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.
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.
Подготовлено по материалам журнала "Stereo &
Video"
Вместе с ЦАПы (DAC) часто
ищут
цап транспортная компания
внешний цап купить
цап что это
внешний цап для пк
цифро-аналоговый преобразователь
зачем нужен цап
цап своими руками
внешний цап для андроид
Комментариев нет:
Отправить комментарий