Má môj telefón dac? Dnes vysvetľujeme dacs a ampéry v smartphonoch

Túto otázku dostávame veľa a teraz, keď toľko telefónov už nemá konektor pre slúchadlá, je to ešte bežnejšie: Má môj telefón DAC? Čo presne je DAC a čo robí? A čo zosilňovač?

Uvidíme, či dokážeme zistiť odpovede, a čo je dôležitejšie, zmysel pre to, ako to všetko funguje a prečo potrebujeme túto vec DAC s jej vtipným názvom a ako zosilňovač znie lepšie alebo horšie.

Viac: Stav zvuku smartfónu: DAC, kodeky a ďalšie výrazy, ktoré potrebujete vedieť

Čo je DAC?

Obrázok s láskavým dovolením spoločnosti LG.

DAC prijíma digitálny signál zo svojho vstupu a prevádza ho na analógový signál na svojom výstupe. Digitálny zvukový signál sa dá ľahko vysvetliť, ale trochu ťažšie sa omotať okolo hlavy. Je to elektrický signál, ktorý sa prevádza na bity. Bity sú vo vzore, ktorý má v každom bode špecifickú hodnotu, a čím viac vzorkovania bol pôvodný signál vzorkovaný, tým presnejší je tento vzorec a tieto hodnoty.

Analógový signál je to, čo si predstavujete vo svojej hlave, keď uvažujete o tvare vlny. Je to nepretržitý signál, ktorý sa mení v amplitúde pozdĺž časovej osi.

Zvuk sa prevádza na digitálnu kópiu, pretože je ľahšie komprimovať a elektronické veci, ktoré milujeme, napríklad naše telefóny, nemôžu ukladať analógový signál ako páska. Nemôžu tiež prečítať jeden späť, v prípade, že ste premýšľali o pripojení páskovej jednotky k telefónu. Digitálny signál sa veľmi líši od analógového signálu a najjednoduchší spôsob, ako to pochopiť, je praktický malý diagram.

Digitálny signál sleduje veľmi rigidné a vypočítané riadky, zatiaľ čo analógový signál je voľnejší. Je to kvôli dobám vzorkovania; viac vzorkovacích časov by bolo bližšie k dolnej osi (TIME) a ​​vytvorilo by sa plynulejší digitálny signál, ktorý má tvar bližšie k analógu. Pravá os meria amplitúdu zvukovej vlny. Keď vidíte signál medzi tretím a štvrtým vzorkovacím časom v našom príklade, môžete vidieť, ako sa tieto dva signály líšia, čo znamená, že produkovaný zvuk sa bude líšiť.

Fyzika a obmedzenia spojené s bytím človekom znamenajú, že to nie je také dôležité pre prehrávanie, ako sa zdá. Je to však veľmi dôležité pre prácu v štúdiu a zachovanie pôvodnej kvality záznamu. Konverzia je veľmi zložitý postup a DAC robí veľa práce. Dôležité je zistiť, prečo digitálny zvukový súbor môže znieť odlišne od analógového záznamu.

Am

Zosilňovač robí iba jednu vec - riadi analógový signál (zosilňovače, o ktorých hovoríme), takže je intenzívnejší a bude hlasnejší, keď vychádza z reproduktora. Analógový signál je iba elektrina. Zvyšovanie elektriny je naozaj, naozaj ľahké a vy využívate to, čo zodpovedá transformátoru (usadiť sa inžinierov, musí to byť jednoduché), aby ste prevzali vstup, chytili nejakú energiu odinakiaľ a priviedli tento vstup nahor. Transformuje zdroj.

Zostavenie zosilňovača je jednoduché. Budovanie dobrého zosilňovača nie je.

Ľahkú časť môže ukázať niekoľko špecifík. Na zosilnenie kolísavého signálu - ako akýkoľvek druh zvuku - používate trojvodičový komponent nazývaný tranzistor (alebo jeho ekvivalent v integrovanom obvode). Tri spojenia sa nazývajú základňa, kolektor a žiarič. Napájanie slabého signálu medzi základňou a žiaričom vytvára intenzívnejší signál cez žiarič a kolektor, ak je k dispozícii externá energia. Pôvodný signál je pripojený k základni a reproduktor je pripojený ku kolektoru. To isté môžete urobiť pomocou vákuovej trubice, ale to sa nehodí do vášho telefónu.

Tvrdá časť robí všetko pri zachovaní pôvodnej frekvencie a amplitúdy. Ak zosilňovač nedokáže reprodukovať frekvenciu vstupného signálu, jeho frekvenčná odozva nie je dobrá zhoda a niektoré zvuky sú zosilnené viac ako iné a všetko znie zle. Ak sa vstupná amplitúda (zavolajme na túto hlasitosť) zvýši na úroveň, ktorú výstup nemôže zodpovedať (tranzistor dokáže na výstup iba toľko energie), hlasitosť z zosilňovača sa vypne a váš zvuk začne orezávať a skresľovať. Nakoniec, ak počúvate počas nahrávania (hovorili sme telefonicky), zosilňovač musí byť opatrný, aby nezvýšil dostatočne vysoký signál, aby ho mikrofón mohol zachytiť, alebo získate spätnú väzbu. Toto sa netýka iba výstupu, ktorý počujete, ale samotného signálu. Elektrina = magnetizmus.

Kvalitný zosilňovač dokáže zmierniť všetky skreslenia, ktoré vytvára.

Keď hovoríte o veľkých zosilňovačoch, ktoré sa používajú na pódiu, v mixe je veľa ďalších vecí, ako sú predzosilňovače alebo viacstupňové zosilňovače alebo zložité nastavenia zosilňovačov, ktoré môžu ovplyvniť zvuk. Ale malé zosilňovače majú svoje vlastné ťažkosti, ak chcete tiež urobiť dobrý. Analógový signál nemôžete zosilniť bez ovplyvnenia zosilnenia (hlasitosti), vernosti (verná reprodukcia zvuku) alebo účinnosti (vybitie batérie). Vytváranie dobrého zosilňovača pre telefón je ťažké. Je to oveľa ťažšie ako s použitím dobrého DAC, a preto vidíme telefóny s dobrým 24-bitovým DAC, ktoré v porovnaní s telefónom ako LG V30, ktorý má tiež skvelý zosilňovač, stále znie zle.

Hĺbka bitov a vzorkovacie rýchlosti

Nepočujeme digitálny zvuk. Naše telefóny však nedokážu uložiť analógový zvuk. Takže keď hráme našu hudbu, musí prejsť cez DAC. Náš malý obrázok vyššie ukazuje, aké dôležité je pri prevode do digitálneho súboru vzorkovať analógový signál toľkokrát, ako je to možné. Ale aj to, ako „hlboká“ vzorka, sa mení.

Bez toho, aby ste boli príliš technický, čím presnejšia je vaša vzorka, tým vyššia je bitová hĺbka, ktorú musíte použiť. Bitová hĺbka predstavuje číslo, ktoré môže byť klamlivé. Rozdiel vo veľkosti medzi 16 a 24 a 32 je väčší, ako si myslíte. Oveľa viac.

Keď pridáte jeden bit, zdvojnásobíte množstvo dátových vzorov.

Trocha môže uložiť iba dve hodnoty (0 a 1), ale môžete ich spočítať tak, ako môžete pomocou „normálnych“ číslic. Počítajte od 0 a stlačíte 9; k číslu pridáte ďalší stĺpec a dostanete 10. Použitím bitov začnete od 0 a keď stlačíte 1, pridáte ďalší stĺpec, aby ste dostali 00, čo sa stane 2-bitovým číslom. Dvojbitové číslo môže mať štyri rôzne dátové vzory alebo body (00, 01, 10 alebo 11). Keď pridáte jeden bit, zdvojnásobíte počet údajových bodov a 3-bitové číslo môže mať osem rôznych vzorov údajov (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 alebo 111).

Neboj sa. Skončili sme s matematikou. Je len dôležité pochopiť, čo bitová hĺbka skutočne predstavuje. 16-bitový signál má 65 536 samostatných dátových bodov, 24-bitový signál má 256-krát viac údajov s 16 777 216 bodmi na vzorku a 32-bitový signál má 4 294 967 294 bodov na vzorku. To je 65 536 krát viac údajov ako 16-bitový súbor.

Vzorkovacie rýchlosti sa merajú v Hertzoch a 1 Hertz znamená raz za sekundu. Čím viac vzorkujete súbor, tým viac pôvodných údajov môžete zachytiť. Zvukové kódovanie v kvalite CD zachytáva dáta rýchlosťou 44 100 krát za sekundu. Kódovanie s vysokým rozlíšením môže realisticky vzorkovať rýchlosťou 384 000 krát za sekundu. Ak zachytíte viac údajov s vyššou bitovou hĺbkou a urobíte to viackrát za sekundu, môžete presnejšie znovu vytvoriť originál.

Budovanie dobrého DAC a zosilňovača nie je jedinou komplikovanou súčasťou procesu - kódovanie zvuku využíva milióny a milióny výpočtov každú sekundu.

Rovnaké faktory sú dôležité aj pre streamovaný zvuk (ktorý je digitálny), ale streamovaný zvuk dodáva ďalšiu vrstvu komplikácií, pretože jeho kvalita závisí aj od bitrate - bitov spracovaných za jednotku času. Meriame to rovnakým spôsobom ako rýchlosti internetu: kbps (kilobitov za sekundu). Vyšší je lepší. Kodek používaný na kompresiu digitálneho zvukového signálu je tiež dôležitý a bezstratové kodeky ako FLAC alebo ALAC uchovávajú viac digitálnych údajov, ktoré stratia kodeky, ako je MP3. Je potrebné veľa práce, aby zvuk prešiel cez reproduktor alebo slúchadlá.

Čísla v reálnom svete

Už sme spomenuli, že kódovanie záznamu na ukladanie (ako master) je trochu iné ako kódovanie na prehrávanie. Stroje a počítače nepočujú a toto je hra s číslami. Keď kódujete a dekódujete zvukový signál, robíte veľa matematiky. Čím viac informácií použijete na výpočet amplitúdy signálu, tým presnejšie budú výpočty. Naše uši však nie sú počítače.

Dokonca ani dokonalý sluch vám nepomôže využiť 32-bitový systém sudio. Zatiaľ aj tak.

Zvukový súbor je plný zvukov, ktoré nepočujeme. Väčšina údajov v 32-bitovom kódovaní je pri počúvaní zbytočná a vzorkovacia frekvencia, ktorá je príliš vysoká, môže v skutočnosti znieť horšie, pretože spôsobuje príliš veľa elektrického šumu. Zohľadňuje to aj výroba digitálneho zvukového súboru, ktorý obsahuje správne množstvo informácií, ako aj návrh DAC. Ale rovnako ako všetky veci, vyššie čísla vyzerajú lepšie pre ľudí, ktorí ich predávajú. Vedieť, ako a prečo to všetko funguje, je naozaj super, ale vedieť, čo potrebujete, je dôležitejšie.

Digitálny zvukový súbor kódovaný na 24 bitov a 48 kHz a DAC, ktorý ich dokáže prevádzať, ponúka najlepšiu kvalitu, akú môžeme počuť. Čokoľvek vyššie je placebo a marketingový nástroj.

Fyzické limity našich tiel a spôsob, akým naše súčasné technológie fungujú, znamenajú údaje zozbierané v bitovej hĺbke väčšej ako 21 bitov a vzorkované častejšie ako 42 kHz, sú limitom „dokonalého“ sluchu. Je dôležité mať digitálnu kópiu nahratého zvuku pri extrémne vysokých rýchlostiach prenosu údajov v prípade technologického pokroku, ale súbory, ktoré dnes počúvate, a hardvér, ktorý ich dokáže prehrať, majú primeraný strop. Tento prielom sa však nikdy nestane s hardvérom, ktorý používame dnes, takže 32-bitový DAC vo vašom LG V30 je veľa nadmerného množstva.

Poďme teda znova prejsť túto vec DAC a amp

DAC je zvukový komponent, ktorý sa používa na premenu digitálnych zvukových súborov uložených v našich telefónoch na analógový signál. Je tu veľa komplikovanej matematiky, ktorá sa snaží urobiť kópiu zvukov kópie blízko originálu, ale väčšinu zvukových údajov je niečo, čo nepočujeme. Môžete dokonca vylepšiť zvuk, ak sa pri kódovaní súboru pokúsite urobiť príliš veľa.

Súbor prehrá súbor. DAC ho prevedie na analógový. Zosilňovač zosilňuje signál. A syr stojí sám.

Analógový signál sa privádza do zosilňovača, ktorý zvyšuje intenzitu signálu tak, aby bol hlasnejší. Ale robiť veci hlasnejšie bez toho, aby zneli zle, je veľmi ťažké. Ak to robíte na malom telefóne, ktorý má tiež obmedzené množstvo energie batérie, stáva sa to obzvlášť zložitým. Zosilňovač môže (a zvyčajne má) väčší vplyv na to, ako veci znejú našim ušiam ako DAC.

Analógový výstup z DAC a zosilňovača je niečo, čo naše slúchadlá môžu hrať a naše uši môžu počuť, ale naše telefóny ho nemôžu správne uložiť, takže je potrebný digitálny súbor. A v prípade, že inžinier niekde urobí významný prielom v digitálnom kódovaní a dekódovaní zvuku, originálne diela sa uložia s astronomickými množstvami údajov, z ktorých väčšina sa vyhodí pri kódovaní súboru, ktorý znie najlepšie.

Všetko, čo potrebujete, je DAC, ktorý dokáže prevádzať súbory s 24 bitovými / 48 kHz, zosilňovač, ktorý zosilňuje signál bez pridávania skreslenia alebo šumu, a kvalitné súbory na prehrávanie.

Uff.

Má môj telefón DAC a zosilňovač?

Znie vôbec nejaké zvuky? Ak áno, má DAC a zosilňovač.

Hovorili sme o tom, prečo je nahraný zvuk konvertovaný na digitálnu kópiu skôr, ale čo analógový signál? Prečo je to zvláštne a prečo musíme prevádzať audio späť na analógové? Kvôli tlaku.

Každá elektronická vec, ktorá dokáže prehrávať zvuky, má DAC.

Jedným zo spôsobov merania analógového signálu je jeho intenzita. Čím intenzívnejšia (ďalej od nulového bodu vo vlnovom tvare), každá frekvencia v signáli je tým hlasnejšia, keď bude znovu vytvorená reproduktorom. Reproduktor používa elektromagnet a papier alebo látku, ktorá sa pohybuje na premenu signálu na zvuk. Analógový signál udržuje cievku v pohybe a papierové alebo látkové prvky tlačia vzduch a vytvárajú vlnu tlaku. Keď táto tlaková vlna dosiahne naše ušné bubienky, vydá zvuk. Meňte intenzitu a frekvenciu tlakových vĺn a vytvárate rôzne zvuky.

Je to skoro ako mágia a vedci, ktorí prišli na to, ako nahrávať a prehrávať zvuk, boli na úplne inej inteligentnej úrovni.

DAC a zosilňovač môžu šťastne žiť vo vašich slúchadlách alebo kábli.

Niektoré telefóny majú lepší DAC a amp ako iné a telefóny bez konektora pre slúchadlá nemusia na odosielanie zvuku do slúchadiel používať kombináciu DAC / amp. Všetky telefóny ich majú na systémové zvuky a hlasové hovory, ale DAC a zosilňovač môžu tiež žiť vo vnútri vašich slúchadiel alebo dokonca v kábli, ktorý spája slúchadlá s portom USB. USB-C dokáže vysielať analógový a digitálny zvuk a obidve bežné slúchadlá (s adaptérom) sa dajú použiť na prehrávanie analógového zvuku z portu a slúchadlá s vlastným DAC môžu prijímať digitálny zvuk na dekódovanie a konverziu.

A pravdepodobne máte vo vnútri slúchadlá s DAC a zosilňovačom, pretože takto funguje Bluetooth.

Bluetooth audio

DAC a zosilňovač musia sedieť v rade medzi prehrávaným digitálnym súborom a vašimi ušami. Neexistuje žiadny iný spôsob, ako počuť žiadne zvuky. Keď používame Bluetooth na počúvanie hudby alebo filmu (alebo dokonca telefonátu), posielame digitálny signál z telefónu a do našich slúchadiel Bluetooth. Akonáhle tam je, to je prevedené za chodu (to je to, čo znamená audio streaming) na analógový signál, smerovaný cez reproduktory a prenášaný vzduchom ako tlaková vlna do uší.

Bluetooth pridáva do zmesi ďalšiu vrstvu komplikácií, stále je však zapojený DAC a zosilňovač.

Kvalita DAC a zosilňovača pri používaní Bluetooth je rovnako dôležitá ako pri káblovom pripojení, ale zvuk môže ovplyvniť aj ďalšie komponenty. Pred odoslaním zvuku cez Bluetooth sa skomprimuje. Je to preto, že Bluetooth je pomalý. Posielanie menšieho množstva súboru je ľahšie ako väčšie a kompresia zvuku uľahčuje streamovanie. Keď vaše slúchadlá dostanú kus komprimovaného zvukového súboru, musíte ho najprv dekomprimovať a potom odoslať v správnom poradí cez DAC a zosilňovač vo vašich slúchadlách. Existuje niekoľko rôznych spôsobov kompresie, rozsekania, prenosu a opätovného zostavenia zvuku cez Bluetooth pomocou rôznych zvukových kodekov Bluetooth. Niektoré prinášajú lepší DAC a zosilňovač ako digitálny súbor (vyššia bitová hĺbka a vzorkovacia frekvencia) ako iné, ale akonáhle tieto údaje dorazia, vaše Bluetooth slúchadlá fungujú presne rovnako ako interné DAC a zosilňovače.

Zhrnutie a na čom záleží

Existuje veľa spôsobov, ako načítať hudbu z piesne, ktorú ste si stiahli do telefónu, do uší. Ale každý z nich vyžaduje DAC a zosilňovač.

Na počúvanie hudby nemusíte byť audiofil. Záleží na tom, ako vám to znie.

Špičkové zvukové komponenty dokážu spracovať viac zvukových údajov a ponúkajú lepšie znejúce zvuky, ale všetko v živote má kompromis. DAC, ktorý dokáže konvertovať viac ako 16-bitový zvuk, je drahšie kúpiť a začleniť ho do telefónu, pretože je tiež citlivejší na rušenie z iných častí. To isté platí pre zosilňovač - zvlášť výkonné zosilňovače, ktoré dokážu ovládať vysokoimpedančné slúchadlá. Nevýhodou majú aj samotné zvukové súbory, pretože zvukové súbory „hi-res“ môžu byť dosť veľké a zaberajú viac úložného priestoru alebo rýchlejšie pripojenie.

Skutočne nemusíte nič z toho vedieť, aby sa vám páčil spôsob, akým telefón znie. A to je kľúč - vy ste ten, kto rozhodne, čo znie dobre. Nedovoľte, aby diskusia o tom, čo je najlepšie alebo čo zlé na Bluetooth, ovplyvnilo to, čo počujete, najmä ak ste spokojní s tým, ako to znie.