Цап что это

Что выбрать: ЦАП или звуковую карту? Разбираемся с плюсами и минусами

Рано или поздно перед каждым меломаном ребром встает вопрос, что же выбрать ЦАП или звуковую карту и какие вообще у них есть плюсы и минусы. Тема эта достаточно интересна, поэтому, думаю, полезно будет в ней подробно разобраться.

Для начала определимся с тем, для чего же данные девайсы нужны и чем отличаются. Звуковая карта или аудиоинтерфейс, если сильно не углубляться в вопрос, предназначены для воспроизведения и записи звука. В то время как ЦАП, в своем первозданном виде, предназначен только для воспроизведения. Есть исключения, но о них чуть позже. Так вот, если вы планируете подключать к компьютеру электрогитару, какие-то MiDi инструменты или же требовательные к питанию конденсаторные микрофоны, то вам подходит исключительно аудиоинтерфейс. В таких случаях сэкономить не получится, остается только вопрос брать внешнюю USB или внутреннюю PCI-E карточку.

Какие же есть решения? В свое время с интерфейсом MOTU M4 я закрыл вопрос покупкой дополнительного усилителя для наушников Topping L30. Не прямо шик, но полноразмерные наушники на 250 ом он раскачивает намного лучше, встроенного порта.

То есть в плюсы звуковой карты отнесем наличие инструментальных входов, хорошего питания для микрофона, выхода для наушников, нескольких линейных входов, и классических выходов для подключения усилителя или непосредственно активной акустики.

Также рекомендую свои подборки ЦАПов:

А для тех, кто ценит время и деньги: приглашаю на свой телеграмм-канал KVPokupok (его можно найти поиском или перейти по ссылке ниже, из раздела «Об авторе»). Там я делюсь промокодами, купонами и лучшими скидками с Алиэкспресс и с других площадок.

Источник

Все, что вам необходимо знать о ЦАП

Сохранить и прочитать потом —

Как ни досадно, нельзя не признать, что цифроаналоговые преобразователи – один из самых игнорируемых широкой публикой Hi-Fi-компонентов. Хороший и правильно подключенный ЦАП способен резко повысить качество звучания. Если хотите убедиться в этом, читайте наш материал.

Что такое ЦАП? Что он делает?

Звуки, которые мы постоянно слышим – дорожный шум, работающие инструменты, плачущий ребенок в транспорте – представляют собой акустические волны, которые распространяются в воздушной среде к нашим ушам в аналоговой ипостаси.

Аналоговые записи издавались на виниловых дисках и кассетах, однако нежелательный шум и ненадежность этих носителей стимулировали поиск новых форматов. Появление CD открыло дорогу для цифровой революции.

Цифровое аудио кардинально отличается от аналогового. Цифровые музыкальные файлы обычно создаются при помощи импульсно-кодовой модуляции (PCM) в процессе измерения амплитуды аналогового сигнала через равные интервалы времени.

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.

Зачем нужен отдельный ЦАП?

Сегодня почти любой цифровой компонент оснащен собственным ЦАП, однако далеко не все ЦАП созданы равными. Начнем с того, что они могут поддерживать не все типы файлов.

Плохие модели могут привносить в звучание нежелательный шум из-за непродуманного проектирования печатных плат или вызывать искажения в связи с джиттером.

Джиттером называются ошибки синхронизации. Точная синхронизация цифрового музыкального потока, определяемая генератором тактовых импульсов, жизненно важна для качества воспроизведения, и если ее не удается обеспечить из-за конструктивных недостатков, качество страдает.

Проблема джиттера может возникнуть при любом перемещении цифрового сигнала по плате, но особенно серьезной становится при передаче сигнала между устройствами. В последние годы широкое распространение получили асинхронные ЦАП, именно по этой причине перехватившие у компьютеров обязанности по синхронизации.

Тактовые генераторы, применяющиеся в компонентных ЦАП класса High End, точнее и стабильнее, чем у обычных ПК, и звук в результате получается существенно лучше.

Все зависит от исходного материала

Разумеется, чтобы получить от ЦАП максимально возможный результат, необходимо позаботиться о качестве исходного материала. Не рассчитывайте на чудо, предлагая ему MP3-файлы с битрейтом 128 кбит/с. На самом деле, более качественное декодирование сжатого сигнала может еще сильнее подчеркнуть его недостатки. Для компонентных ЦАП оптимальные результаты обеспечивает контент CD-качества и выше. Обычно музыка с подобным разрешением записана в PCM-форматах без потерь – FLAC, WAV или ALAC (Mac), а также DSD.

DSD и PCM

DSD, или Direct Stream Digital – альтернатива PCM. Этот формат изначально был разработан для архивирования, а позднее применялся для записи Super Audio CD (SACD), продвигавшихся Sony и Philips в конце 90-х и начале 2000-х. Это намного более нишевый формат; в отличие от PCM, его разрядность составляет всего один бит, зато частота дискретизации намного выше – 2,8 МГц у DSD64 и 5,6 МГц у DSD128.

Споры о том, какая система кодирования лучше, продолжаются до сих пор. Мы лишь скажем, что убежденным сторонникам DSD следует внимательно проверять списки характеристик: не все ЦАП поддерживают этот формат.

ЦАП какого типа вам подойдут?

Спектр форм-факторов и габаритов этих устройств огромен, они различаются по функциональности и по числу входов, так что ваш выбор будет зависеть от конкретных потребностей и величины бюджета.

Компактные USB-ЦАП обеспечивают мобильность и удобство по разумной цене. Это могут быть устройства не больше стандартной USB-флэшки (например, AudioQuest DragonFly Black) или карманные аппараты, подключаемые отдельным USB-кабелем (такие как Oppo HA-2 SE).

Чаще всего они получают питание от компьютера, не требуя отдельного источника. Подключений у них обычно немного – выход для наушников и, возможно, линейный выход для активных АС или Hi-Fi-системы.

Стационарные ЦАП

Если вам нужно больше разъемов и не требуется носить ЦАП с места на место, настольное USB-устройство – такое как Audiolab M-DAC – может оказаться более подходящим. Подобные модели обычно более габаритны и требуют подключения к источнику питания, зато помимо USB-порта оснащены еще несколькими цифровыми или аналоговыми входами.

Если собираетесь использовать наушники, обратите внимание на наличие соответствующего выхода.

Наконец, некоторые ЦАП предназначены для работы в составе большой домашней аудиосистемы. У них обычно больше входов (в частности, таких редких, как AES/EBU) и функций. Они могут поддерживать весь спектр форматов Hi-Res-аудио или обеспечивать беспроводную трансляцию со смартфона или планшета посредством Bluetooth. Некоторые даже оснащены регулятором громкости и могут выступать в роли предусилителей.

Источник

Что такое ЦАП и какие они бывают

За последние несколько лет аббревиатура ЦАП буквально заполнила собой медийное пространство. Даже компания Apple, анонсируя Hi-Res качество в своем сервисе Apple Music, рекомендует для прослушивания именно данный класс устройств. Так что же такое эти ЦАП и какие они, собственно, бывают?

Вообще, аббревиатура ЦАП дословно обозначает цифро-аналоговый преобразователь, то есть устройство, превращающее цифровой сигнал в аналоговый. Используется подобное преобразование много где, но в данном конкретном случае речь идет только о звуке. И говорим мы не о микросхеме, которая также называется ЦАП, а о полноценном устройстве с полноценными входами и выходами.

В качестве источников цифрового сигнала может выступать ваш смартфон, планшет, телевизионная или игровая приставка, компьютер, ноутбук и много чего еще. К примеру, с официальной странички музыканта или какого-то стриммингового сервиса мы получаем файл целиком или его представление в виде последовательно поступающего цифрового потока. Для воспроизведения этой информации используются мультимедийные приложения, которые, в свою очередь, обращаются к драйверам операционной системы, отвечающим за непосредственно воспроизведения звукового потока.

Кто-то, конечно, возмутится, что музыка у него воспроизводится и без приобретения всяких ЦАПов, но это происходит исключительно потому, что простейшая его реализация изначально присутствует во всех перечисленных выше устройствах. Следовательно, ЦАП в вашем телефоне или компьютере уже есть и называется встроенной звуковой картой. О том, что это совсем уж базовый уровень, надеюсь, никому дополнительно пояснять не нужно. Как бы не старался производитель, но аудио часть, размещенная на материнской плате, всегда будет иметь искажения, да и вкладываться в хороший тракт там попросту никто не будет. Потому что не выгодно, да и мало пока спроса на высокое качество.

Из входов там привычный нам USB порт, а выход на паре (XLR или RCA) для подключения усилителя или сразу активной акустики. Джек для наушников у них тоже может присутствовать, такие решения называются ЦАП со встроенным усилителем для наушников или просто ЦАПоУсь. Однако своем классическом исполнении у ЦАПа должен быть только вход и выход, а усилители уже производители добавляют по вкусу. Из моего личного опыта, ничего хорошего от встроенного усилителя ждать не приходится, поэтому оправданы они исключительно в каких-то недорогих решениях до 12000 рублей.

Но время идет и сегодня кодеки от ESS уже практически не уступают микросхемам ЦАП. Так что если вам нужен маленький удобный ЦАП для смартфона или планшета с поддержкой гарнитуры, то это только реализация на кодеке. Выбирайте в таком случае решение на чипах ESS и можете рассчитывать на отличный меломанского уровня звук. RealTek, Conexant и Qualcomm, при всем к ним уважении, так не умеют.

Также рекомендую свои подборки ЦАПов:

А для тех, кто ценит время и деньги: приглашаю на свой телеграмм-канал KVPokupok (его можно найти поиском или перейти по ссылке ниже, из раздела «Об авторе»). Там я делюсь промокодами, купонами и лучшими скидками с Алиэкспресс и с других площадок.

Источник

Статья о цапах, зачем нужны, какие бывают. (в факе не видел)

Самое главное ЗЫ, товарищи, я специально прятал ссылки в текст, чтоб было более менее удобно смотреть о чем говорю и откуда взята инфа, к сожалению не все ссылки открывали. В ссылках есть список ЦАПов, инфа от производителей описание карточек и тд.

Собирая себе комп в машину, пришлось рыть просторы инета, думаю что инфа будет полезна в данном сообществе.
Причем не только обладателям CarPC но и обладателям ГУ.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.
Звуковой ЦАП о… бла бла бла оч длинная статья на вики ()

На что там (вики) обращаем внимание

Применение
ЦАП применяется всегда, когда надо преобразовать сигнал из цифрового представления в аналоговое, например, в проигрывателях компакт дисков…

Наиболее общие типы электронных ЦАП:

Широтно-импульсный модулятор— простейший тип ЦАП. Стабильный источник тока или напряжения периодически включается на время, пропорциональное преобразуемому цифровому коду, далее полученная импульсная последовательность фильтруется аналоговым фильтром нижних частот. Такой способ часто используется для управления скоростью электромоторов, а также становится популярным в Hi-Fi-аудиотехнике;

ЦАП передискретизации, такие как дельта-сигма-ЦАП, основаны на изменяемой плотности импульсов. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью для достижения большей разрядности итогового преобразования; часто дельта-сигма ЦАП строится на основе простейшего однобитного ЦАП, который является практически линейным. На ЦАП малой разрядности поступает импульсный сигнал с модулированной плотностью импульсов (c постоянной длительностью импульса, но с изменяемой скважностью), создаваемый с использованием отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь выступает в роли фильтра верхних частот для шума квантования.
Большинство ЦАП большой разрядности (более 16 бит) построены на этом принципе вследствие его высокой линейности и низкой стоимости. Быстродействие дельта-сигма ЦАП достигает сотни тысяч отсчетов в секунду, разрядность — до 24 бит. Для генерации сигнала с модулированной плотностью импульсов может быть использован простой дельта-сигма модулятор первого порядка или более высокого порядка как MASH (англ. Multi stage noise SHaping). С увеличением частоты передискретизации смягчаются
требования, предъявляемые к выходному фильтру низких частот и улучшается подавление шума квантования;

ЦАП находятся в начале аналогового тракта любой системы, поэтому параметры ЦАП во многом определяют параметры всей системы в целом. Далее перечислены наиболее важные характеристики ЦАП.
• Разрядность — количество различных уровней выходного сигнала, которые ЦАП может воспроизвести. Обычно задается в битах; количество бит есть логарифм по основанию 2 от количества уровней. Например, однобитный ЦАП способен воспроизвести два (2 в первой степени) уровня, а восьмибитный — 256 (2 в восьмеой степени) уровней. Разрядность тесно связана с эффективной разрядностью (англ. ENOB, Effective Number of Bits), которая показывает реальное разрешение, достижимое на данном ЦАП.
• Максимальная частота дискретизации — максимальная частота, на которой ЦАП может работать, выдавая на выходе корректный результат. В соответствии с теоремой Найквиста — Шеннона (известной также как теорема Котельникова), для корректного воспроизведения аналогового сигнала из цифровой формы необходимо, чтобы частота дискретизации была не менее, чем удвоенная максимальная частота в спектре сигнала. Например, для воспроизведения всего слышимого человеком звукового диапазона частот, спектр которого простирается до 20 кГц, необходимо, чтобы звуковой сигнал был дискретизован с частотой не менее 40 кГц. Стандарт Audio CD устанавливает частоту дискретизации звукового сигнала 44,1 кГц; для воспроизведения данного сигнала понадобится ЦАП, способный работать на этой частоте. В дешевых компьютерных звуковых картах частота дискретизации составляет 48 кГц. Сигналы, дискретизованные на других частотах, подвергаются передискретизации до 48 кГц, что частично ухудшает качество сигнала.

Когда посетила первая мысль поставить вместо ГУ кар писишку, первым плюсом, надо сказать основным (для меня), было то что можно менять звуковые карты, мне показалась данная возможность более интересной чем менять головы целиком.

Во первых потому что в головы как не крути, лепят одно и тоже, т.е. если утрировать, у производителея Х есть линейка голов, начальная цена 1000 вымешленных едениц, конечная, за топ модель 10 000 едениц.
На моменты выбора, больше по слухам чем по собственной практике, сделал вывод, что в большинстве случаев, что в дешевой что в дорогой голове, скорее всего один и тот же ЦАП, а ценник растет из-за функционала, более удобные кнопочки, на те еще +500 к цене, несколько подсветок еще 500 к цене, дизайн ваще бесценен и т.д., а цап как был так и остался прежним, если же речь идет о хорошем ЦАПе, то ты заплатишь и за дизайн и за подсветку и еще за кучу всякой ненужной фигни, в итоге голова «золотая» и очень зависимая от того же допустим привода, сдох привод, не смогли починить, купи новую бошку.
Не прельщало честно, тем более была практика, когда при попытке третий раз починить мой альпайн 9845 RB, мастер сказал что все, уже шансов нет, тупо выкинь. Толи мастер такой был, толи альп ставить в копейку было не рационально, это не важно. Он мне был оч дорог, первый более менее хороший аппарат, который я слушал.

Так вот провел небольшое расследование.
Имеем список (я почему-то назвал таблицей) ЦАПов (кликабельно)

Подопытным был выбран Pioneer DEX-P99RS вроде неплохая голова, сам не слушал, но хвалят и претензий к ней никаких. Ценник аппарата по яндексмаркету 30-35 рублей, вполне стоящий (могут быть конечно отклонения но не о цене щас речь), из описаний везде пестрит
«Число бит ЦАП 24»
» 16-битные цифровые данные с CD напрямую передаются 4 x 24-битными цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП) с минимальным искажением»

Далее нужно чуть попариться поискать какой же ЦАП (он же DAC) установлен в данном ГУ, логичнее искать datasheet но получилось найти только по словосочетанию servise manual Pioneer DEX-P99RS, открываем смотрим

Сразу скажу что я в такой документации неочень ориентируюсь но вроде нашел все правильно, ну по крайней мере я нашел 4 ЦАП-а скорее всего это они и есть.
ЦАП под номером AK4396VF.

Сначала меня сбило с толку что его нет в таблице, приведенной выше, но потом он нашелся чуть пониже в аппарате » MYTEK DIGITAL STEREO96 DAC» сам цап выделен синим цветом, т.е. для автора особо неприметный чип, но P99RS играет же хорошо, значит ищем где есть такой же цапик.

Что дальше…а решил загуглить AK4396VF, дабы найти где этот ЦАП засветился, в надежде найти звуковую карточку с ним, как результат:

1. HT Omega Claro Halo XT HiFi soundcard
2. HT Omega Claro Plus+ AD8620BR Op Amp Sound Card
3. Auzentech X-fi Forte 7.1 Soundcard
Можно конечно и поболее инфы нарыть, но цель статьи не найти что-то, а показать логику поиска, ну и так сказать подтолкнуть к поиску звуковых карт на тех ЦАП которые считаются супер пупер нереальными.
Да конечно я понимаю что карта может не заиграть как тот же Pioneer DEX-P99RS, хотя я тут вообще ничего не скажу, нужно пробовать, но я думаю если вставить карточку с более продвинутым ЦАПом, а если она еще будет хорошо исполнена, то полюбому заиграет лучше чем некоторые топовые головы.
А да, ценник на карту в пределах 9 тыщ рублей, правда наверное будут проблемы с покупкой, в России не нашел, хотя опять же не сильно искал, да и заказать например на амазоне не проблема.
Само собой после карты не должно быть процессора, я так понимаю это все понимают 🙂

И роде как, по словам производителя
Using AKM’s multi bit architecture for its modulator the AK4396 delivers a wide dynamic range while preserving linearity for improved THD+N performance
это реальный мультибитник, причем 24х.

Ну и ковыряясь в просторах, решил еще проверить Alpine PXI-H990, надож дать повод для флуда 🙂

По даннным с офф сайта ALPINE

ALPINE F#1 STATUS
Для обеспечения высочайшего качества звучания и поддержки возможностей формата DVD-Audio в процессоре Alpine PXI-H990 используются восемь сверхдорогих ЦАПов Burr-Brown Sign Magnitude 96 кГц/24 бит К-Grade и сложнейший цифровой фильтр типа GIC.

гуглим Burr-Brown Sign Magnitude получаем :

Маркировка PCM1704
Производитель Burr-Brown Corporation (www.burr-brown.com)

Комментарий 24-Bit, 96kHz BiCMOS Sign-Magnitude DIGITAL-TO-ANALOG CONVERTER

Функционал Цифро-аналоговые конверторы (DAC (Digital to Analog Converters))

PCM1704 20 бит, то же, что PCM1702, но только способный принимать 24-битный поток (преобразование все-равно 20-битное)

Т.е. если не наврали с предыдущим «кроликом» у альпа стоит 20 битный а у пионера 24-х 🙂
Но есть одно важное НО

» Грейды :
«L» — самый низкий (Low) — хуже, чем вообще без грейда
«J» — отобранный, лучше, чем безгрейдовый
«K» — отобранный, самый лучший по качеству (лучше «J»)»
PCM1704-K т.е. данный ЦАП очень хорош.

Подводя итоги, не знаю даже что сказать.
Когда вы спрашиваете, или пытаетесь выбрать самостоятельно ГУ, но незнаете на что обратить внимание, яб порекомендовал обратить его именно на то какой внутри ЦАП. Конечно речь идет о выборе не бюджетного варианта.
По идее поиск хороших цапов доступен не только кар писишникам, но и юзерам обычных ГУ, просто нужно рыть даташыты, ну а если твикать, то тут вообще открываются безграничные просторы.
В мануалах сообщества подобной инфы не нашел, надеюсь будет полезна.

Источник

Как выбрать стационарный ЦАП для домашней аудиосистемы: 10 основных вопросов

Сегодня я предлагаю подробно остановиться на выборе стационарного ЦАПа для домашней аудиосистемы. Девайс вроде как и простой, но при покупке возникает целая масса неожиданных вопросов и очень важных нюансов. Вот с ними мы сегодня и постараемся с вами разобраться.

1. Чистый ЦАП или с усилителем для наушников?

Для начала я всегда предлагаю определиться, что именно нам нужно: чистый ЦАП или ЦАП, совмещенный с усилителем для наушников. Те, кто думают, что ЦАП без усилителя стоит дешевле — заблуждаются, цена у них примерно одинаковая. Как сказал мне в свое время инженер компании SMSL, добавить в хороший ЦАП выход для наушников в себестоимости получается от 3 до 15 долларов. Вот здесь кроется основная проблема, очень часто выход для наушников в ЦАП добавлен чисто чтобы был. То есть ничего особенного он из себя не представляет. Из таких аппаратов я могу привести Loxjie D30, которым владел лично. Добротный девайс, но вот выход для наушников сделан по остаточному принципу. Поэтому сразу озаботьтесь вопросом: какую мощность на выходе для наушников нам предлагают и каков там выходной импеданс? Хорошие значения для первого пункта выше 150 мВт на 32 ома нагрузки, а для второго — около нуля. Естественно, имеет значение и то, как реализован этот выход, но первые два пункта уже сигнализируют, что этим вопросом занимались. Из достойных и недорогих вариантов могу привести, например, Aiyima DAC-A5 Pro. Действительно неплохой продуманный тракт в плане наушников, да и любые полноразмеры раскачает в два счета. Отсутствие же выхода для наушников ровно ни о чем не говорит. Просто его нет, а значит область использования аппарата сужается.

2. Какие ЦАПу нужны выходы?

Следующий вопрос касается имеющихся у ЦАПа выходов. Большинство недорогих устройств нам предлагают классический RCA и это нормально, однако совсем хорошо, когда ЦАП имеет еще и балансные, например XLR разъемы. Отличным примером такого аппарата будет тот же Topping DX7 Pro или SMSL M500. Однако в совсем уж дешевых моделях искать балансные выходы абсолютно бессмысленно.

3. Какие ЦАПу нужны входы?

Ну и не забываем о необходимых нам входах. Я лично предпочитаю подключать ЦАП напрямую к компьютеру, поэтому основным для меня является USB порт. Однако немало людей подключают ЦАП к телевизору или каким-то другим устройствам, где получить сигнал в виде цифры можно лишь по оптике или коаксиалу. Здесь люди часто теряются, что же из этого выбрать? Ответ максимально прост: если вы используете дешевые кабели, то выбирайте коаксиал. Для оптической передачи данных нужен довольно качественный кабель. Если же кабели у вас одинаково крутые, то и разницы особо нет, поскольку оба этих входа всегда обслуживает одна и та же микросхема. Неплохо будет заиметь еще AES вход, но то уже совсем для эстетов.

Наличие же аналоговых входов или цифровых выходов всегда по желанию. Первый по сути не использует ЦАП, так как сигнал изначально аналоговый, да и второй тоже не использует, так как на выходе цифра. Для чего они нужны? — первый может, например, просто работать как усилитель, а второй — для дальнейшей передачи сигнала на следующий элемент цепи.

4. Импульсное или линейное питание ЦАПа?

С основой разобрались, пришло время поговорить о главном: о питании. Большинство недорогих ЦАПов комплектуются импульсными блоками. По моим измерениям, ничего изначально плохого в том нет, если, конечно, проводка в доме у вас нормальная. Хотя при возможности заменить питание на более чистое — это принесет исключительно пользу. При разделении встроенный блок или внешний, обычно более качественным является именно встроенный, так как он способен обеспечить раздельное питание для разных компонентов. Но это, опять же, у дешевых ЦАПов не встречается от слова совсем. Ну и риски понятны, внешний блок легко заменить на аналогичный, в то время как встроенный надо нести в сервис и чинить. Что выйдет несомненно дороже.

5. Дополнительные элементы управления ЦАПа

О наличии пульта, экрана и переключения фильтров разглагольствовать не будем — это на вкус и цвет. Сам я пультом почти никогда не пользуюсь, а настройку выполняю один раз при первом включении ЦАПа. Хорошо, конечно, если у ЦАПа есть переключение режимов усиления или отдельная память громкости для линейного выхода и наушников, но это больше «рюшечки», как на мой взгляд. Хотя если вам такое очень надо, то присмотритесь к Sabaj A10D на AK4497EQ.

6. Какой в ЦАП установлен чип USB?

А вот что действительно важно — это какой USB чип используется. Я предпочитаю аппараты исключительно на XMOS, поскольку это гарантированно дает нам ASIO с обновлениями, регулировкой задержки в семплах, а также стабильную работу на всех современных системах. Старые 32 битные приложения для ASIO не столь хороши и могут приводить к проблемам в случае использования какого-нибудь профессионально софта. Например, если вы решите на своем ЦАПе начать писать музыку в секвенсоре Sonar, Cubase или каком-нибудь другом.

Отсюда же вытекают ограничения, которые мы получаем, если ЦАП вообще не поддерживает ASIO. Тогда качественный звук в Windows можно будет получить исключительно через WASAPI Push и Event. Shared нам совершенно не подходит, так как использует системный микшер, со всеми его дополнительными конвертациями и пересчетом. Как правило, все хорошие современные ЦАПы идут на XMOS, за очень редким исключением. В самые же дешевые предпочитают устанавливать куда более простые чипы.

Дополнительный же мега плюс XMOS заключается еще и в возможности подключения к мобильным устройствам с высоким качеством передачи сигнала. Если для вас это очень важно, отдельно отметьте при покупке. В качестве иллюстрации недорого и очень годного ЦАПа на XMOS, могу привести FX-Audio D01. Аппарат у меня уже с пол года и, как на мой взгляд, крайне достойный.

7. Какое у ЦАПа максимальное разрешение звука?

Особое внимание обратите и на разрешение, которое ЦАП вам способен предложить. Если это 24 бита 96 кГц, то данный аппарат древний, как экскременты мамонта. Такие брать я бы лично не рекомендовал. Хорошие средние значения на сегодня — 32 бита 384 кГц., а желательно еще и поддержку DSD256 и, если возможно, MQA потока. Случается, кстати, такое, что установленный в ЦАП чип умеет много, например и DSD, и 32 бита 768 кГц., а по факту у нас только 24 бита 192 кГц. Тут начинают возникать вопросы: ну как же так? Все просто, ограничителем в данном случае выступает более древний USB или чип ресивера, который так не умеет. Ну а суммарные возможности аппарата вычисляются по его самому слабому элементу. Для иллюстрации такой разницы по USB и коаксиалу можно привести ЦАП FX-Audio DAC-X3 Pro.

. О проблемах при использовании.

Здесь сразу хочется предупредить и о часто случающихся у меломанов проблемах. Основная из которых заключается в тресках, хрипах и других артефактах звучания. С чем это может быть связано? А ответ довольно простой: у большинства ЦАПов в его драйверах есть такой пункт как задержка с семплах или миллисекундах. Обычно это регулируемый параметр, сильно зависящий от вашего железа. Если ваш процессор прямо богатырь, то задержку можно чуть уменьшить, если нет — обязательно нужно увеличить. Обычно я оставляю значение равным 256 семплов, а при необходимости, например большой фоновой загрузке процессора, увеличиваю до 512 семплов. Для музыки этот параметр не играет особой роли, поэтому рекомендую не мельчить, и будет вам счастье. Так же узким звеном может стать настройка системного микшера в Windows. В этом случае достаточно поднять его параметры, скажем, до 24 бит 96 кГц. Такое тоже случается.

8. Нужен ли ЦАПу блютуз?

Но что же по блютуз? — спросите меня вы. Да ничего особенного! В ЦАПе bluetooth используется исключительно на прием. Чтобы ваши гости смогли запустить свою любимую музыку прямо со смарфтона. Здесь имеет смысл проконтролировать версию (желательно 5.х) и наличие AAC, AptX, AptX HD и LDAC кодеков. А так, передача по блютуз всегда связана с потерями сигнала и с его не самой качественной конвертацией. Как фишка на особый случай — пойдет, но для основной связки лучше использовать старое доброе проводное подключение. Примером ЦАПа с богатыми возможностями по блютуз может стать Topping D50s. Уже давно заслуживший уважение не только у любителей, но и у профессионалов.

9. Лампа или транзистор, что лучше?

Может взять ЦАП на ламповом усилении или все же транзисторы? Здесь однозначного ответа, увы, нет. Если вам нравится теплое, чуть грязное, но тембрально обогащенное звучание, то лампа будет очень кстати. Транзисторы тоже не всегда дают идеально чистый ровный результат, тут все может зависеть от схемотехники и обвязки, но я бы целился с учетом всего остального тракта. Прикиньте, какой по характеру звучания у вас внешний усилитель и какая акустика? А главное, что во всем этом вы хотели бы изменить? Для примера, идеально ровный усилитель и мониторная акустика прямо просят жирного по звучанию ЦАПа, чтобы составить с ним сочную, тембрально богатую связку. Или же наоборот, старый усилитель с массивным звучанием и постсоветских годов акустика требуют практически мониторного звука с высокой детализацией, чтобы добавить в звучание резкости, драйва, деталей и воздуха. Для лампы могу привести, например, Aiyima T8. Очень неплохой и недорогой ЦАП.

10. Что за ЦАПы с питанием по USB, можно ли их брать?

Ну и под занавес всегда поднимают вопрос: а как же ЦАПы, которые полностью берут свое питание по USB и не требуют дополнительного подключения? Таких ЦАПов и аудиоинтерфейсов на самом деле много и им реально ничего не нужно. Минус тут только один и заключается он в низкой выходной мощности для наушников. Если для вас это не проблема, то ничего плохого здесь нет. Хорошим примером такого ЦАПа будут Loxjie D10 или SMSL M100 MKII, если нужно без усилителя для наушников. Превосходные аппараты — гонял лично и тот, и другой.

Послесловие

Уверен, приведенные 10 вопросов и комментариев к ним помогут не только выбрать подходящее вам устройство, но и разобраться, что же собственно нужно и есть ли возможность сэкономить. Единственное, мы в этот раз не коснулись темы ЦАПов с уже встроенным усилителем для пассивной акустики и наличии сменных операционников. Последние, на мой взгляд, приятное дополнение, если вы хотите чуть подстроить звучание под собственные вкусовые пристрастия. Но сами чипы нужно покупать не на Aliexpress. Сколько не брал с Али, причем неважно, дорого или дешево — это всегда были низкокачественные подделки. Тут лучше обратить свое внимание на eBay или Amazon.

Ну а на этом у меня все, с расширенным списком стационарных ЦАПов можно ознакомиться из моей недавней подборки или более ранней. Всем добра и приятного звука!

Источник

ЦАП. Так ли все просто?

В статье рассмотрены принцип работы и основные параметры цифро-аналоговых преобразователей. Даны рекомендации по выбору и проектированию ЦАП.

Цифро-аналоговый преобразователь — устройство для перевода цифровых данных в аналоговый сигнал. Это своеобразный мост между аналоговой и цифровой частями схемы. Сфера применения ЦАП очень широка. Это — усилители звука, аудиокодеки, обработка видео, устройства отображения, системы распознавания данных, калибровка датчиков и других измерительных устройств, схемы управления двигателями, системы распределения данных, цифровые потенциометры, программируемое радио (SDR) и т.д.

Принцип работы

Принцип работы ЦАП заключается в суммировании аналоговых сигналов (ток или напряжение). Суммирование производится с коэффициентами, равными нулю или единице в зависимости от значения соответствующего разряда кода. Выходной сигнал ЦАП может иметь форму тока, напряжения или заряда. Преобразователи с токовым выходом используются в основном в прецизионных и высокочастотных схемах. Для определенности мы будем рассматривать ЦАП с выходным напряжением, как наиболее распространенные. Из таблицы 1 видно, что максимальное выходное напряжение на 1 МЗР (младший значащий разряд входного кода) ниже напряжения полной шкалы (ПШ). Некоторые ЦАП позволяют использовать всю шкалу.

Табл. 1. Сигналы четырехразрядного ЦАП (опорное напряжение 5 В)

Выходное напряжение, В

Характеристики ЦАП

Наиболее важные характеристики ЦАП:

Классификация

Цифро-аналоговые преобразователи делятся по типу входных данных на последовательные и параллельные. По разрядности выделяют ЦАП с повышенной точностью (большая разрядность, N≥14) или с высоким быстродействием (6—8 разрядов). Выходной сигнал может иметь форму напряжения, тока или заряда.

Рассмотрим некоторые структуры ЦАП. Простейшим ЦАП является взвешивающий (делитель Кельвина), структура которого показана на рисунке 1. Каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (или проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. N-разрядный ЦАП содержит 2N одинаковых последовательно соединенных резистора и 2N ключа (обычно КМОП), по одному между каждым узлом цепи и выходом.

Рис. 1. Структура взвешивающего ЦАП

Взвешивающий метод — один из самых быстрых, однако характеризуется наименьшей точностью. Обычно такой ЦАП имеет выход по напряжению и отличается хорошей монотонностью. Если все резисторы одинаковы, ЦАП линеен. Недостаток данной модели — относительно высокий выходной импеданс и большое количество резисторов и ключей.

Рис. 2. ЦАП на R–2R матрице с выходом в форме напряжения

В сигма-дельта ЦАП (см. рис. 3) преобразование осуществляется с помощью сигма-дельта модуляции, когда квантование осуществляется всего одним разрядом, но с частотой, в десятки и сотни раз превышающей частоту Найквиста. Как видно из рисунка 4, сигма-дельта модулятор преобразует входной сигнал в последовательный непрерывный поток нулей и единиц. Если входной сигнал близок к положительному краю полной шкалы, в битовом потоке на выходе больше единиц, чем нулей, и наоборот, если сигнал ближе к отрицательному краю, то больше нулей. Для сигнала, близкого к середине шкалы, количество нулей и единиц примерно одинаково.

Рис. 3. Общая структура сигма-дельта ЦАП Рис. 4. Принцип работы сигма-дельта модулятора

Интерполяционный фильтр представляет собой цифровую схему, которая принимает данные, поступающие с низкой частотой дискретизации, вставляет нули в поток данных, увеличивая тем самым частоту дискретизации, затем применяет алгоритм интерполяции и выдает данные с высокой частотой дискретизации. Выходное напряжение одноразрядного ЦАП переключается между равными по значению положительным и отрицательным опорными напряжениями. Выход фильтруется аналоговым ФНЧ.

Перемножающий ЦАП работает с различными опорными сигналами, в т.ч. переменного тока. Выходной сигнал пропорционален произведению опорного напряжения на дробный эквивалент цифрового входного числа.

Подбор ЦАП

Для выбора подходящего ЦАП необходимо определить требования, которым должны соответствовать его параметры. В первую очередь это — разрядность, разрешение, время установления выходного сигнала (быстродействие), интерфейс подключения, напряжение питания и т.д. Обычно при проектировании устройства сначала выбирается его главный элемент — вычислительное ядро (процессор, ПЛИС, МК и т.д.), который определяет интерфейс обмена с остальными элементами схемы. В таблице 2 приведены четыре наиболее распространенных интерфейса для ЦАП.

Источник

Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1)

Винил, конечно, сейчас — модная штука, друзья, но побороть цифровую дистрибуцию музыки ему не придется никогда. Цифровые источники звука вот уже более полутора десятка лет прочно удерживают доминирующее положение как в профессиональном, так и в бытовом секторах электроники. Поговорим о том, как выжать максимум Hi-Fi-соков из ассортимента плодов — от интернет-радиостанций до 24-битового аудио.

Когда-то проигрыватель компакт-дисков был единственным решением, и вообще поначалу считался крутым High End, но сегодня эту тему, похоже, можно считать морально исчерпанной. Да, по старинке еще многие держат CD в коллекциях, но как физический носитель он проигрывает винилу, который банально красивее выглядит, а технически уступает по параметрам HD-аудио, которым уже вовсю торгуют в интернете не только аудиофильские, но и мейджор-лейблы. Таким образом, вместо CD-плеера нам нужно более универсальное устройство с внешними входами, которое могло бы преобразовать двоичный код из нулей и единиц в аналоговый сигнал, который далее подавался бы на усилитель и колонки в итоге.

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.

Мультибитные и однобитные ЦАПы

До 21 века цифроаналоговые преобразователи оперировали только с 16-битным аудио, согласно формату Red Book для компакт-диска. Другого просто не было. Частота дискретизации у CD была 44 кГц, у профессиональных DAT-рекордеров капельку выше — 48 кГц. Сначала все ЦАПы работали по «параллельному» принципу — все 16-разрядов «взвешивались» на R-2R матрице (резисторной схеме лестничного типа).

Пример схемы R/2R ЦАПа

Знатоки знают наизусть и ценят такие марки чипов, как Burr-Brown PCM63 или Philips TDA1541. Однако R-2R матрицы оказались дороговатым и не слишком технологичным удовольствием. Требовалась точная лазерная подгонка всех номиналов сопротивлений. В противном случае при работе неточный замер битов приводил к нарушению линейности сигнала.

Поэтому на смену R-2R пришли ЦАПы с 1-битовым преобразованием, получившим название «дельта-сигма». Если мультибитники выдавали напряжение сигнала напрямую, исходя из всех поступивших на матрицу 16-битовых данных, то в дельта-сигме напряжение колебалось в зависимости от того «ноль» пришел на приемник или «единичка». 1 — означала увеличение напряжения аналогового сигнала, а 0 — уменьшение.

Микросхема мультибитного ЦАПа Burr-Brown PCM63

Старые аудиофилы нет да и вспомнят музыкальность R-2R чипов, но и деваться некуда. Дельта-сигма оказались и практичнее в настройке, и дешевле в производстве. Да и качество SACD-формата доказало, что 1-битовое преобразование отлично умеет справляться с High-End задачами. Частота дискретизации SACD измеряется уже не кило-, а мегагерцами, поэтому в схеме можно обойтись совсем простыми аналоговыми фильтрами.

В классических схемах на базе PCM до сих пор приходится фильтровать помехи квантования цифровым способом — их существует несколько и некоторые модели ЦАПов предоставляют возможность выбрать один из них.

Сами же дельта-сигмы прогрессировали в сторону гибридных схем, где поток обрабатывался каскадами, как по 1-битной, так и параллельной схеме. Но самое главное, величина цифрового слова выросла в них сначала до 24, а потом и до 32 бит. Кроме того, перспективным направлением являются ЦАПы на программируемых вентильных матрицах (FPGA), где и вовсе нет традиционных конвертеров.

Современный ЦАП Mytek Manhattan работает с потокоми РСМ 32 бит / 384 кГц, DXD, DSD-DS-DSD256 (11.2 MHz)

Для чего такая расширенная разрядность? Для достоверности. В профессиональной индустрии сегодня используются 24-битная запись, обеспечивающая более точное описание оригинального сигнала. Как уже упоминалось, ряд музыкальных изданий уже доступен в формате высокого разрешения. Так что можно, конечно, послушать урезанную версию на компакт-диске или МР3, но согласитесь, интереснее встать на одну ступеньку ближе к звукорежиссерам, которые возились с вашим любимым альбомом. И поэтому ваш ЦАП должен быть полностью готовым для приема контента высокого разрешения — как по USB, так и по остальным протоколам передачи данных.

Источник

Портативные ЦАП’ы для смартфонов: звук Hi-Res для всех!

ЦАП’ы — цифровые аналоговые преобразователи-усилители для смартфонов — это простой и современный способ повысить качество передаваемого звука на наушники. Вы сможете наслаждаться Hi-Res звуком на любом смартфоне. Портативные ЦАП’ы сделаны в виде адаптера к смартфону: USB-C или USB-Lightning (для iPhone). Внутри предусмотрена специальная микросхема преобразователь цифрового сигнала и небольшой усилитель для наушников. В зависимости от установленного типа DAC, а также от фирмы-бренда формируется цена. Есть неплохие представители USB DAC в пределах тысячи рублей, есть качественные подороже.

Один из самых интересных и популярный — это USB DAC iBasso.

В лоте есть две модели — iBasso DC01 (USB-C на audio 2,5 мм) или iBasso DC02 (USB-C на audio 3,5 мм). Оба варианта имеют короткий отрезок кабеля с USB-C разъемом для смартфона, а также стильный металлический корпус. Общая длина с кабелем не более 120 мм. Внутри установлен премиальный ЦАП нового поколения AKM4493, позволяющий получить поток 32 bit/ 384 kHz / DSD256x. Частотный диапазон: 20Hz-40kHz

Не менее популярный Hi-Res DAC — это HIDIZS Sonata HD второго поколения.

Представляет собой короткий адаптер с USB-C на 3,5 мм. Оба коннектора в алюминиевой рубашке. улучшенное качество звука форматов 24 бит/192 кГц. Есть возможность смены на адаптированную пошивку. Через адаптер USB-C на USB-A (в комплекте) можно подключить к ПК/ноутбуку/MAC. Предусмотрен вход типа 3,5 мм TRRS и поддерживает наушники с микрофоном. Отношение сигнал/шум: 114 дБ

Еще один интересный Hi-Res усилитель с микрофоном, на этот раз для iPhone — модель i1 (Fi 1123) от Fiio.

Представляет собой компактный адаптер с 3,5 мм (гнездом для наушников) и Lightning (для iPhone/iPad). Для управления воспроизведением предусмотрен пульт с кнопками. Сертификация MFI позволяет использовать со всем модельным рядом Apple iPhone/iPad. Обеспечивает вывод аудиопотока Hi-Res 48 kHz/192 kHz. Внутри использован кодек/ЦАП NAU88L25 от Nuvoton.

Буквально за 700 рублей можно приобрести недорогой USB ЦАП от Dodocool.

Это сертифицированный Hi-Res адаптер, который подойдет для компьютера, ноутбука или планшета, а также для смартфона с USB-C или Lightning. При выборе обращайте внимание на тип коннектора. Представляет собой небольшой пульт с кнопками для управления воспроизведением и гнездом 3,5 мм для наушников. Соответствует стандарту аудиопотока высокого разрешения (24 бит/192 кГц).

Это стильный и компактный портативный Bluetooth 5.0 ресивер на основе нового чипа от Qualcomm QCC 3008 с поддержкой APT-X LL. Используется неплохой ЦАП ES9118 SABRE. Для подключения к смартфону можно использовать NFC. Работает не только со смартфонами, но и с планшетами, компьютерами и ноутбуками через Bluetooth.

Еще один интересный ЦАП для для iРhone/iPad — это ЦАП S.M.S.L второго поколения.

Представляет собой компактный пульт с кнопками управления воспроизведением и гнездом 3.5 мм, и коротким отрезком провода с Lightning. Длина с учетом кабеля около 30 см. Внутри установлен кодек (ЦАП) Cirrus Logic CS42L42, который обеспечивает вывод аудиопотока высокого разрешения (24 бит/192 кГц).

Простая модель от Meizu на базе популярного ЦАПCS43131 от Cirrus Logic. Данный USB ЦАП предназначен для флагманов Meizu, но работает с любыми смартфонами, обеспечивая вывод качественного Hi-Res аудиопотока. Поддерживает декодирование до 32 бит/384 кГц PCM и цифровой аудиоформат высокого разрешения DSD64/DSD128 для воспроизведения музыки без потерь. Устройство обеспечивает динамический диапазон 120 дБ, при менее 0.0003% гармонических искажений в диапазоне.

Очень интересный беспроводной Bluetooth 5.0 портативный усилитель FIIO BTR1K. Предназначен для использования с проводными наушниками. Отличается встроенной функцией шумоподавления. Данный USB DAC представляет собой аудиоприемник (Qualcomm QCC 3005 APT-X LL Bluetooth) со встроенным микрофоном и с поддержкой NFC. В качестве ЦАП используется AK4376A DAC. Время работы от одного заряда около 8 часов.

Это качественный USB ЦАП c плетеным коротким кабелем. Есть возможность смены аудиофильских прошивок. Обеспечивает вывод аудиопотока Hi-Res 48 kHz/192 kHz. Отношение сигнал/шум в диапазоне: 114 дБ. Качественный металлический корпус разъемов обеспечит долговечность использования. Звук потрясающий.

А вот если вам нужен простой кабель-адаптер с USB-C на наушники, без лишних прибамбасов, то посмотрите в сторону аналогичного переходника от Ugreen. Это самый заказываемый адаптер на Али (более 5000 заказов). Адаптер представляет собой короткий отрезок кабеля в нейлоновой оплетке, с металлической рубашкой на разъемах. С одной стороны USB type C, а с другой стороны Jack 3,5 под наушники. Удобная штука.

Источник

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

ЗВУКОМАНИЯ

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

Что такое ЦАП?

Что такое ЦАП?

Мир бытовой электроники и домашнего аудио может быть сложным для понимания, но это не должно быть так для читателей Звукомания. Честно говоря мне надоело объяснять людям, которые мне постоянно пишут и спрашивают «Что такое ЦАП?, Зачем мне нужен ЦАП? и т.д. Вот написал статью как мог описал про ЦАП. Читаем, спрашиваем, комментируем.

Что такое ЦАП?

Чтобы помочь вам ориентироваться в огромном мире звука, я собираюсь кратко объяснить один из самых популярных продуктов, а именно: цифровой аналоговый преобразователь, известный как ЦАП.

внешний ЦАП Audio GD R2R 11

Если вы опытный меломан или аудиофил, то вы уже хорошо знаете, что такое ЦАП, но для тех, кто хочет купить свой первый ЦАП и планирует построить свою первую большую звуковую систему важно понять его значение и преимущества.

Что такое ЦАП?

ЦАП, или цифро-аналоговый преобразователь — это устройство, которое переводит информацию из цифрового вида к примеру с ноутбука, Ipod, компьютера или другого подобного устройства в аналоговые сигналы, при этом улучшает качества звука.

Для чего нужен ЦАП?

Почему вообще возникла такая потребность для преобразования сигнала?

В то время как компьютеры могут понять и преобразовать цифровые сигналы, мы, люди этого сделать не может, и не могут ваши колонки или наушники. Вот почему нам нужен ЦАП, чтобы он сделал эту потребность за нас и для нас, чтобы перевёл в наилучшем виде цифровую информацию в аналоговые сигналы.

Запомните, мой вам совет — чем лучше ЦАП, тем выше качество преобразования и, следовательно, тем лучше звук, который вы услышите из ваших динамиков или наушников!

№1 ОУ в ЦАП

У некоторых из вас возникнут вопросы типа:

«Я никогда не использовал ЦАП до этого, так почему же я должен купить ЦАП сейчас?»

«Зачем мне платить за лишнее устройство?»

«И как ЦАП (DAC) улучшит звук для высококачественного прослушивания?»

Вы, возможно, не поняли, и не использовали ЦАП каждый раз, когда вы проигрывали музыку через свой ноутбук, компьютер, планшет или через телефон. Эти продукты имеют свой собственный встроенный, но он часто в 80% плохого качествоЦАП, а это означает, что для того, чтобы улучшить звучание вашей высококачественной музыки, то стоит вкладывать сначала деньги во внешний ЦАП.

ЦАПы Audiophile V2 на 2 х AK4497EQ + 9038

Внешний ЦАП сделает важную работу, лучше встроенного ЦАП – причем, он поможет вам слушать музыку в высоком качестве, которая гораздо ближе к тому, как звукорежиссеры первоначально записали звук, чтобы помочь Вам услышать звуки, которые вы никогда не могли услышать раньше.

Что такое ЦАП внешний

Вы можете, например, подключить его одним проводом до вашего ноутбука или домашнего компьютера. Звук будет лучше по качеству даже на Itunes, Spotify, YouTube или любом другом источнике. Также вы можете подключить к ЦАП док-станцию для Ipod и то же самое будет применяться для любого из устройств Apple. ЦАП действительно является универсальным способом улучшения звучания, кстати, во многих ЦАП есть гнезда для наушников.

ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь)

Высококачественный ЦАП DAC (Digital-to-Analog Converter) – может быть электронным процессором внутри цифрового медиа-проигрывателя, который преобразует цифровую звуковую информацию в аналоговый аудио сигнал, который может быть отправлен на усилитель наушники, или лучше, усилитель для наушников.

ЦАП Singxer SDA-2

Если вы хотите, чтобы все эти цифры внутри плеера звучали так же хорошо, как музыка была изначально записана, необходимо использовать высококачественный ЦАП.

Что такое ЦАП?

Это самый простой способ получить цифровой аудио сигнал на внешний ЦАП через USB порт на вашем компьютере в высококачественном виде, но также можно получить цифровой канал в оптический и коаксиальный выходы, также известное как SPDiF подключение – вы можете найти на CD-или DVD-проигрывателях, компьютерах, домашний театр/стерео ресиверах, и других потокового аудио гаджетах всех видов.

ЦАП Cambridge Audio DacMagic 100 против ЦАП ЗМ РСМ-500

Запомните, что mp3 файлам, будет всегда не хватать высокого качества звука: детальности, динамики,звуковой сцены и т.д. Используйте форматы: flac, ape, wav.

Что такое ЦАП? Это устройство, чтобы улучшить звук ваших наушников или высококачественной аппаратуры цифровой музыки в файлах несжатых форматов или на максимально высоком битрейте для наилучшего качества звука.

Но чтобы по-настоящему понять, как работают функции ЦАП (DAC), мы должны сначала понять, как работает аналоговый сигнал. Аналоговый аудио сигнал — это непрерывно меняющееся напряжения, что представляет собой постоянно изменяемое атмосферное давление звуковой волны, которую вы слышите. Как пример, микрофон превращает входящие звуки в аналоговый электрический сигнал.

Но как хранить аналоговый сигнал? Полтора века назад, хранили аналоговый сигнал в виде паза – (запись) на пластинке, по которой перемещается игла и воспроизводит звук, и создаёт электрический аналоговый сигнал.

CD-диск хранит этот звук, как 16-разрядный двоичный код (1 и 0) 44100 раз в секунду, но цифровые аудио данные могут храниться в различной дискретизации, размерах и кодирования или форматов сжатия.

ЦАП 2706 + 4398

Но в любом случае, что происходит от цифрового сигнала преобразуются обратно в аналоговый электрический сигнал, который может быть отправлен на усилитель, наушники или усилитель для наушников.

Устройство, которое делает это, называется цифро-аналоговый преобразователь, а проще ЦАП!

ЦАП что это!

Я надеюсь, статья «Что такое ЦАП» была интересной и помогла кому-то. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы я мог вернуться к вам.

Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!

На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

Источник

Вопросы о ЦАПах: чипы и фильтры, мультибит, музыкальность и апскейлинг

На прошедшей онлайн-встрече было задано множество интересных и полезных вопросов о ЦАПах и цифровом сигнале. По итогам я сделал конспект-расшифровку наиболее важных из них, и по некоторым моментам дал расширенное объяснение. Будем считать, что получился своего рода FAQ по актуальному состоянию цифровых технологий в аудиокультуре.

На какие технические характеристики нужно обращать внимание при выборе ЦАПов — в порядке важности (силе влияния на звук), если можно так структурировать?

Ответ зависит от того, в какой вы точке вы находитесь. У вас уже что-то есть и нужен апгрейд — или вообще ничего нет? По ЦАПам можно посмотреть иерархию производителя. Если в линейке он такой один и стоит при этом не три копейки, то очевидно, что у производителя вся надежда только на него и это его предел возможностей. Т.е. производитель вложился в эту единственную модель.

Если же таких ЦАПов в линейке несколько, очевидно, что в младших моделях кое-что будет слабеньким — возможно, даже умышленно. Хотя по железной себестоимости разброс у пяти аппаратов может быть не таким и значительным.

Бывает, что производитель полагает, что он крепко упахался по теме и хочет разложить свои яички по всем корзинам. Поэтому он выстраивает свою линейку таким образом, чтобы сначала зацепить покупателей младших моделей чувством причастности к хорошему авторитетному бренду. Затем после обсуждения на форумах, где все щеголяют более дорогими аппаратами, человек настраивается в будущем занять более высокую ступеньку в этой иерархии.

Мне больше импонирует первый подход с минимальным количеством вариантов. ЦАП — это не колонка, которая может быть большого или маленького литража. Или усилитель, который должен выдавать много тока как сварочный аппарат. Здесь идет тихая тонкая работа — все это может работать хоть от батареек. Вот и сделайте одну модель на совесть!

Изучите все возможности чипа-конвертера, все его ключи, которые регулируют его работу и фильтрацию, поставьте лучший клок с минимальным джиттером, нормальные операционные усилители, исключите грязь питания. Хотя, повторюсь, для аудиолюбителей и в том числе журналистов второй вариант кажется более увлекательным — больше фактуры, можно посмаковать и поболтать о разнице начинок.

Приводимые технические параметры битности и дискретности принципиального значения не имеют. Если речь не идет о каком-то старье, сейчас даже дешевые чипы обеспечивают полную поддержку Hi-Res-аудио. Если на нем написано 32 бит или 24 бит — все это неважно. Официальной 32-битной музыки не бывает. Важно, какой у вас дальше обвес и была ли конструкция спроектирована адекватным человеком.

В чем разница выбора ЦАПа для CD и для FLAC и т.п., или они универсальны, кроме очевидного, типа необходимости порта USB в случае с FLAC с компьютера?

В CD-проигрывателях передача сигнала на ЦАП осуществляется в рамках одной платы, поэтому там используется протокол i2s. В нем синхронизация подается по отдельной линии. Его поддерживают все аудиочипы. Многие аудиофилы верят, что это самый лучший цифровой протокол на планете, но убедительных технических доказательств этому феномену пока не представлено. Случаи i2s-входов на внешних ЦАПах весьма редки. Причина банальна — стандартом не предусмотрено кабельное соединение для i2s. Поэтому некоторые Hi-Fi производители в частном порядке пытаются городить какие-то свои схемы на базе BNC, DIN, HDMI и др. С понятными итогами совместимости для этих агрегатов.

Поэтому если вы захотите вытащить из CD-транспорта PCM-код на внешний конвертер — понадобится кабель и SPDIF-протокол. Кабели — оптика или коаксиал, либо (реже) AES на разъеме XLR или BNC. Протокол SPDIF не использует отдельную шину, он содержит в себе тактовый сигнал синхронизации и ограничен параметрами 24 бит/192 кГц. SPDIF-ресивер на ЦАПе будет настраиваться строго по тактовой частоте транспорта, каков бы он ни был — хорош или плох.

USB-передача аудио — как это ни странно, находится ближе к старинному i2s, потому что фактически транслируется сигнал на i2s-шину в чипе ЦАПа. Здесь также существует возможность передачи до 32 бит и выделенный канал синхронизации. Первые USB-приемники имели синхронизацию с началом первого фрейма, но современные USB-ЦАП теперь владеют собственным клоком, и поэтому передача аудио по USB называется асинхронной. Подробнее можно почитать здесь.

Всегда интересовало выражение «музыкальный» ЦАП. Можно ли так характеризовать ЦАПы — и если да, то какие есть критерии «музыкальности»?

Не могу поручиться за каждого, кто злоупотребляет подобными терминами. В одних случаях подразумевается, что устройство принадлежит к аудиобренду High End, чей имидж обусловлен такой выраженной эмоциональной составляющей ее идеолога. Например, Питер Квортруп из Audio Note.

В других случаях этот термин могут приписывать мультибитным чипам — особенно, если они еще и работают в NOS-режиме, сглаживая высокочастотный диапазон. Окраска, ламповая или высокочастотная — все это может давать повод назвать такой ЦАП меломанским.

Предлагаю заодно рассмотреть и обратный вариант — почему некоторые слушатели обвиняют чипы ESS Sabre в антимузыкальности, хотя измерения у них такие, что не снились никаким «филипсам».

Какой чип ЦАПа лучше: AKM или ESS? Какие у них достоинства и недостатки?

В дешевых реализациях я бы избегал ESS. Если мы решим что-то выяснить с настройками чипов ESS, то обнаружим, что сделать это весьма непросто. В отличие от других производителей — Texas Instruments, Analog Devices или Asahi Kasei, — чипы ESS не имеют открытых кодов спецификаций.

Поэтому сразу предупреждаю самодельщиков не связываться наобум с «сейбрами». Это прибор с потенциально хорошими показателями, но сложный — и не все производители понимают, с чем имеют дело. Иногда некоторые не догадываются ставить сумматор из-за балансных выходов на чипе.

Внутренняя архитектура модулятора Sabre мультибитная и работает с блоками по 5 бит, усредняя значения. Математика Hyperstream на деле оказалась более чувствительной к смещению постоянного тока и вызывает рост интермодуляционных искажений в определенной области.

И это будет происходить, если вы используете цифровой аттенюатор перед ЦАПом. Интермодуляционные искажения более выражены для слуха, чем THD, но реже попадают в спецификации. А в западных пабликах это явление теперь так и зовут — ESS Hump.

Части производителей (таким, как Benchmark) удалось победить этот «горб», но у большинства проблема сохранилась. Так что сами видите — необходимо понимание работы ЦАПа в разных режимах.

Часто говорят о частоте дискретизации, но редко о битности. Насколько в реальности повышение глубины до 24 или 32 бит — это хорошо? Например, если частота остается 44,1 — улучшится ли звук, став 24-битным вместо 16 бит?

Чтобы понимать битовую глубину (или разрядность), сперва определимся, что они описывают и как работают. В бинарном коде бит будет либо 1, либо 0. Дальше с увеличением битности варианты кодирования растут по экспоненте. Напомню апокриф с изобретателем шахмат, которого правитель спросил о награде.

Шахматист смиренно попросил начать с одного зернышка на первой клетке и удваивать их количество на следующей. В общем, через несколько дней подсчетов правитель и казначеи поняли, что над ними издеваются. Потому что такого количества зерна не собрать, даже если осушить океаны и засеять всю землю. 64 клетки в шахматах — посмотрите на инженерном калькуляторе, сколько будет 2 в 64 степени. Это и есть 64 бит пшеницы.

При оцифровке (т.е. квантовании) истинные уровни всегда будут где-то между двумя соседними значениями кода. 16-битный звук описывается в пределах 65 536 значений. 24-битный звук, то есть 2 в 24 степени — уже описывается 17 миллионами вариантов уровня. Ну и как полагаете, какая сетка более точно опишет оттенки аналогового сигнала?

Еще один важный момент — редактирование цифрового сигнала. При изменении уровней, эквализации и другой обработке все процедуры для уменьшения ошибок квантования желательно вести в более высокой битности, чем оригинал. Поэтому на железном оборудовании в самом конце 80-х сначала появились шины 20 бит разрядности, затем и 24. В современных DAW-комплексах, да и просто компьютерных аудиоредакторах или даже регулировки громкости в плеерах типа Foobar внутренний пересчет потока ведется в 32 бит с плавающей точкой. DSP-процессоры могут использовать еще более высокие показатели — 64 бит, как на той шахматной доске.

Для тиража финальный микс опрокидывают обратно в 24 бит — либо по старинке в 16. В 32-битном формате музыку не издают. Нет смысла: огромный объем, ни SPDIF, ни FLAC 32 бит не поддерживает. Некоторые аудиофилы утверждают, что нет смысла и в 24-битной музыке. Мне так не кажется.

Дело в том, что для конвертации 32-битного проекта в 16-битную форму нужна инъекция сглаживающего шума. Так снимаются ошибки квантования при отбросе младших битов. Работает функция дизеринга (dither). И при переводе из 32 в 24 бит его величина настолько незначительна, что им даже можно пренебречь. Так что вмешательство в оригинальный сигнал при такой конвертации куда более щадящее, и имеет смысл предпочитать более близкие к оригиналу 24-битные миксы — даже если у них «обычная» частота дискретизации 44,1 кГц.

Если при воспроизведении 16-битный контент попадает на 24- или 32-битный ЦАП — ничего страшного. Просто младшие разряды останутся с нулями. А вот когда наоборот приходят 24 бит на старый 16-битный ЦАП, младшие 8 бит будут отброшены. Из-за транкейта ошибок квантования искажений в итоге станет больше.

Мультибитные ЦАПы — зачем они вообще нужны?

Мультибитные аппараты появились не нарочно, чтобы порадовать аудиофилов. Такая уж получилась технология — другой тогда еще не было. Хотя некоторые любители винтажа сейчас задним числом говорят, что такой ее сделали нарочно, чтобы отвадить потребителей от пластинок. Они же утверждают про «аналоговость» звучания мультибитных ЦАПов, с чем я не вполне согласен и на незнакомой системе вряд ли угадаю — вот это точно играет ЦАП на лестничной R-2R матрице. Если же намеренно ввести себя в аудиофильский транс и долго и изнурительно сравнивать, то я бы назвал мультибитный почерк иначе — жанровой «выразительностью».

Такой конвертер при грамотной реализации демонстрирует пластичность НЧ-диапазона, подчеркнет контур вокала или инструмента на акустических записях. Можно допустить, что у дельта-сигм при более уверенной и насыщенной «высоте» сцены, акустический тембр выглядит более постным и диффузным. Но, повторюсь, эта разница не в стиле «небо и земля».

В 80-90-х было выпущено множество CD-плееров с мультибитными чипами и грязноватым, утомительным звуком. Обвязка ведь тоже играет роль. К тому же не забывайте, что, например, DSD — это чистейшая дельта-сигма, однобитная. И у этой концепции вполне себе мягкий аналоговый (или псевдоаналоговый, как вам будет угодно) почерк.

Какие есть разновидности FIR-фильтров?

Информация по ним общеизвестна. Самый старый называется фазолинейным. После такого фильтра в волне будут паразитные колебания до и после импульса. В основном, сейчас применяют минимально фазовые — у него все колебания отложены на потом, после импульса. И эти флуктуации более выражены, чем у фазолинейного.

Если вы, как инженер, желаете уменьшить колебания, то ослабляете фильтр, делаете крутизну его спада мягче. Подобные фильтры называют уже не Sharp, а Slow. Они имеют спад на ВЧ. Если ваша система достаточно звонкая и прозрачная, Slow-фильтры ничего не испортят — мне они нравятся больше, чем Sharp.

1,2 – фазлинейные фильтры Sharp и Slow; 3, 4 – минимально-фазовые Sharp и Slow фильтры; 5 – без фильтрации non-oversampling (NOS); 6 – относительно новый вариант минимально-фазового фильтра Low Dispersion

Периодически поднимается тема апскейлинга частоты и битности цифрового сигнала. Насколько он нужен?

Если мы говорим не о записи, а о предварительном ресемплировании на более высокую частоту, то его цель — конвертировать и отфильтровать сигнал вне пределов человеческого слуха, сместить эту спорную область повыше. Но при пересчете такого сигнала на более высокий порядок тоже нарушается фаза. Так что оценивать успех этой процедуры придется вам на слух на конкретном устройстве. Лично мне это кажется лишней нагрузкой на процессор.

Самые современные и крутые ЦАПы поддерживают DSD1024 и апскейлинг PCM до 32 бит/768 кГц. Не убивает ли звук апскейлинг входящего сигнала до максимальных значений? Есть ли смысл (реальный прирост в качестве звука) в хранении и прослушивании DSD выше, чем DSD256?

Эта поддержка абстрактна и просто показывает вычислительные возможности. В идеале эти характеристики более приближены к аналоговому звуку с бесконечно затухающим спектром и бесконечной битностью. Но на практике никто не собирается записывать звук в таких форматах.

Вся кино- и музыкальная техника, а также персонал, который ее обслуживает, вполне удовлетворены частотами дискретизации 44,1 и 48 кГц. На эти частоты настроены и плагины обработки. Редко, когда используется 96 кГц на финальной стадии микширования, но сам мультритрек зачастую опять в 44,1. Нам может не нравиться такое положение дел в звукозаписи, но это данность. Что выросло, то выросло.

Есть ли разница в том, как техника воспроизводит разные представления одного и того же цифрового сигнала. Например, контейнеры без сжатия или со сжатием (без потерь)? Меняется ли что-то в разных версиях аудиоформатов? Например, FLAC был впервые представлен в 2001 году и пересматривался с тех пор десятки раз.

Сравнивал — ничего принципиального не заметил. Я знаю, что некоторые аудиофилы предпочитают не паковать в lossless-форматы, так как якобы без сжатия техника играет более «непринужденно». Те измерения, которые я провожу, не указывают на разницу при скармливании оригинального PCM или сжатого без потерь (архивированного) файла.

И я еще не дошел до той стадии паранойи, чтобы сравнивать версии FLAC. Это просто архиватор — какая-то версия жмет эффективнее, какая-то хуже. Он не трогает целостность потока, и у аудио в принципе не такая уж плотность данных, чтобы как-то переживать о нагрузке на современные чипы. Если не ошибаюсь, с какой-то поры все изменения версий FLAC затрагивали в основном кодировку тэгов. Но, опять же, находятся отдельные слушатели, которые скажут, что без тэгов файл звучит лучше.

Какое место у формата DSD в современной индустрии и есть ли у него будущее?

Будущего в современной индустрии звукозаписи у такого формата нет, поскольку в нем невозможно редактировать материал. Остается нишевое потребление. И если кому-то нравится звук DSD, то в него можно архивировать мастер-ленты с финальным миксом, что иногда и делается. И не забывайте, что в основе многих SACD, звучание которых вам нравится, использовались обычные записи PCM-рекордеров 16 бит/44,1 кГц.

На какую характеристику стоит обратить внимание в ЦАПах при построении настольной системы?

На коммутацию между ЦАПом и вашими активными колонками. Балансное подключение приветствуется. Также приветствуется USB-драйвер от XMOS или Amanero. Он должен обеспечивать нормальное ASIO-подключение.

Источник

Цифро-аналоговые преобразователи

Основные понятия и общие способы реализации

ЦАП применяются для связи цифровых управляющих систем с устройствами, которые управляются уровнем аналогового сигнала. Также, ЦАП является составной частью во многих структурах аналого-цифровых устройств и преобразователей.

ЦАП характеризуется функцией преобразования. Она связывает изменение цифрового кода с изменением напряжения или тока. Функция преобразования ЦАП выражается следующим образом

, где

Величину К_цап, определяемую отношением , называют коэффициентом цифроаналогового преобразования. Несмотря на ступенчатый вид характеристики, связанный с дискретным изменением входной величины (цифрового кода), считается, что ЦАП являются линейными преобразователями.

Если величину N_вх представить через значения весов его разрядов, функцию преобразования можно выразить следующим образом

, где

Вес разряда определяется для конкретной разрядности, и вычисляется по следующей формуле

, где

ЦАП можно реализовать с помощью суммирования токов, суммирования напряжений и деления напряжений. В первом и втором случае в соответствии со значениями разрядов входного кода, суммируются сигналы генераторов токов и источников Э.Д.С. Последний способ представляет собой управляемый кодом делитель напряжения. Два последних способа не нашли широкого распространения в связи с практическими трудностями их реализации.

Способы реализации ЦАП с взвешенным суммированием токов

Рассмотрим построение простейшего ЦАП с взвешенным суммированием токов.

Сопротивление резисторов матрицы выбирают достаточно большое (десятки кОм). Поэтому для большинства практических случаев для нагрузки ЦАП играет роль источника тока. Если на выходе преобразователя необходимо получить напряжение, то на выходе такого ЦАП устанавливается преобразователь «ток-напряжение», например, на операционном усилителе

Однако при смене кода на входах ЦАП меняется величина тока, отбираемая от источника опорного напряжения. Это является главным недостатком такого способа построения ЦАП. Такой метод построения можно использовать только в том случае, если источник опорного напряжения будет с низким внутренним сопротивлением. В другом случае в момент смены входного кода изменяется ток, отбираемый у источника, что приводит к изменению падения напряжения на его внутреннем сопротивлении и, в свою очередь, к дополнительному напрямую не связанному со сменой кода изменению выходного тока. Исключить этот недостаток позволяет структура ЦАП с переключающимися ключами

В такой структуре имеется два выходных узла. В зависимости от значения разрядов входного кода соответствующие им ключи подключаются к узлу, связанному с выходом устройства, или к другому узлу, который чаще всего заземляется. При этом через каждый резистор матрицы ток течет постоянно, независимо от положения ключа, а величина тока, потребляемого от источника опорного напряжения, постоянна.

Общим недостатком обеих рассмотренных структур является большое соотношение между наименьшим и наибольшим номиналом резисторов матрицы. Вместе с тем, не смотря на большую разницу номиналов резисторов необходимо обеспечивать одинаковую абсолютную точность подгонки как самого большого, так и самого маленького по номиналу резистора. В интегральном исполнении ЦАП при числе разрядов более 10 это обеспечить достаточно трудно.

От всех указанных выше недостатков свободны структуры на основе резистивных R-2R матриц

При таком построении резистивной матрицы ток в каждой последующей параллельной ветви меньше чем в предыдущей в два раза. Наличие только двух номиналов резисторов в матрице позволяет достаточно просто осуществлять подгонку их значений.

Выходной ток для каждой из представленных структур пропорционален одновременно не только величине входного кода, но и величине опорного напряжения. Часто говорят, что он пропорционален произведению этих двух величин. Поэтому такие ЦАП называют умножающими. Такими свойствами будут обладать все ЦАП, в которых формирование взвешенных значений токов, соответствующих весам разрядов, производится с помощью резистивных матриц.

Кроме использования по прямому назначению умножающие ЦАП используются как аналого-цифровые перемножители, в качестве кодоуправляемых сопротивлений и проводимостей. Они широко применяются как составные элементы при построении кодоуправляемых (перестраиваемых) усилителей, фильтров, источников опорных напряжений, формирователей сигналов и т.д.

Основные параметры и погрешности ЦАП

Основные параметры, которые можно увидеть в справочнике:

1. Число разрядов – количество разрядов входного кода.

2. Коэффициент преобразования – отношение приращения выходного сигнала к приращению входного сигнала для линейной функции преобразования.

3. Время установления выходного напряжения или тока – интервал времени от момента заданного изменения кода на входе ЦАП до момента, при котором выходное напряжение или ток окончательно войдут в зону шириной младшего значащего разряда (МЗР).

4. Максимальная частота преобразования – наибольшая частота смены кода, при которой заданные параметры соответствуют установленным нормам.

Существуют и другие параметры, характеризующие исполнение ЦАП и особенности его функционирования. В их числе: входное напряжение низкого и высокого уровня, ток потребления, диапазон выходного напряжения или тока.

Важнейшими параметрами для ЦАП являются те, которые определяют его точностные характеристики.

Точностные характеристики каждого ЦАП, прежде всего, определяются нормированными по величине погрешностями.

Погрешности делятся на динамические и статические. Статическими погрешностями называются погрешности, остающиеся после завершения всех переходных процессов, связанных со сменой входного кода. Динамические погрешности определяются переходными процессами на выходе ЦАП, возникшими вследствие смены входного кода.

Основные типы статических погрешностей ЦАП:

Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы – отклонение значения выходного напряжения (тока) от номинального значения, соответствующего конечной точке шкалы функции преобразования. Измеряется в единицах младшего разряда преобразования.

Напряжение смещения нуля на выходе – напряжение постоянного тока на выходе ЦАП при входном коде, соответствующем нулевому значению выходного напряжения. Измеряется в единицах младшего разряда. Погрешность коэффициента преобразования (масштабная) –связанная с отклонением наклона функции преобразования от требуемого.

Нелинейность ЦАП – отклонение действительной функции преобразования от оговоренной прямой линии. Является самой плохой погрешностью с которой трудно бороться.

Погрешности нелинейности в общем случае разделяют на два типа – интегральные и дифференциальные.

Погрешность интегральной нелинейности – максимальное отклонение реальной характеристики от идеальной. Фактически при этом рассматривается усредненная функция преобразования. Определяют эту погрешность в процентах от конечного диапазона выходной величины.

Дифференциальная нелинейность связана с неточностью задания весов разрядов, т.е. с погрешностями элементов делителя, разбросом остаточных параметров ключевых элементов, генераторов токов и т.д.

Способы идентификации и коррекции погрешностей ЦАП

Желательно, чтобы коррекция погрешностей производилось при изготовлении преобразователей (технологическая подгонка). Однако, часто она желательна и при использовании конкретного образца БИС в том или ином устройстве. В этом случае коррекция проводится введением в структуру устройства кроме БИС ЦАП дополнительных элементов. Такие методы получили название структурных.

Самым сложным процессом является обеспечение линейности, так как они определяются связанными параметрами многих элементов и узлов. Чаще всего осуществляют подгонку только смещения нуля, коэффициента

Точностные параметры, обеспечиваемые технологическими приемами, ухудшаются при воздействии на преобразователь различных дестабилизирующих факторов, в первую очередь – температуры. Необходимо помнить и о факторе старения элементов.

Погрешность смещения нуля и масштабная погрешность легко корректируются на выходе ЦАП. Для этого в выходной сигнал вводят постоянное смещение, компенсирующее смещение характеристики преобразователя. Необходимый масштаб преобразования устанавливают, либо корректируя коэффициент усиления, устанавливаемого на выходе преобразователя усилителя, либо подстраивая величину опорного напряжения, если ЦАП является умножающим.

Компенсационные методы заключаются во введении в структуру преобразователя вспомогательных резистивных матриц, управляемых кодом, обратным коду, подаваемому на основную матрицу. Это позволяет уменьшить паразитное влияние кодозависимых токов, протекающих по общим шинам земли и питания, стабилизирует рассеиваемую мощность и тепловой режим схемы.

Методы коррекции с тестовым контролем заключаются в идентификации погрешностей ЦАП на всем множестве допустимых входных воздействий и добавлением, рассчитанных на основе этого поправок, к входной или выходной величине для компенсации этих погрешностей.

При любом методе коррекции с контролем по тестовому сигналу предусматриваются следующие действия:

1. Измерение характеристики ЦАП на достаточном для идентификации погрешностей множестве тестовых воздействий.

2. Идентификация погрешностей вычислением их отклонений по результатам измерений.

3. Вычисление корректирующих поправок для преобразуемых величин или требуемых корректирующих воздействий на корректируемые блоки.

4. Проведение коррекции.

Контроль может проводиться один раз перед установкой преобразователя в устройство с помощью специального лабораторного измерительного оборудования. Может проводиться и с помощью специализированного оборудования встроенного в устройство. При этом контроль, как правило, проводится периодически, все то время пока преобразователь не участвует непосредственно в работе устройства. Такая организация контроля и коррекции преобразователей может осуществляться при его работе в составе микропроцессорной измерительной системы.

Основной недостаток любого метода сквозного контроля – большое время контроля наряду с разнородностью и большим объемом используемой аппаратуры.

Определенные тем или иным способом величины поправок хранятся, как правило, в цифровой форме. Коррекция же погрешностей с учетом этих поправок может проводиться как в аналоговой, так и цифровой форме.

При цифровой коррекции поправки добавляются с учетом их знака к входному коду ЦАП. В результате на вход ЦАП поступает код, при котором на его выходе формируется требуемое значение напряжения или тока. Наиболее простая реализация такого способа коррекции состоит из корректируемого ЦАП, на входе которого установлено цифровое запоминающее устройство (ЗУ). Входной код играет роль адресного. В ЗУ по соответствующим адресам занесены, заранее рассчитанные с учетом поправок, значения кодов, подаваемые на корректируемый ЦАП.

При аналоговой коррекции кроме основного ЦАП используется еще один дополнительный ЦАП. Диапазон его выходного сигнала соответствует максимальной величине погрешности корректируемого ЦАП. Входной код одновременно поступает на входы корректируемого ЦАП и на адресные входы ЗУ поправок. Из ЗУ поправок выбирается соответствующая данному значению входного кода поправка. Код поправки преобразуется в пропорциональный ему сигнал, который суммируется с выходным сигналом корректируемого ЦАП. Ввиду малости требуемого диапазона выходного сигнала дополнительного ЦАП по сравнению с диапазоном выходного сигнала корректируемого ЦАП собственными погрешностями первого пренебрегают.

В ряде случаев возникает необходимость проведения коррекции динамики работы ЦАП.

Переходная характеристика ЦАП при смене различных кодовых комбинаций будет различной, иными словами – различным будет время установления выходного сигнала. Поэтому при использовании ЦАП необходимо учитывать максимальное время установления. Однако в ряде случаев удается корректировать поведение передаточной характеристики.

Особенности применения БИС ЦАП

Для успешного применения современных БИС ЦАП недостаточно знать перечень их основных характеристик и основные схемы их включения.

Существенное влияние на результаты применения БИС ЦАП оказывает выполнение эксплуатационных требований, обусловленных особенностями конкретной микросхемы. К таким требованиям относятся не только использование допустимых входных сигналов, напряжения источников питания, емкости и сопротивления нагрузки, но и выполнение очередности включения разных источников питания, разделение цепей подключения разных источников питания и общей шины, применение фильтров и т.д.

Для прецизионных ЦАП особое значение приобретает выходное напряжение шума. Особенность проблемы шума в ЦАП заключается в наличии на его выходе всплесков напряжения, вызванных переключением ключей внутри преобразователя. По амплитуде эти всплески могут достигать нескольких десятков значений весов МЗР и создавать трудности в работе следующих за ЦАП устройств обработки аналоговых сигналов. Решением проблемы подавления таких всплесков является использование на выходе ЦАП устройств выборки-хранения (УВХ). УВХ управляется от цифровой части системы, формирующей новые кодовые комбинации на входе ЦАП. Перед подачей новой кодовой комбинации УВХ переводится в режим хранения, размыкая цепь передачи аналогового сигнала на выход. Благодаря этому всплеск выходного напряжения ЦАП не попадает на вывод УВХ, которое затем переводится в режим слежения, повторяя выходной сигнал ЦАП.

Специальное внимание при построении ЦАП на базе БИС необходимо уделять выбору операционного усилителя, служащего для преобразования выходного тока ЦАП в напряжение. При подаче входного кода ЦАП на выходе ОУ будет действовать ошибка DU, обусловленная его напряжением смещения и равная

,

где U_см – напряжение смещения ОУ; R_ос – величина сопротивления в цепи обратной связи ОУ; R_м – сопротивление резистивной матрицы ЦАП (выходное сопротивление ЦАП), зависящее от величины поданного на его вход кода.

Поскольку отношение изменяется от 1 до 0, ошибка, обусловленная U_см, изменяется в приделах (1. 2)U_см. Влиянием U_см пренебрегают при использовании ОУ, у которого .

Вследствие большой площади транзисторных ключей в КМОП БИС существенная выходная емкость БИС ЦАП (40. 120 пФ в зависимости от величины входного кода). Эта емкость оказывает существенное влияние на время установления выходного напряжения ОУ до требуемой точности. Для уменьшения этого влияния R_ос шунтируют конденсатором С_ос.

В ряде случаев на выходе ЦАП необходимо получать двуполярное выходное напряжение. Этого можно добиться введением на выходе смещения диапазона выходного напряжения, а для умножающих ЦАП переключением полярности источника опорного напряжения.

Следует обратить внимание, что если вы используете интегральный ЦАП, имеющий число разрядов большее чем вам нужно, то входы неиспользуемых разрядов подключают к земляной шине, однозначно определяя на них уровень логического нуля. Причем для того, чтобы работать по возможности с большим диапазоном выходного сигнала БИС ЦАП за таковые разряды принимают разряды, начиная с самого младшего.

БИС ЦАП DAC0808 National Semiconductor,8 –разрядный, высокоскоростной, включена согласно типовой схеме. Так как выход у него токовый, с помощью инвертирующего усилителя на ОУ преобразуется в напряжение.

В принципе можно даже вот такие интересные фигуры, что-то напоминает правда? Если выбрать разрядность по больше, то получится более плавные

Источник

Цап что это

В электронике цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.

Звуковой ЦАП обычно получает на вход цифровой сигнал в импульсно-кодовой модуляции (PCM — pulse-code modulation). Задача преобразования различных сжатых форматов в PCM выполняется соответствующими кодеками.

Содержание

Применение

ЦАП применяется всегда, когда надо преобразовать сигнал из цифрового представления в аналоговое, например, в проигрывателях компакт-дисков (Audio CD).

Типы ЦАП

Наиболее общие типы электронных ЦАП:

Характеристики

ЦАП находятся в начале аналогового тракта любой системы, поэтому параметры ЦАП во многом определяют параметры всей системы в целом. Далее перечислены наиболее важные характеристики ЦАП.

Источник

Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1), статья. Журнал «Stereo & Video»

Сохранить и прочитать потом —

Винил, конечно, сейчас — модная штука, друзья, но побороть цифровую дистрибуцию музыки ему не придется никогда. Цифровые источники звука вот уже более полутора десятка лет прочно удерживают доминирующее положение как в профессиональном, так и в бытовом секторах электроники. Поговорим о том, как выжать максимум Hi-Fi-соков из ассортимента плодов — от интернет-радиостанций до 24-битового аудио.

Когда-то проигрыватель компакт-дисков был единственным решением, и вообще поначалу считался крутым High End, но сегодня эту тему, похоже, можно считать морально исчерпанной. Да, по старинке еще многие держат CD в коллекциях, но как физический носитель он проигрывает винилу, который банально красивее выглядит, а технически уступает по параметрам HD-аудио, которым уже вовсю торгуют в интернете не только аудиофильские, но и мейджор-лейблы. Таким образом, вместо CD-плеера нам нужно более универсальное устройство с внешними входами, которое могло бы преобразовать двоичный код из нулей и единиц в аналоговый сигнал, который далее подавался бы на усилитель и колонки в итоге.

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.

Мультибитные и однобитные ЦАПы

До 21 века цифроаналоговые преобразователи оперировали только с 16-битным аудио, согласно формату Red Book для компакт-диска. Другого просто не было. Частота дискретизации у CD была 44 кГц, у профессиональных DAT-рекордеров капельку выше — 48 кГц. Сначала все ЦАПы работали по «параллельному» принципу — все 16-разрядов «взвешивались» на R-2R матрице (резисторной схеме лестничного типа).

Пример схемы R/2R ЦАПа

Знатоки знают наизусть и ценят такие марки чипов, как Burr-Brown PCM63 или Philips TDA1541. Однако R-2R матрицы оказались дороговатым и не слишком технологичным удовольствием. Требовалась точная лазерная подгонка всех номиналов сопротивлений. В противном случае при работе неточный замер битов приводил к нарушению линейности сигнала.

Поэтому на смену R-2R пришли ЦАПы с 1-битовым преобразованием, получившим название «дельта-сигма». Если мультибитники выдавали напряжение сигнала напрямую, исходя из всех поступивших на матрицу 16-битовых данных, то в дельта-сигме напряжение колебалось в зависимости от того «ноль» пришел на приемник или «единичка». 1 — означала увеличение напряжения аналогового сигнала, а 0 — уменьшение.

Микросхема мультибитного ЦАПа Burr-Brown PCM63

Старые аудиофилы нет да и вспомнят музыкальность R-2R чипов, но и деваться некуда. Дельта-сигма оказались и практичнее в настройке, и дешевле в производстве. Да и качество SACD-формата доказало, что 1-битовое преобразование отлично умеет справляться с High-End задачами. Частота дискретизации SACD измеряется уже не кило-, а мегагерцами, поэтому в схеме можно обойтись совсем простыми аналоговыми фильтрами. В классических схемах на базе PCM до сих пор приходится фильтровать помехи квантования цифровым способом — их существует несколько и некоторые модели ЦАПов предоставляют возможность выбрать один из них.

Сами же дельта-сигмы прогрессировали в сторону гибридных схем, где поток обрабатывался каскадами, как по 1-битной, так и параллельной схеме. Но самое главное, величина цифрового слова выросла в них сначала до 24, а потом и до 32 бит. Кроме того, перспективным направлением являются ЦАПы на программируемых вентильных матрицах (FPGA), где и вовсе нет традиционных конвертеров.

Современный ЦАП Mytek Manhattan работает с потокоми РСМ 32 бит / 384 кГц, DXD, DSD-DS-DSD256 (11.2 MHz)

Для чего такая расширенная разрядность? Для достоверности. В профессиональной индустрии сегодня используются 24-битная запись, обеспечивающая более точное описание оригинального сигнала. Как уже упоминалось, ряд музыкальных изданий уже доступен в формате высокого разрешения. Так что можно, конечно, послушать урезанную версию на компакт-диске или МР3, но согласитесь, интереснее встать на одну ступеньку ближе к звукорежиссерам, которые возились с вашим любимым альбомом. И поэтому ваш ЦАП должен быть полностью готовым для приема контента высокого разрешения — как по USB, так и по остальным протоколам передачи данных.

Источник

Обзор iBasso DC06: легендарный мобильный ЦАП возвращается

Характеристики

Упаковка и комплектация

Поставляется аппарат в знакомом всем пластиковом боксе с логотипами о пройденной Hi-Res Audio сертификации, поддержке PCM, DSD и MQA форматов и полным перечнем технических характеристик с обратной стороны.

Дизайн/Эргономика

Корпус у ЦАПа небольшой, с округлыми гранями снизу и острыми наверху. На фронтальной его части находим наименование устройства, максимальные значения для PCM и DSD форматов и наклейку о Hi-Res Audio сертификации.

По торцам находятся Type C вход, цветной светодиод индикации и два выхода: балансный пентакон 4.4 мм и обычный небалансный джек 3.5 мм.

В работе

Потребляет девайс гуманно, на 5 вольт приходится всего 0.1 ампера. Что для такой мощности вообще, на мой взгляд, мизерное значение.

Из разрешений нам доступен PCM до 32 бит 384 кГц, нативный DSD до DSD256 и декодирование MQA формата 16x.

При работе аппарат незначительно греется, никакого шума в паузах я здесь не заметил, функция гарнитуры не поддерживается.

Из железа нам известно о наличии сверх точного осциллятора Femtosecond двух чипов ESS ES9219C, позволяющих выжать из героя обзора до 320 мВт мощности на балансе и до 150 мВт на обычном выходе 3.5 мм. Это в пересчете на 32 ома нагрузке. Чего хватит не только внутриканальным, вкладышам и разнообразным накладным наушникам, но и довольно тугим полноразмерным решениям, ом эдак до 500.

Программное обеспечение

Громкости тоже с огромнейшим запасом. Без установки софта, на десятке я не поднимал ползунок выше 12%. Драйверы, хотя и позволяют пользоваться ранними версиями операционной системы и добавляют ASIO интерфейс, но заметно уменьшают максимальный уровень громкости и базируются на старом 32-битном движке. Который мне, откровенно говоря, не нравится и я использовал девайс «как есть» посредством эксклюзивных режимов WASAPI.

Под Android и iOS ЦАП работает на всех приложениях и сервисах, включая высококачественный BitPerfect режим с аппаратной регулировкой уровня сигнала. Не забудьте только ее активировать в настройках своего любимого плеера.

Фирменным приложением данный ЦАП тоже поддерживается, но из него я смог лишь изменить громкость и отрегулировать некоторые ее параметры.

Измерения

Измерения, как обычно, я проводил в разрешении 24 бита 96 кГц с балансного и обычного выходов на АЦП E1DA Cosmos. Результаты у них, конечно, отличаются, но то и логично, в силу особенности данных выходов.

Однако на АЧХ и там, и там мы видим небольшой артефакт. Причем он точно такой же, как был в базовой прошивке еще на DC05. Так что ждем обновления и для DC06.

В остальном же все просто волшебно: шумовая полка ниже минус 145 дБ, отличный динамический диапазон и искажения ниже уровня минус 110 дБ, где интермодуляционные даже на пару децибел ниже, а гармонические в процентном соотношении составляют всего 0.0005%.

Это, конечно, не рекорд, но очень достойные, как для такого малютки, результаты. Лично я абсолютно доволен.

Ну а полный список полученных мною измерений я приведу в виде таблиц, для вашего внимательного изучения.

Звучит же новинка, что меня невероятно порадовало, очень схоже по характеру с тем самым уже легендарным ЦАПом DC03. Четкое такое, максимально техничное звучание, с прекрасной прорисовкой нюансов и в то же время очень достойной передачей мелодической составляющей трека. В сравнении с ней, DC05 имел более плотное основание и сильный уклон в музыкальность. То есть мягче, лиричнее и теплее. Здесь же приятно хлесткий четкий звук с превосходным уровнем динамики и сверх реалистичной атмосферой.

А попробовать с ним удалось как полноразмерные планарные наушники Sivga P-II, которые ЦАП без труда раскачал, так и внутриканальные планарные 7Hertz Dioko и двухдрайверные динамические Truthear Zero, которым также надо солидно так мощности для раскрытия. С Raptgo же Leaf D01 герой обзора вообще перешел у меня в разряд портативной связки на каждый день. Модель LZ A4 Pro прекрасно показала себя исключительно с DC6, не знаю уж отчего у них такая синергия и очень достойно с ЦАПом сыгрались Simgot EM2 Roltion. Но эта модель, на мой взгляд, звучит на чем угодно. Позже о ней поговорим.

Выводы

Также рекомендую свой телеграмм-канал KVPokupok (его можно найти поиском или перейти по ссылке ниже). Там я делюсь промокодами, купонами и лучшими скидками с Алиэкспресс и с других площадок.

Источник

• ← Хэштег как пишется
• Царицыно музей заповедник официальный сайт как добраться →