Onko puhelimessani dac? selittää älypuhelimien dacs- ja amp-vahvistimet tänään

Saamme tämän kysymyksen paljon, ja nyt, kun niin monissa puhelimissa ei ole enää kuulokeliitäntää, se on vielä yleisempi: Onko puhelimellani DAC? Mikä tarkalleen on DAC ja mitä se tekee? Entä vahvistin?

Katsotaan, pystymmekö selvittämään vastaukset ja mikä tärkeintä, ymmärtämään kuinka tämä kaikki toimii ja miksi tarvitsemme tätä DAC-asiaa hauskalla nimellä ja kuinka vahvistin tekee siitä kuulostavan paremmalta tai huonommalta.

Lisätietoja: Älypuhelimen äänitila: DAC, koodekit ja muut termit, jotka sinun on tiedettävä

Mikä on DAC?

Kuva kohteliaasti LG: ltä.

DAC ottaa digitaalisen signaalin tuloltaan ja muuntaa sen analogiseksi signaaliksi ulostulossa. Digitaalinen audiosignaali on helppo selittää, mutta hiukan vaikeampi kääriä päätäsi. Se on sähköinen signaali, joka muunnetaan biteiksi. Bitit ovat kuviossa, jolla on tietty arvo kussakin pisteessä, ja mitä useammin alkuperäinen signaali näytteistettiin, sitä tarkempi tämä kuvio ja nämä arvot ovat.

Analoginen signaali on se, mitä kuvan päässäsi ajatellessasi aaltomuotoa. Se on jatkuva signaali, joka vaihtelee amplitudilla aikajanalla.

Ääni muunnetaan digitaaliseksi kopioksi, koska se on helpompi pakkaa ja elektroniset asiat, joita rakastamme, kuten puhelimemme, eivät pysty tallentamaan analogista signaalia kuten nauha voi. He eivät myöskään pysty lukemaan yhtä takaosaa, jos olet ajatellut kiinnittää nauha-asema puhelimeesi. Digitaalinen signaali on hyvin erilainen kuin analoginen signaali, ja helpoin tapa ymmärtää tämä on kätevä pieni kaavio.

Digitaalinen signaali seuraa hyvin jäykkiä ja laskettuja viivoja, kun taas analoginen signaali on vapaamuotoinen. Tämä johtuu näytteenottoajoista; enemmän näytteenottoaikoja olisivat lähempänä pohja-akselia (AIKA) ja tekisivät sujuvamman digitaalisen signaalin, joka on muodoltaan lähempänä analogista. Oikea akseli mittaa ääniaallon amplitudin. Kun näet esimerkissämme olevan kolmannen ja neljännen näyteajan välisen signaalin, voit nähdä kuinka nämä kaksi signaalia ovat erilaisia, mikä tarkoittaa, että tuotettu ääni on erilainen.

Fysiikka ja inhimillisyyteen liittyvät rajoitukset tarkoittavat, että tämä ei ole niin tärkeä toisto kuin näyttää. Mutta se on erittäin tärkeää studiotöissä ja äänityksen alkuperäisen laadun säilyttämisessä. Muuntaminen on erittäin monimutkainen toimenpide, ja DAC tekee paljon työtä. Tärkeää on tunnistaa miksi digitaalinen äänitiedosto voi kuulostaa erilaiselta kuin analoginen tallennus.

Vahvistin

Vahvistin tekee vain yhden asian - ajaa analogista signaalia (vahvistimet joka tapauksessa), joten se on voimakkaampi ja kovempi, kun se tulee kaiuttimesta. Analoginen signaali on vain sähköä. Sähkön lisääminen on todella, todella helppoa, ja käytät mitä muuntajalle (asettua insinööreihin, tämän on oltava yksinkertaista) ottaaksesi tulon, napata vähän virtaa muualta ja kammentaaksesi tuloa ylöspäin. Se muuttaa lähteen.

Vahvistimen rakentaminen on helppoa. Hyvän vahvistimen rakentaminen ei ole.

Muutama yksityiskohta voi näyttää helpon osan. Vaihtelevan signaalin vahvistamiseksi - kuten minkä tahansa äänen - käytät kolmijohtimista komponenttia, jota kutsutaan transistoriksi (tai sen vastaavaksi integroidussa piirissä). Kolmea liitäntää kutsutaan pohjaksi, keräilijäksi ja emitteriksi. Heikkon signaalin syöttäminen kannan ja emitterin välillä luo voimakkaamman signaalin emitterin ja kollektorin yli, kun niille tarjotaan ulkoista virtaa. Alkuperäinen signaali kiinnitetään alustaan ​​ja kaiutin kiinnitetään kollektoriin. Voit tehdä saman tyhjöputken avulla, mutta se ei sovi puhelimen sisälle.

Kova osa tekee kaiken tämän säilyttäen alkuperäisen taajuuden ja amplitudin. Jos vahvistin ei kykene toistamaan tulosignaalin taajuutta, sen taajuusvaste ei ole hyvä ottelu ja jotkut äänet saavat vahvistuksen enemmän kuin toiset ja kaikki kuulostaa huonolta. Jos sisääntulon amplitudi (kutsutaan sitä äänenvoimakkuutta) nousee tasolle, jota lähtö ei voi sovittaa (transistori voi tuottaa vain niin paljon virtaa), vahvistimen äänenvoimakkuus tasoittuu ja ääni alkaa leikata ja vääristyä. Viimeinkin, jos kuuntelet nauhoituksen aikana (soitimme tähän puheluun), vahvistimen on oltava varovainen, että se ei lisää signaalia riittävän korkeaan, jotta mikrofoni voi poimia sen, tai saat palautetta. Tämä ei koske vain kuulemaa lähtöä, vaan itse signaalia. Sähkö = magneettisuus.

Laatuvahvistin voi vähentää kaikkia sen aiheuttamia vääristymiä.

Kun puhut isoista vahvistimista, joita käytetään lavalla, miksauksessa on paljon muita asioita, kuten esivahvistimet tai monivaiheiset vahvistimet tai jopa monimutkaiset op-vahvistimen asetukset, jotka voivat vaikuttaa ääneen. Mutta pienillä vahvistimilla on omat vaikeutensa, jos haluat myös tehdä hyvää. Et voi parantaa analogista signaalia vaikuttamatta vahvistukseen (äänenvoimakkuuteen), uskottavuuteen (uskollinen äänentoisto) tai tehokkuuteen (akun tyhjeneminen). Hyvän vahvistimen luominen puhelimelle on vaikeaa. On paljon vaikeampaa kuin käyttää hyvää DAC: ia, minkä vuoksi näemme puhelimet, joissa on hyvä 24-bittinen DAC, ja jotka kuulostavat silti heikolta verrattuna LG V30 -puhelimeen, jossa on myös loistava vahvistin.

Bittisyvyys ja näytteenottotaajuudet

Emme kuule digitaalista ääntä. Mutta puhelimemme eivät voi tallentaa analogista ääntä. Joten kun soitamme musiikkiamme, sen on läpäistävä DAC: n kautta. Yllä oleva pieni kaaviomme osoittaa, kuinka tärkeätä on näytteenotto analogisesta signaalista niin monta kertaa kuin mahdollista, kun se muunnetaan digitaaliseksi tiedostoksi. Mutta myös sillä, kuinka "syvä" olet näytteenottaja, on merkitystä.

Ilman liian teknistä, mitä tarkempi haluat jokaisen näytteen olevan, sitä suurempi on käytettävä bittisyvyys. Bittisyvyyttä edustaa luku, joka voi johtaa harhaan. Kokoero 16 - 24 ja 32 välillä on enemmän kuin luulet. Paljon enemmän.

Kun lisäät yhden bitin, kaksinkertaistat tietomallien määrän.

Hiukan voi tallentaa vain kaksi arvoa (0 ja 1), mutta voit laskea niitä käyttämällä samalla tavalla kuin "tavallisilla" numeroilla. Aloita laskenta nollasta ja painat 9; lisäät numeroon toisen sarakkeen ja saat 10. Bittejä käyttämällä aloitat nollasta ja kun painat 1, lisäät toisen sarakkeen saadaksesi 00, josta tulee 2-bittinen luku. Kaksibittisellä numerolla voi olla neljä erilaista datakuviota tai pistettä (00, 01, 10 tai 11). Kun lisäät yhden bitin, kaksinkertaistat datapisteiden määrän ja 3-bittisellä numerolla voi olla kahdeksan erilaista datakuviota (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 tai 111).

Älä huoli. Olemme valmiita matematiikan kanssa. On vain tärkeää ymmärtää, mitä bitin syvyys todella edustaa. 16-bittisellä signaalilla on 65 536 erillistä datapistettä, 24-bittisellä signaalilla on 256 kertaa enemmän dataa 16, 777, 216 pisteellä per näyte ja 32-bittisellä signaalilla on 4 294 967 294 pistettä per näyte. Se on 65 536 kertaa enemmän tietoa kuin 16-bittinen tiedosto.

Näytetaajuudet mitataan hertseinä ja 1 hertsi tarkoittaa yhtä kertaa sekunnissa. Mitä enemmän kertaa näytteitä tiedostosta, sitä enemmän alkuperäisiä tietoja voi siepata. CD-laatuinen äänikoodaus kaappaa dataa nopeudella 44 100 kertaa sekunnissa. Korkean resoluution koodaus voi realistisesti ottaa näytteen nopeudella 384 000 kertaa sekunnissa. Kun sieppaat enemmän tietoja suuremmalla bittisyvyydellä ja teet sitä useammin sekunnissa, voit luoda alkuperäisen tarkemmin.

Hyvän DAC: n ja vahvistimen rakentaminen ei ole prosessin ainoa monimutkainen osa - äänen koodaus käyttää miljoonia ja miljoonia laskelmia sekunnissa.

Nämä samat tekijät ovat tärkeitä myös suoratoistetussa äänessä (joka on digitaalista), mutta suoratoistettu ääni lisää uuden komplikaatiokerroksen, koska sen laatu riippuu myös aikayksikössä käsitellyistä bittinopeuksista. Mittaamme tämän samalla tavalla kuin mittaamme Internetin nopeudet: kbps (kilobittiä sekunnissa). Korkeampi on parempi. Digitaalisen audiosignaalin pakkaamiseen käytetty koodekki on myös tärkeä, ja häviöttömät koodekit, kuten FLAC tai ALAC, pitävät enemmän digitaalista dataa kuin häviölliset koodekit, kuten MP3. Paljon työtä on tehty äänen saamiseksi kaiuttimien tai kuulokkeiden kautta.

Reaalimaailman numerot

Mainitsimme aiemmin, että tallenteen koodaus tallennusta varten (isäntänä) on hiukan erilainen kuin sen koodaaminen toistoa varten. Koneet ja tietokoneet eivät kuule, ja tämä kaikki on numeropeli. Kun koodaat ja dekoodaat audiosignaalia, teet paljon matematiikkaa. Mitä enemmän tietoja käytetään signaalin amplitudin laskemiseen, sitä tarkempia laskelmat ovat. Mutta korvamme eivät ole tietokoneita.

Jopa täydellinen kuulo ei auta kuulemaan mitään hyötyä 32-bittisestä sudio-järjestelmästä. Toistaiseksi joka tapauksessa.

Äänitiedosto on täynnä "ääniä", joita emme kuule. Suurimmalla osalla 32-bittisessä koodauksessa olevasta tiedosta ei ole hyötyä kuunnellen, ja liian korkea näytteenottotaajuus voi tosiasiassa kuulostaa huonommalta, koska se tuo liikaa sähköä. Sellaisen digitaalisen äänitiedoston tuottaminen, jolla on oikea määrä tietoa, ottaa tämän huomioon, samoin kuin DAC: n suunnittelu. Mutta kuten kaikki asiat, suurempi numero näyttää paremmalta ihmisille, jotka markkinoivat niitä. Tietäminen kuinka ja miksi kaikki tämä toimii, on todella siistiä, mutta tarvitsemiesi tietojen tunteminen on tärkeämpää.

Digitaalinen äänitiedosto, joka on koodattu 24 bitillä ja 48 kHz, ja DAC, joka voi muuntaa ne, tarjoaa parhaan mahdollisen kuvan. Mikä tahansa korkeampi on lumelääke ja markkinointityökalu.

Kehomme fysikaaliset rajoitukset ja tapa, jolla nykyinen tekniikkamme toimii, tarkoittaa sitä, että yli 21-bittisellä bitti syvyydellä kerätyt tiedot, jotka on otettu näytteistä useammin kuin 42 kHz, ovat "täydellisen" kuulon raja. Tärkeää on, että tallennetusta äänestä on digitaalinen kopio erittäin korkealla tiedonsiirtonopeudella, jos tapahtuu tekninen läpimurto, mutta tänään kuuntelemillasi tiedostoilla ja niitä toistavilla laitteilla on kohtuullinen katto. Mutta tämä läpimurto ei tapahdu koskaan käyttämissämme laitteissa, joten LG V30 -laitteesi 32-bittinen DAC on paljon ylikuormitusta.

Joten käydään läpi tämä DAC ja amp asia uudelleen

DAC on äänikomponentti, jota käytetään muuntamaan puhelimiin tallennetut digitaaliset äänitiedostot analogiseksi signaaliksi. Mukana on paljon monimutkaista matematiikkaa, joka yrittää saada kopion kopion äänen lähellä alkuperäistä, mutta suurta osaa äänitiedoista on jotain, jota emme kuule. Voit jopa saada asiat kuulostamaan huonommilta, jos yrität tehdä liian paljon tiedostoa koodaamalla.

Sovellus toistaa tiedoston. DAC muuntaa sen analogiseksi. Vahvistin vahvistaa signaalia. Ja juusto on yksin.

Analoginen signaali syötetään vahvistimeen, joka lisää signaalin voimakkuutta, joten se tulee kovemmaksi. Mutta asioiden tekeminen kovemmaksi tekemättä niistä kuulosta huonoilta on erittäin vaikeaa. Kun teet sen jollain niin pienellä puhelimella kuin puhelimella, jolla on myös rajoitettu määrä akkua, siitä tulee erityisen monimutkaista. Vahvistimella voi (ja yleensäkin) olla enemmän vaikutusta siihen, kuinka asiat kuulostavat korvillemme kuin DAC: lla.

DAC: n ja vahvistimen analoginen lähtö on jotain, jota kuulokkeemme voivat toistaa ja korvimme kuulevat, mutta puhelimemme eivät pysty tallentamaan niitä oikein, joten tarvitaan digitaalinen tiedosto. Ja jos insinööri jossain tekee merkittävän läpimurron digitaalisessa äänikoodauksessa ja dekoodauksessa, alkuperäiset teokset tallennetaan tähtitieteellisillä tietomäärillä, joista suuri osa heitetään ulos koodattaessa parhaiten kuulostavaa tiedostoa.

Tarvitset vain DAC-tiedonsiirtolaitteen, joka voi muuntaa 24-bittisiä / 48kHz-tiedostoja, vahvistimen, joka lisää signaalia lisäämättä vääristymiä tai kohinaa, ja korkealaatuisten tiedostojen toistamisen.

Vau.

Onko puhelimessani DAC ja vahvistin?

Antaako se mitään ääntä? Jos on, siinä on DAC ja vahvistin.

Puhuimme siitä, miksi tallennettu ääni muunnetaan digitaaliseksi kopioksi aikaisemmin, mutta entä analoginen signaali? Miksi se on erityinen ja miksi meidän on muutettava ääni takaisin analogiseksi? Paineen takia.

Jokaisella elektronisella esineellä, joka voi toistaa ääniä, on DAC.

Yksi tapa mitata analoginen signaali on sen voimakkuuden mukaan. Intensiivisempi (kauempana nollapisteestä aaltomuodossa) signaalin jokainen taajuus on sitä kovempi, kun se kaiuttimen toistaa. Kaiutin käyttää sähkömagneettia ja paperia tai kangasta, joka liikkuu signaalin muuntamiseksi ääneksi. Analoginen signaali pitää kelan liikkeessä ja paperi- tai kangaselementit työntävät ilmaa paineaallon luomiseksi. Kun tämä paineaalto saavuttaa korvasarjamme, se antaa äänen. Vaihda paineaaltojen voimakkuutta ja taajuutta ja luot erilaisia ​​ääniä.

Se näyttää melkein taikuutta, ja tiedemiehet, jotka tajusivat kuinka äänittää ja toistaa ääntä, olivat älykkäät kokonaisuudessaan.

DAC ja vahvistin voivat elää onnellisina kuulokkeissa tai kaapelissa.

Joissakin puhelimissa on parempi DAC ja vahvistin kuin toisissa, ja puhelimissa, joissa ei ole kuulokeliitäntää, ei tarvitse käyttää DAC / vahvistinyhdistelmää äänen lähettämiseen kuulokeparille. Kaikissa puhelimissa on ne järjestelmän ääniä ja äänipuheluita varten, mutta DAC ja vahvistin voivat myös olla kuulokkeiden sisällä tai jopa kaapelissa, joka yhdistää kuulokkeet USB-porttiin. USB-C voi lähettää analogisen ja digitaalisen äänen ulostulon, ja molempia tavallisia kuulokkeita (sovittimen kanssa) voidaan käyttää analogisen äänen toistamiseen portista ja kuulokkeet omalla DAC: lla voivat vastaanottaa digitaalisen äänen dekoodaamiseksi ja muuntamiseksi itse.

Ja sinulla on luultavasti kuulokkeet, joissa on DAC ja vahvistin, koska näin Bluetooth toimii.

Bluetooth-ääni

DAC: n ja vahvistimen on asetettava suorassa toistettavan digitaalisen tiedoston ja korvien välillä. Ei ole muuta tapaa kuulla ääniä. Kun kuuntelemme musiikkia tai elokuvaa (tai jopa puhelinsoittoa) Bluetoothin kautta, lähetämme digitaalisen signaalin puhelimesta ja Bluetooth-kuulokkeisiin. Siellä ollessaan se muunnetaan lennossa (juuri se mitä äänen suoratoisto tarkoittaa) analogiseksi signaaliksi, johdetaan kaiuttimien läpi ja kuljetetaan ilman kautta paineaaltoina korvillesi.

Bluetooth lisää uuden sekoituskerroksen, mutta mukana on edelleen DAC ja vahvistin.

DAC: n ja vahvistimen laatu Bluetoothia käytettäessä on yhtä tärkeä kuin langallisen yhteyden yhteydessä, mutta myös muut komponentit voivat vaikuttaa ääneen. Ennen kuin ääni lähetetään Bluetoothin kautta, se pakkautuu. Tämä johtuu siitä, että Bluetooth on hidas. Pienempi tiedostopala on helpompi lähettää kuin suurempi ja äänen pakkaaminen helpottaa suoratoistoa. Kun kuulokkeet vastaanottavat pakatun äänitiedoston osan, se on ensin purettava purkamalla ja lähettämällä sitten oikeassa järjestyksessä kuulokkeiden DAC: n ja vahvistimen kautta. Äänen pakkaamiseen, leikkaamiseen, siirtämiseen ja kokoamiseen Bluetoothin kautta on olemassa useita eri tapoja erilaisten Bluetooth-äänikoodekkien avulla. Jotkut tuovat paremman digitaalisen tiedoston (suurempi bittisyvyys ja näytteenottotaajuus) kuin toisten kuulokkeiden DAC: iin ja vahvistimeen, mutta kun nämä tiedot saapuvat, Bluetooth-kuulokkeet toimivat täsmälleen samalla tavalla kuin sisäinen DAC ja vahvistin.

Yhteenveto ja mikä tärkeä

On paljon tapoja saada musiikkia puhelimeesi lataamastasi kappaleesta korvillesi. Mutta jokainen niistä vaatii DAC: n ja vahvistimen.

Sinun ei tarvitse olla audiofiili, jotta voit nauttia musiikin kuuntelusta. Tärkeää on, miltä se kuulostaa sinulle.

Huippuluokan äänikomponentit voivat käsitellä enemmän äänidataa ja tarjota paremman äänen, mutta kaikessa elämässä on kompromissi. DAC, joka voi muuntaa yli 16-bittisen äänen, on kalliimpaa ostaa ja sisällyttää puhelimeen, koska se on myös herkempi muiden osien aiheuttamiin häiriöihin. Sama pätee vahvistimeen - erityisen tehokkaat vahvistimet, jotka voivat ajaa korkean impedanssin kuulokkeita. Jopa itse äänitiedostoilla on haittapuoli, koska "hi-res" -äänitiedostot voivat olla melko suuria ja viedä enemmän tallennustilaa tai nopeamman yhteyden streamiin.

Sinun ei todellakaan tarvitse tietää mitään tästä, jotta pidät puhelimesi kuulostamisesta. Ja se on avain - sinä päätät, mikä kuulostaa hyvältä. Älä anna minkään keskustelun siitä, mikä on parhaiten tai mikä on Bluetoothin kanssa vaikuttanut siihen, mitä kuulet, varsinkin jos olet tyytyväinen sen kuulostamiseen.