Член

Телефонът ми има ли ЦАП? Обяснение на ЦАП и усилватели в смартфоните днес

protection click fraud

Получаваме този въпрос много и сега, тъй като толкова много телефони вече нямат жак за слушалки, е още по-често срещано: телефонът ми има ли ЦАП? Какво точно е ЦАП и какво прави? Ами усилвател?

Нека да видим дали можем да разберем отговорите и по-важното е да разберем как става всичко това работи и защо имаме нужда от това DAC със забавното му име и как усилвателят го кара да звучи по-добре или по-лошо.

Още: Състоянието на звука на смартфона: ЦАП, кодеци и други термини, които трябва да знаете

Какво е DAC?

Снимката е предоставена от LG.

ЦАП взема цифров сигнал от входа си и го преобразува в аналогов сигнал на изхода си. Цифровият аудио сигнал е лесен за обяснение, но малко по-трудно е да увиете главата си. Това е електрически сигнал, който се преобразува в битове. Битовете са в образец, който има определена стойност във всяка точка и колкото повече пъти е взета проба от оригиналния сигнал, толкова по-точен е този модел и тези стойности.

Verizon предлага Pixel 4a само за $ 10 / месец на нови неограничени линии

Аналоговият сигнал е това, което си представяте в главата, когато мислите за форма на вълната. Това е непрекъснат сигнал, който се различава по амплитуда по времевата линия.

Аудиото се преобразува в дигитално копие, защото е по-лесно да се компресира и електронните неща, които обичаме, като нашите телефони, не могат да съхраняват аналогов сигнал като касетата. Те също така не могат да прочетат обратно, в случай че сте мислили да прикачите лентово устройство към телефона си. Цифров сигнал е много различен от аналоговия сигнал и най-лесният начин да разберете това е удобна малка диаграма.

Цифровият сигнал следва много твърди и изчислени линии, докато аналоговият сигнал е по-свободен. Това се дължи на пробните времена; повече пробни времена ще бъдат по-близо едно до друго по долната ос (TIME) и ще направят по-плавен цифров сигнал, който е по-близък по форма до аналоговия. Дясната ос измерва амплитудата на звукова вълна. Когато видите сигнала между третото и четвъртото време за проба в нашия пример, можете да видите как двата сигнала са различни, което означава, че произведеният звук ще бъде различен.

Физиката и ограниченията, свързани с това да бъдеш човек, означава, че това не е толкова важно за възпроизвеждането, колкото изглежда. Но това е много важно за студийната работа и запазването на оригиналното качество на записа. Преобразуването е много сложна процедура и ЦАП върши много работа. Важното е да се разпознае защо цифров аудио файл може да звучи различно от аналоговия запис.

Усилвателят

Усилвателят прави само едно - задвижва аналогов сигнал (усилвателите, за които говорим, така или иначе), така че е по-интензивен и ще бъде по-силен, когато излезе от високоговорител. Аналоговият сигнал е просто електричество. Увеличаването на електричеството е наистина много лесно и вие използвате това, което е равно на трансформатор (успокойте се инженери, това трябва да е просто), за да вземете входа, да вземете малко енергия от другаде и да завъртите въвеждане нагоре. Той трансформира източника.

Изграждането на усилвател е лесно. Изграждането на добър усилвател не е така.

Няколко специфики могат да покажат лесната част. За да усилите колебания сигнал - като всеки вид аудио - използвате трижилен компонент, наречен транзистор (или негов еквивалент в интегрална схема). Трите връзки се наричат ​​основа, колектор и излъчвател. Подаването на слаб сигнал между основата и излъчвателя създава по-интензивен сигнал през излъчвателя и колектора, когато е снабден с външно захранване. Оригиналният сигнал е прикрепен към основата, а високоговорителят е прикрепен към колектора. Можете да направите същото с вакуумна тръба, но това няма да се побере във вашия телефон.

Трудната част е да направите всичко това, като същевременно запазите първоначалната честота и амплитуда. Ако усилвателят не може да възпроизведе честотата на входния сигнал, неговата честотна характеристика не е добър мач и някои звуци се усилват повече от други и всичко звучи зле. Ако амплитудата на входа (да наречем тази сила на звука) се увеличи до ниво, на което изходът не може да съвпадне (транзисторът може да издава само толкова мощност), силата на звука от усилвателя се изключва и звукът ви започва изрязване и изкривяване. И накрая, ако слушате, докато записвате (навремето наричахме това телефонно обаждане), усилвателят трябва да бъде внимателен, за да не усили сигнала достатъчно високо, за да го вземе микрофона, или ще получите обратна връзка. Това не се отнася само за изхода, който можете да чуете, а за самия сигнал. Електричество = магнетизъм.

Качественият усилвател може да смекчи всички изкривявания, които създава.

Когато говорите за големи усилватели, които се използват на сцената, има много други неща в микса като предусилватели или многостепенни усилватели или дори сложни настройки на усилватели, които могат да повлияят на звука. Но малките усилватели имат свои собствени трудности, ако и вие искате да направите добър. Не можете да усилите аналогов сигнал, без да повлияете на усилването (силата на звука), точността (вярно възпроизвеждане на звука) или ефективността (изтощаването на батерията). Правенето на добър усилвател за телефон е твърд. Доста по-трудно от използването на добър ЦАП, поради което виждаме телефони с добър 24-битов ЦАП, които все още звучат лошо в сравнение с телефон като LG V30 който също има страхотен усилвател.

Дълбочина на битовете и честота на вземане на проби

Не можем да чуем цифрово аудио. Но нашите телефони не могат да съхраняват аналогов звук. Така че, когато пускаме нашата музика, тя трябва да премине през ЦАП. Нашата малка диаграма по-горе показва колко е важно да вземете проба от аналогов сигнал толкова пъти, колкото е разумно възможно, когато го конвертирате в цифров файл. Но колко "дълбоко" вземате проби, също има значение.

Без да се получи също техническа, колкото по-точна искате да бъде всяка проба, толкова по-голяма битова дълбочина трябва да използвате. Дълбочината на битовете е представена от число, което може да бъде измамно. Разликата в размера между 16 и 24 и 32 е повече, отколкото си мислите. Много повече.

Когато добавите един бит, удвоявате количеството модели на данни.

Един бит може да съхранява само две стойности (0 и 1), но можете да броите, като ги използвате, точно както можете да правите с "обикновени" цифри. Започнете да броите на 0 и сте ударили 9; добавяте друга колона към числото и получавате 10. Използвайки битове, започвате от 0 и когато натиснете 1, добавяте друга колона, за да получите 00, която се превръща в 2-битово число. Двубитовото число може да има четири различни модела на данни или точки (00, 01, 10 или 11). Когато добавите един бит, вие двойно броят на точките с данни и 3-битовото число могат да имат осем различни модела на данни (000, 001, 010, 011,100, 101, 110 или 111).

Не се притеснявайте. Приключихме с математиката. Просто е важно да се разбере какво всъщност представлява дълбочината на битовете. 16-битовият сигнал има 65 536 отделни точки за данни, 24-битовият сигнал има 256 пъти повече данни с 16 777 216 точки за проба, а 32-битовият сигнал има 4 294 967 294 точки за проба. Това е 65 536 пъти повече данни от 16-битов файл.

Честотите на вземане на проби се измерват в херци, а 1 херц означава един път всяка секунда. Колкото повече пъти вземате проби от файл, толкова повече от оригиналните данни можете да заснемете. Аудио кодирането с качество на CD улавя данни със скорост 44 100 пъти в секунда. Кодирането с висока разделителна способност може реално да вземе проби с 384 000 пъти в секунда. Когато заснемете повече данни с по-голяма битова дълбочина и го направите повече пъти в секунда, можете да пресъздадете оригинала по-точно.

Изграждането на добър ЦАП и усилвател не е единствената сложна част от процеса - кодирането на аудио използва милиони и милиони изчисления всяка секунда.

Същите тези фактори имат значение и за поточно аудио (което е цифрово), но поточното аудио добавя друг слой усложнение, тъй като качеството също зависи от битрейта - битове, обработени на единица от време. Измерваме това по същия начин, по който измерваме скоростите в интернет: kbps (килобита в секунда). По-високо е по-добре. Кодекът, използван за компресиране на цифров аудио сигнал, също е важен и кодеците без загуби като FLAC или ALAC запазват по-голямата част от цифровите данни, които кодеци със загуба като MP3. Много работа е ангажирана, за да накарате звука да идва през високоговорителя или слушалките ви.

Числа в реалния свят

По-рано споменахме, че кодирането на запис за съхранение (като главен) е малко по-различно от кодирането му за възпроизвеждане. Машините и компютрите не чуват и всичко това е игра с числа. Когато кодирате и декодирате аудио сигнал, вие правите много математика. Колкото повече информация използвате за изчисляване на амплитудата на даден сигнал, толкова по-точни ще бъдат изчисленията. Но ушите ни не са компютри.

Дори перфектният слух няма да ви помогне да чуете никаква полза от 32-битова система за звук. Засега така или иначе.

Аудио файлът е изпълнен със „звуци“, които не можем да чуем. Повечето от данните в 32-битово кодиране не са полезни при слушане, а честотата на дискретизация, която е твърде висока, всъщност може да звучи по-зле, защото създава твърде много електрически шум. Това се взема предвид при създаването на цифров аудио файл, съдържащ точното количество информация, както и при проектирането на ЦАП. Но както всички неща, по-високите цифри изглеждат по-добре за хората, които ги предлагат на пазара. Да знаеш как и защо всичко това работи е наистина страхотно, но по-важно е да знаеш от какво се нуждаеш.

Цифров аудио файл, кодиран на 24 бита и 48kHz, и ЦАП, който може да ги преобразува, предлага най-доброто качество, което можем да чуем. Всичко по-високо е плацебо и маркетингов инструмент.

Физическите граници на телата ни и начинът, по който действат настоящите ни технологии, означават, че данните, събрани на малко по-голяма дълбочина от 21-битова и взети по-често от 42kHz, са границата на „перфектния“ слух. Важно е да имате цифрово копие на записан звук с изключително високи скорости на предаване на данни, в случай че има технологичен пробив, но файловете, които слушате днес, и хардуерът, който може да ги възпроизведе, имат разумен таван. Но този пробив никога няма да се случи с хардуера, който използваме днес, така че 32-битовият ЦАП във вашия LG V30 е прекалено голям.

И така, нека отново преминем през това ЦАП и усилвател

ЦАП е аудио компонент, който се използва за превръщане на цифровите аудио файлове, съхранявани на нашите телефони, в аналогов сигнал. Има много сложна математика, която се опитва да направи копието на копие близо до оригинала, но голяма част от аудио данните е нещо, което не можем да чуем. Можете дори да направите нещата да звучат по-зле, ако се опитате да направите твърде много, когато кодирате файл.

Приложението възпроизвежда файла. ЦАП го преобразува в аналогов. Усилвателят усилва сигнала. И сиренето стои самостоятелно.

Аналогов сигнал се подава в усилвател, който повишава интензивността на сигнала, така че да става по-силен. Но да направите нещата по-силни, без да звучат зле, е много трудно. Когато го правите на нещо толкова малко като телефон, който също има ограничено количество батерия, става особено сложно. Усилвателят може (и обикновено има) да има по-голямо влияние върху това как звучат нещата за ушите ни, отколкото DAC.

Аналоговият изход от ЦАП и усилвателя е нещо, което нашите слушалки могат да възпроизвеждат и ушите ни да чуват, но нашите телефони не могат да го съхраняват правилно, така че е необходим цифров файл. И в случай че инженер някъде направи значителен пробив в цифровото аудио кодиране и декодиране, оригинал произведенията се съхраняват с астрономически количества данни, голяма част от които се изхвърлят при кодиране на звуков файл най-добре.

Всичко, от което някога се нуждаете, е ЦАП, който може да конвертира 24-битови / 48kHz файлове, усилвател, който усилва сигнала, без да добавя изкривяване или шум, и висококачествени файлове за възпроизвеждане.

Ууу.

Телефонът ми има ли ЦАП и усилвател?

Издава ли изобщо някакви звуци? Ако е така, той има ЦАП и усилвател.

Говорихме защо записаният аудио се преобразува в цифрово копие по-рано, но какво да кажем за аналогов сигнал? Защо е специален и защо трябва да конвертираме аудио обратно в аналогов? Заради натиск.

Всяко електронно нещо, което може да възпроизвежда звуци, има ЦАП.

Един от начините за измерване на аналогов сигнал е чрез неговата интензивност. Колкото по-интензивна (по-далеч от нулевото петно ​​във форма на вълната) всяка честота в сигнала е толкова по-силна ще бъде, когато бъде пресъздадена от високоговорител. Ораторът използва електромагнит и хартия или плат, които се движат, за да преобразуват сигнала в звук. Аналоговият сигнал поддържа намотката и хартиените или платнени елементи изтласкват въздуха, за да създадат вълна от натиск. Когато тази вълна под налягане достигне нашите тъпанчета, тя издава звук. Променяйте интензивността и честотата на вълните под налягане и създавате различни звуци.

Почти изглежда като магия, а учените, които са измислили как да записват и възпроизвеждат звук, са били на съвсем друго ниво на интелигентност.

ЦАП и усилвател могат да живеят щастливо до края на вашите слушалки или кабел.

Някои телефони имат по-добри ЦАП и усилвател от други, а телефоните без жак за слушалки не трябва да използват комбинация ЦАП / усилвател, за да изпращат аудио към чифт слушалки. Всички телефони ги имат за системни звуци и гласови повиквания, но ЦАП и усилвател могат да живеят и във вашите слушалки или дори в кабела, който свързва слушалките с вашия USB порт. USB-C може да изпраща аналогови и цифров аудио изход и двете обикновени слушалки (с адаптер) могат да се използват за възпроизвеждане на аналогов звук от порта и слушалките със собствен ЦАП могат да получават цифрово аудио за декодиране и конвертиране себе си.

И вероятно имате слушалки с ЦАП и усилвател в тях, защото така работи Bluetooth.

Bluetooth аудио

ЦАП и усилвател трябва да стоят на едно място между възпроизвеждания цифров файл и ушите ви. Няма друг начин да чуем звуци. Когато използваме Bluetooth за слушане на музика или филм (или дори телефонно обаждане), ние изпращаме цифров сигнал от нашия телефон в нашите Bluetooth слушалки. Веднъж там, той се преобразува в движение (това означава аудио стрийминг) в аналогов сигнал, преминава през високоговорителите и се пренася във въздуха като вълна под налягане към ушите ви.

Bluetooth добавя още един сложен слой в комбинацията, но все още има включен ЦАП и усилвател.

Качеството на ЦАП и усилвател при използване на Bluetooth е също толкова важно, колкото и при кабелна връзка, но и други компоненти могат да повлияят на звука. Преди аудиото да бъде изпратено чрез Bluetooth, то се компресира. Това е така, защото Bluetooth е бавен. По-малък фрагмент от файл е по-лесен за изпращане от по-голям и компресирането на аудио улеснява поточното предаване. Когато частта от компресиран аудио файл бъде получена от вашите слушалки, тя първо трябва да бъде декомпресирана, след това изпратена в правилния ред през ЦАП и усилвателя във вашите слушалки. Има няколко различни начина за компресиране, нарязване, прехвърляне и повторно сглобяване на аудио през Bluetooth с помощта на различни Bluetooth аудио кодеци. Някои внасят по-добър цифров файл (по-висока дълбочина на бита и честота на дискретизация) от други в ЦАП на вашите слушалки и усилвател, но след като тези данни пристигнат, вашите Bluetooth слушалки работят точно по същия начин, както вътрешен ЦАП и усилвател направете.

Обобщение и това, което има значение

Има много начини да получите музика от песен, която сте изтеглили на телефона си, до ушите си. Но всеки един от тях изисква ЦАП и усилвател.

Не е нужно да сте аудиофил, за да се наслаждавате на слушането на музика. Важното е как ви звучи.

Аудио компонентите от висок клас могат да обработват повече аудио данни и да предлагат по-добро звучене, но всичко в живота има компромис. ЦАП, който може да преобразува повече от 16-битов аудио, е по-скъп за закупуване и вграждане в телефон, тъй като е по-чувствителен към смущения от други части. Същото важи и за усилвателя - особено мощни усилватели, които могат да управляват слушалки с висок импеданс. Дори самите аудио файлове имат недостатък, тъй като аудио файловете с "висока резолюция" могат да бъдат доста големи и да отнемат повече място за съхранение или по-бърза връзка за поточно предаване.

Наистина не трябва да знаете нищо от това, за да харесате начина, по който звучи телефонът ви. И това е ключът - вие сте този, който решава какво звучи добре. Не позволявайте на каквато и да е дискусия за това кое е най-доброто или какво не е наред с Bluetooth да влияе на това, което чувате, особено ако сте доволни от това как звучи.

Това са най-добрите безжични слушалки, които можете да закупите на всяка цена!
Време е да прережете кабела!

Това са най-добрите безжични слушалки, които можете да закупите на всяка цена!

Най-добрите безжични слушалки са удобни, звучат страхотно, не струват прекалено много и лесно се побират в джоба.

Всичко, което трябва да знаете за PS5: Дата на издаване, цена и много други
Следващото поколение

Всичко, което трябва да знаете за PS5: Дата на издаване, цена и много други.

Sony официално потвърди, че работи по PlayStation 5. Ето всичко, което знаем за него до момента.

Nokia пуска два нови бюджетни телефона Android One под $ 200
Нови Нокии

Nokia пуска два нови бюджетни телефона Android One под $ 200.

Nokia 2.4 и Nokia 3.4 са най-новите допълнения към бюджетната гама смартфони на HMD Global. Тъй като и двете са устройства с Android One, гарантирано ще получат две основни актуализации на ОС и редовни актуализации на защитата до три години.

Тези слушалки улесняват заглушаването на света с вашата бележка 9
Съсредоточете се върху това, което искате

Тези слушалки улесняват заглушаването на света с вашата бележка 9.

Няма недостиг на налични опции, ако търсите слушалки за сдвояване с вашия Galaxy Note 9. От слушалките за тренировка до слушалките с шумопотискане и наистина безжичните опции, това са слушалките за Galaxy Note 9.

instagram story viewer