его на воспроизведение.
Традиционные усилители не усиливают, а громкоговорители не воспроизводят цифровой сигнал и ваши уши не могут его услышать. Они воспринимают лишь звуковые волны. Без ЦАП ваша коллекция цифровой музыки бесполезна. Это простой набор «0» и «1», который необходим лишь для работы цифровых устройств. Короче говоря, ЦАПы играют большую роль в процессе воспроизведения цифровой музыки.
Однако, cерьезной проблемой является то, что встраиваемые в большинство представленных выше устройств микросхемы ЦАП зачастую могут быть не достаточно высокого уровня и не всегда могут обеспечить максимально возможное качество цифрового оригинала. В связи с чем, возникает мысль о необходимости замены ЦАП, с тем чтобы преобразить музыкальный архив цифровой музыки и действительно получить максимальную отдачу от вашей аудио системы.
Звуки, которые мы слышим ежедневно, будь то музыка, речь, шум большого города или журчание ручья передаются виде в звуковых волн и попадают в наши уши в виде непрерывно меняющегося аналогового сигнала.
Одним из первых способов для хранения аналоговых записей стали прообразы нынешних виниловых пластинок, а позже появились магнитофонные ленты, но нежелательный шум при воспроизведении и хрупкость этих форматов требовали что-то новое. И этой новинкой стал компакт-диск (CD), изобретенный Sony и Philips в 80-х годах прошлого века и совершивший цифровую революцию в процессе хранения музыкальных записей.
Цифровое аудио очень отличается от аналогового. Цифровые музыкальные файлы, как правило, создаются методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) или PCM в английской аббревиатуре, и создаются путем постоянного, строго периодического измерения амплитуды аналогового сигнала.
Затем,значение амплитуды кодируется в виде двоичного числа (набор 1 и 0), а разрядность этого числа часто называют битовой глубиной. Временной интервал между измерениями определяется частотой дискретизации.
При записи стандартного компакт-диска измерения проводятся 44100 раз в секунду (44,1 кГц). Каждое измерение записывается для хранения в двоичном формате с точностью до 16 бит. При записи аудиотреков с высоким разрешением используется разрядность до 24 бит, с частотой дискретизации 192 кГц или с более высокими значениями.
Вообще говоря, цифровые аудио данные могут кодироваться с различной разрядностью и частотой дискретизации, а затем в различные форматы файлов с разной степенью сжатия для уменьшения объема. Но независимо от того, как они создаются, работа ЦАП заключается в том, чтобы распознать все это и максимально точно перевести из двоичного формата с тем, чтобы максимально (насколько это возможно) приблизиться к аналоговому оригиналу.
Зачем нужен отдельный ЦАП?
В действительности, почти каждое современное цифровое аудио устройство имеет встроенный ЦАП, но также, очевидно, что не все ЦАП одинаковые. Преобразователи невысокого класса могут вносить нежелательные шумы из-за ограниченных возможностей используемой микросхемы. Они не могут поддерживать все скорости передачи данных, не говоря уже о появлении дополнительных искажений из-за потери синхронизации (эффект джиттера или дрожание).
Потеря синхронизации определяется, как временная задержка. Точные временные интервалы (тайминги) чрезвычайно важны в процессе приема потока цифровой музыки и, если они не выдерживаются (как правило, из-за плохо разработанной цифровой тактовой схемы) страдает качество звука.
Проблемы, связанные с потерей синхронизации могут возникать при передаче цифрового сигнала и они особенно опасны, когда сигнал передается между двумя устройствами. Поэтому в последние годы получают распространение асинхронные ЦАП, которые используют собственный источник тактовой частоты.
Генераторы тактовых частот в наиболее высококачественных ЦАП, как правило, обладают более высокой стабильностью, чем те, что устанавливаются в среднего класса ПК, так что звук будет соответственно лучше (при прочих равных условиях).
Исходный материал определяет качество
Конечно, чтобы получить максимальную отдачу от нового ЦАП, начинать нужно с подбора хорошего исходного материала. Не стоит ждать чудес, если вы посылаете на преобразователь музыку в формате MP3, 128 Кбит/c . В действительности, улучшенное декодирование такого чрезмерно сжатого аудио сигнала может сделать какие-либо звуковые недостатки даже еще более очевидными.
Оптимальный результат, с качеством на уровне CD и выше, можно получить при воспроизведении сжатых без потерь файлов типов FLAC, WAV или ALAC (Mac) в формате PCM или же в DSD.
DSD или PCM?
Формат DSD или Direct Stream Digital, является альтернативой PCM и был изначально разработан для Super Audio CD (диски SACD) Sony и Philips в конце 90-х годов.
Этот гораздо более редко встречающийся формат значительно отличается от PCM (импульсно-кодовой модуляции). Здесь для кодирования применяется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), используется лишь одноразрядное кодирование, но со значительно более высокой частотой дискретизации – 2,8 МГц для DSD64 и 5,6 МГц для DSD128.
Споры о том, какие системы кодирования лучше продолжают бушевать и по сей день. Поэтому достаточно просто отметить, что если вы убежденный сторонник музыки в формате DSD, стоит убедиться в том, что ЦАП, который вы выбираете, поддерживает DSD, что бывает не всегда.
Какой ЦАП выбрать?
ЦАПы бывают разных форм и размеров, отличаются по функциональным и интерфейсным возможностям. Так что вам нужно в первую очередь понять, как вы будете его использовать. И выбрать с учетом стоимости, в которую хотите уложиться.
Компактные ЦАП для порта USB отличаются портативностью при разумной цене, они удобны в использовании. Размер варьируется от стандартного, вставляемого в порт USB модуля до блока карманного размера, который подключается через отдельный кабель USB.
Чаще всего, такие ЦАПы не требуют отдельного источника питания, получая необходимую электроэнергию от порта USB. Такие ЦАПы имеют, в значительной степени, простой набор интерфейсов. Есть гнездо для наушников и, возможно, будет линейный выход для подключения активных акустических систем или другой аудиотехники класса Hi-Fi.
Если вам нужно больше вариантов подключения и нет необходимости в носимом преобразователе, следует выбрать настольный блок. Они, как правило, больше по размеру и требуют отдельный источник питания, но часто предлагают несколько дополнительных цифровых и аналоговых аудио входов, наряду с USB для подключения к компьютеру. Обратите внимание на наличие усилителя для наушников, если он вам необходим, так как не все преобразователи имеют его.
Наконец, есть ЦАПы, которые специально разработаны для использования в составе большой домашней аудиосистемы. Они, как правило, имеют еще больше входов, включая такие малоиспользуемые, как AES / EBU, и отличаются расширенным набором возможностей, поддерживают весь спектр музыкальных форматов высокого разрешения или обеспечивают соединение через Bluetooth для передачи музыки в потоковом виде с вашего смартфона или планшета.
А некоторые даже имеют собственный регулятор громкости, поэтому они могут быть использованы также и в качестве предварительного усилителя.
Несмотря на всю кажущуюся абсурдность двойного преобразования из аналога в цифру и из цифры обратно в аналоговую форму, нам не дождаться виниловой революции и придется довольствоваться цифровым звуком. Уж слишком удобна цифровая форма хранения и передачи аудиозаписей, как для домашнего использования, так и в профессиональной аппаратуре.
Конечно, цифровой звук является лишь копией с аналогового оригинала. Копией, которая еще в прошлом веке казалась несовершенной и использовалась в сугубо утилитарных, узкопрофессиональных целях. Но качество звучания лучших образцов сегодняшней аудиотехники даже на слух меломана приближается к лучшим аналоговым образцам. Далеко не последнюю роль в этом играют цифроаналоговые преобразователи, позволяющие выжать максимум возможного из музыкальных записей в форматах высокого разрешения.
Жизнь в цифре
Значение амплитуды представлено двоичным числом (1 или 0), а длина этого числа называется разрядностью, выраженной в битах. Величина, обратная временному интервалу измерений, является частотой дискретизации.
Например, при записи стандартного CD выборка делается 44 100 раз в секунду. Каждый из «срезов» измеряется с точностью до 16 бит, и результаты измерения сохраняются в 16-разрядном цифровом формате. С другой стороны, при записи трека в Hi-Res-аудио длина «среза» увеличивается до 24 бит, а выборка делается аж 192 000 раз в секунду.
У цифровых аудиоданных могут быть самые разные частота дискретизации, разрядность, форматы кодирования и сжатия – однако независимо от конкретных параметров именно ЦАП должен придать этим данным смысл, максимально точно переведя их из двоичного формата в исходную аналоговую форму.
НАЧАТЬ С НУЛЯ — сравниваем ЦАПы
Акустика и усилители всегда считались самыми важными компонентами аудиосистемы. И сейчас, в компьютерную эпоху, от них во многом зависит характер звучания, но чем дальше развивается аудио, тем влиятельнее становится такое звено, как внешний цифро-аналоговый конвертор. Раньше они были очень дорогими и считались атрибутом систем лишь элитного класса. Но в последнее время появились и относительно доступные модели. Достойны ли они внимания?
ПРОДВИНУТЫМ МЕЛОМАНАМ
не надо объяснять, насколько ответственным и решающим для качества воспроизведения является процесс преобразования цифрового сигнала в аналоговый. Приобретая CD-проигрыватель, AV-ресивер или даже звуковую карту для компьютера, мы всегда интересуемся тем, какие ЦАПы в них стоят, какой алгоритм цифровой фильтрации используется и так далее. Сегодня уже не составляет большой проблемы подыскать недорогое устройство с аудиофильскими преобразователями, но сложности могут возникнуть при добавлении к уже имеющейся аудиосистеме новых цифровых источников, на которые так щедра нынешняя аудиоиндустрия. Их либо вообще не подключить по цифре, либо желаемая прибавка в качестве не получается из-за невысокого класса ранее приобретённого AV-ресивера.
В наше время цифровой разносортицы гораздо выгоднее потратиться не на дорогой источник, а на отдельный цифро-аналоговый конвертор. Ведь его основное преимущество в том, что он изначально заточен лишь на одну функцию и делает это лучше, чем любой ЦАП, встроенный в проигрыватель, ресивер или музыкальный центр. Вот почему и предложение по таким компонентам год от года становится всё шире и разнообразнее — начиная с самых простых, рассчитанных на пару входов, и завершая универсальными, способными работать по любому соединению и с каким угодно «поставщиком» цифрового сигнала.
Сегодня мы испытаем конверторы не слишком дорогие, но и не примитивные. У них входы разных стандартов, они поддерживают воспроизведение по USB, имеют балансный и обычный линейный выходы — неплохой стартовый уровень для продвинутого меломана. С помощью этих ЦАПов можно любой цифровой источник подключить к классической стереосистеме без лишних проводов и коммутаторов, а в некоторых случаях — напрямую к усилителю мощности. Подход бескомпромиссный — для звука, сами знаете, чем короче тракт, тем лучше.
Каждый конвертор тестировался по расширенной программе. Сначала мы оценивали качество звучания при самом распространённом включении — при подаче сигнала на коаксиальный вход. На этом этапе мы также экспериментировали с разными цифровыми и силовыми кабелями (в списке компонентов упомянуты лишь те, что служили эталоном). Затем переключали внимание на оценку звучания при работе по оптике.
Во всех случаях оценивался сигнал, снятый с клемм RCA, ведь 90% будущих пользователей наверняка станут применять именно такое соединение. Те, у кого есть возможность перейти на балансные линии, думаем, и конвертор подыскивают из более высокой ценовой категории, тот у которого выходы реализованы на должном уровне, а не для галочки.
Третий пункт в программе тестирования — особый. Мы продолжали слушать музыку с CD-транспорта, но в колодку розеток, от которой получала питание вся аудиосистема, включали компьютер и запускали его. Зачем? Поскольку конверторы рассчитаны ещё и на работу с PC, ноутбуками, LCD и плазменными панелями (ведь у них тоже есть цифровые выходы), было важно понять, насколько испытуемые чувствительны к помехам, которые генерируют мощные импульсные системы питания.
Заключительная часть — прослушивание по USB. Как выяснилось, оно самое проблемное. Ведь к неизбежным помехам, проникающим от компьютерного «источника» как по цепям питания, так и по самой линии передачи, добавляется и куча других артефактов: неважная синхронизация, ограниченная пропускная способность, различия в протоколах обмена, джиттер, причём совершенно другой природы.
ОТ НУЛЯ ДО ЕДИНИЦЫ
Хорошо, что номинация «Выбор эксперта» позволяет почти не принимать в расчёт стоимость компонента — дескать, вот вещь профессионального уровня, и этим всё сказано. Поэтому мы без тени сомнений отдаём этот титул конвертору NuForce DAC9, хотя он и заметно дороже остальных моделей.
В этот раз несложно определиться и с наградой «Удачная покупка». Как в плане цена/качество, так и в плане цена/ возможности предпочтительнее выглядит преобразователь Music Hall DAC25.3. У аппарата есть телефонный усилитель, несколько режимов обработки цифрового сигнала, что позволит меломану любую аудиосистему вывести на новый класс воспроизведения.
О конверторе PS Audio Digital Link III скажем лишь одно: при самой скромной цене это настоящий High End. Штучка тонкая, нежная, где-то даже капризная, но очень правильная по начинке. При грамотной организации питания и выборе кабелей в надлежащем окружении других компонентов этот преобразователь способен выдать поразительный результат.
ЦАПы есть везде
Блоком с цифроаналоговым преобразователем (ЦАПом, конвертером, DAC) оснащен и AV-ресивер, и CD-, и в принципе любой медиаплеер. Как самостоятельное устройство ЦАПы появились в качестве High-End-апгрейда существующему CD-проигрывателю. Конструкторы полагали, что плеер разумнее разнести в отдельные блоки с собственным электропитанием.
Один из первых внешних ЦАПов Sony DAS-R1, выпущен в конце 1987 года
В первом устанавливалась собственно механическая часть со считывающей оптической системой и цифровым выходом. Это называлось CD-транспорт. Во втором блоке движущихся узлов уже не было — лишь плата ЦАПа, значение которого в настоящее время выросло до звания цифрового хаба. Кстати, очень часто бывает и так, что в современном CD-проигрывателе найдется пара цифровых входов для подключения внешних источников.
Жизненный цикл звука от источника, последующей записи и оцифровки, обработки, и обратного цикла — цифроаналогового преобразования
Современный конвертер взаимодействует с целым рядом источников сигнала — главное, чтобы для всех нашлась соответствующая коммутация. Источником может быть и старенький DVD-плеер – обычно они подключаются через оптический TosLink или коаксиальный кабель. Последний выглядит как обычный «тюльпан» из стереопары. Дорогие модели могут еще используют соединение разъемами типа XLR. С помощью USB входа к ЦАПу можно подключить компьютер или портативный источник звука.
Помимо этого, портативные ЦАПы делают совместимыми с источниками на основе iOS- или Android-телефонами, айподами, планшетами и другими гаджетами. Фактически во всех этих случаях конвертер становится внешним звуковым модулем с отдельным питанием и хорошей начинкой, которые не снились в штатной мультимедийной технике. А еще современные ЦАПы нередко оснащают усилителем для наушников.
Заключение
Модули ЦАП могут иметь огромное значение в том, как вы слушаете любимые мелодии или как вам нравятся игры и фильмы. Тем не менее, если вам нужен высококлассный аппарат, вы должны быть готовы ослабить бюджет немного больше, чем обычно.
Конечно, есть и недорогие устройства. Но все зависит от типа результатов, которые вы хотите получить. С этими устройствами вы действительно получаете то, за что платите!
