We krijgen deze vraag vaak, en nu zoveel telefoons geen koptelefoonaansluiting meer hebben, komt het nog vaker voor: heeft mijn telefoon een DAC? Wat precies is een DAC en wat doet het? Hoe zit het met een versterker?
Laten we kijken of we de antwoorden kunnen achterhalen en, nog belangrijker, een idee kunnen krijgen van hoe dit allemaal werkt en waarom we dit DAC-ding met zijn grappige naam nodig hebben en hoe een versterker het beter laat klinken of erger.
Meer: de staat van smartphoneaudio: DAC, codecs en andere termen die u moet kennen
Wat is een DAC?
Afbeelding met dank aan LG.
Een DAC neemt een digitaal signaal van zijn ingang en zet dit om in een analoog signaal op zijn uitgang. Een digitaal audiosignaal is gemakkelijk uit te leggen, maar iets moeilijker om je hoofd rond te wikkelen. Het is een elektrisch signaal dat in bits wordt omgezet. De bits bevinden zich in een patroon dat op elk punt een specifieke waarde heeft, en hoe vaker het originele signaal is bemonsterd, hoe nauwkeuriger dit patroon en die waarden zijn.
Verizon biedt de Pixel 4a aan voor slechts $ 10 / maand op nieuwe Unlimited-lijnen
Een analoog signaal is wat u zich in uw hoofd voorstelt als u aan een golfvorm denkt. Het is een continu signaal dat varieert in amplitude langs een tijdlijn.
Audio wordt omgezet in een digitale kopie omdat het gemakkelijker te comprimeren is en de elektronische dingen waar we van houden, zoals onze telefoons, kunnen geen analoog signaal opslaan zoals een band. Ze kunnen er ook geen teruglezen, voor het geval je erover nadenkt om een tapedrive op je telefoon aan te sluiten. Een digitaal signaal is heel anders dan een analoog signaal, en de gemakkelijkste manier om dit te begrijpen is een handig klein diagram.
Het digitale signaal volgt zeer rigide en berekende lijnen, terwijl het analoge signaal meer vrije vorm heeft. Dit komt door de sample-tijden; meer sample-tijden zouden dichter bij elkaar zijn langs de onderste as (TIME) en een vloeiender digitaal signaal maken dat dichter bij het analoge signaal komt. De rechteras meet de amplitude van een audiogolf. Als je het signaal tussen de derde en vierde sample-tijd in ons voorbeeld ziet, kun je zien hoe de twee signalen verschillen, wat betekent dat het geproduceerde geluid anders zal zijn.
Fysica en de beperkingen die het mens-zijn met zich meebrengt, betekent dat dit bij het afspelen niet zo belangrijk is als het lijkt. Maar het is erg belangrijk voor studiowerk en het behouden van de originele kwaliteit van een opname. Conversie is een zeer complexe procedure en een DAC doet veel werk. Het is belangrijk te weten waarom een digitaal audiobestand anders kan klinken dan een analoge opname.
De versterker
Een versterker doet maar één ding - stuurt een analoog signaal aan (de versterkers waar we het over hebben, hoe dan ook), dus het is intenser en zal luider zijn als het uit een luidspreker komt. Een analoog signaal is gewoon elektriciteit. Elektriciteit opkrikken is echt heel gemakkelijk en je gebruikt wat neerkomt op een transformator (settelen ingenieurs, dit moet eenvoudig zijn) om de input te nemen, wat stroom van elders te halen en de invoer omhoog. Het transformeert de bron.
Het bouwen van een versterker is eenvoudig. Een goede versterker bouwen is dat niet.
Een paar details kunnen het makkelijke gedeelte aantonen. Om een fluctuerend signaal te versterken - zoals elk soort audio - gebruik je een driedraads component genaamd een transistor (of het equivalent daarvan in een geïntegreerd circuit). De drie verbindingen worden de basis, de collector en de zender genoemd. Het voeden van een zwak signaal tussen de basis en de zender zorgt voor een intenser signaal over de zender en de collector wanneer deze van externe stroom wordt voorzien. Het originele signaal is bevestigd aan de basis en de luidspreker is bevestigd aan de collector. Je kunt hetzelfde doen met een vacuümbuis, maar die past niet in je telefoon.
Het moeilijkste is om dit allemaal te doen met behoud van de oorspronkelijke frequentie en amplitude. Als de versterker de frequentie van het ingangssignaal niet kan reproduceren, is zijn frequentierespons is geen goede match en sommige geluiden krijgen meer een boost dan andere en alles klinkt slecht. Als de ingangsamplitude (laten we dat volume noemen) toeneemt tot een niveau dat de uitgang niet kan evenaren (een transistor kan maar zoveel vermogen leveren), wordt het volume van de versterker uitgeschakeld en begint je geluid knippen en vervormen. Tot slot, als je luistert tijdens het opnemen (we noemden dat een telefoontje), moet een versterker oppassen dat hij het signaal niet hoog genoeg versterkt zodat de microfoon het opneemt, anders krijg je terugkoppeling. Dit geldt niet alleen voor de uitvoer die u kunt horen, maar voor het signaal zelf. Elektriciteit = magnetisme.
Een hoogwaardige versterker kan alle vervorming die het veroorzaakt, verminderen.
Als je het hebt over grote versterkers die op het podium worden gebruikt, zijn er veel andere dingen in de mix, zoals voorversterkers of meertrapsversterkers of zelfs gecompliceerde op-amp-opstellingen die het geluid kunnen beïnvloeden. Maar kleine versterkers hebben hun eigen problemen als je ook een goede wilt maken. U kunt een analoog signaal niet versterken zonder de gain (volume), fidelity (getrouwe geluidsweergave) of efficiëntie (batterijverbruik) te beïnvloeden. Een goede versterker maken voor een telefoon is dat wel moeilijk. Veel moeilijker dan het gebruik van een goede DAC, daarom zien we telefoons met een goede 24-bits DAC die nog steeds slecht klinken in vergelijking met een telefoon als de LG V30 die ook een geweldige versterker heeft.
Bitdiepte en bemonsteringsfrequenties
We kunnen geen digitale audio horen. Maar onze telefoons kunnen geen analoge audio opslaan. Dus als we onze muziek spelen, moet deze door een DAC gaan. Ons kleine diagram hierboven laat zien hoe belangrijk het is om een analoog signaal zo vaak als redelijkerwijs mogelijk te samplen bij het converteren naar een digitaal bestand. Maar hoe "diep" je bemonstert, maakt ook een verschil.
Zonder te krijgen te technisch, hoe nauwkeuriger u elk sample wilt hebben, hoe hoger de bitdiepte die u moet gebruiken. Bitdiepte wordt weergegeven door een getal dat misleidend kan zijn. Het verschil in maat tussen 16 en 24 en 32 is meer dan je denkt. Veel meer.
Als u één bit toevoegt, verdubbelt u het aantal datapatronen.
Een bit kan maar twee waarden opslaan (0 en 1), maar je kunt ze net zo gebruiken als met "gewone" cijfers. Begin met tellen bij 0 en je raakt 9; je voegt nog een kolom toe aan het nummer en krijgt 10. Door bits te gebruiken, begin je bij 0 en als je op 1 drukt, voeg je nog een kolom toe om 00 te krijgen, wat een 2-bits getal wordt. Een twee-bits nummer kan vier verschillende gegevenspatronen of punten hebben (00, 01, 10 of 11). Als je een enkel bit toevoegt, jij dubbele het aantal datapunten en een 3-bits getal kunnen acht verschillende datapatronen hebben (000, 001, 010, 011,100, 101, 110 of 111).
Maakt u zich geen zorgen. We zijn klaar met rekenen. Het is gewoon belangrijk om te begrijpen wat de bitdiepte werkelijk vertegenwoordigt. Een 16-bits signaal heeft 65.536 afzonderlijke datapunten, een 24-bits signaal heeft 256 keer meer gegevens met 16.777.216 punten per sample en een 32-bits signaal heeft 4.294.967.294 punten per sample. Dat zijn 65.536 keer meer gegevens dan een 16-bits bestand.
De bemonsteringsfrequenties worden gemeten in Hertz en 1 Hertz betekent één keer per seconde. Hoe vaker u een bestand bemonstert, hoe meer originele gegevens u kunt vastleggen. Audiocodering van cd-kwaliteit legt gegevens vast met een snelheid van 44.100 keer per seconde. Bij codering met hoge resolutie kan op realistische wijze 384.000 keer per seconde worden gesampled. Wanneer u meer gegevens met een grotere bitdiepte vastlegt en dit vaker per seconde doet, kunt u het origineel nauwkeuriger opnieuw creëren.
Het bouwen van een goede DAC en versterker is niet het enige gecompliceerde deel van het proces - het coderen van audio gebruikt miljoenen en miljoenen berekeningen per seconde.
Dezelfde factoren zijn van belang voor gestreamde audio (die digitaal is), maar gestreamde audio voegt daaraan toe nog een complicatielaag omdat de kwaliteit ook afhangt van de bitsnelheid - bits die per eenheid worden verwerkt van tijd. We meten dit op dezelfde manier als we internetsnelheden meten: kbps (kilobits per seconde). Hoger is beter. De codec die wordt gebruikt om een digitaal audiosignaal te comprimeren, is ook belangrijk, en verliesvrije codecs zoals FLAC of ALAC houden meer van de digitale gegevens vast dan codecs met verlies zoals MP3. Er komt veel werk kijken om het geluid door je speaker of koptelefoon te laten komen.
Getallen uit de echte wereld
We hebben eerder gezegd dat het coderen van een opname voor opslag (als een master) een beetje anders is dan het coderen voor afspelen. Machines en computers kunnen niet horen, en dit is allemaal een getallenspel. Als je een audiosignaal codeert en decodeert, moet je veel rekenen. Hoe meer informatie u gebruikt om de amplitude van een signaal te berekenen, hoe nauwkeuriger de berekeningen zullen zijn. Maar onze oren zijn geen computers.
Zelfs een perfect gehoor helpt u niet om enig voordeel te horen van een 32-bits audiosysteem. In ieder geval voorlopig.
Een audiobestand is gevuld met "geluiden" die we niet kunnen horen. De meeste gegevens in een 32-bits codering hebben geen zin tijdens het luisteren, en een te hoge samplefrequentie kan zelfs slechter klinken omdat het te veel elektrische ruis introduceert. Bij het produceren van een digitaal audiobestand dat de juiste hoeveelheid informatie bevat, wordt hiermee rekening gehouden, evenals bij het ontwerp van een DAC. Maar zoals alle dingen zien hogere cijfers er beter uit voor de mensen die ze op de markt brengen. Weten hoe en waarom dit allemaal werkt, is echt gaaf, maar weten wat je nodig hebt, is belangrijker.
Een digitaal audiobestand gecodeerd met 24-bits en 48 kHz, en een DAC die ze kan converteren, biedt de beste kwaliteit die we kunnen horen. Alles wat hoger is, is een placebo en een marketingtool.
De fysieke beperkingen van ons lichaam en de manier waarop onze huidige technologie werkt, betekenen dat gegevens die zijn verzameld op een bitdiepte van meer dan 21-bit en vaker dan 42 kHz worden bemonsterd, de limiet vormen van 'perfect' horen. Het is belangrijk om een digitale kopie te hebben van opgenomen audio met extreem hoge gegevenssnelheden voor het geval er een technologische doorbraak, maar de bestanden waarnaar u vandaag luistert en de hardware die ze kan afspelen, hebben een redelijk plafond. Maar die doorbraak zal nooit gebeuren met hardware die we vandaag gebruiken, dus die 32-bits DAC in je LG V30 is veel overkill.
Dus laten we dit DAC- en versterkergedeelte nog eens doornemen
Een DAC is een audiocomponent die wordt gebruikt om de digitale audiobestanden die op onze telefoons zijn opgeslagen, om te zetten in een analoog signaal. Er komt veel ingewikkelde wiskunde bij kijken die probeert de kopie van een kopie zo dicht mogelijk bij het origineel te laten klinken, maar veel van de audiogegevens kunnen we niet horen. U kunt het zelfs slechter laten klinken als u te veel probeert te doen bij het coderen van een bestand.
Een app speelt het bestand af. Een DAC converteert het naar analoog. De versterker versterkt het signaal. En de kaas staat alleen.
Een analoog signaal wordt naar een versterker gestuurd die de intensiteit van het signaal verhoogt zodat het luider wordt. Maar dingen luider maken zonder ze slecht te laten klinken, is erg moeilijk. Wanneer je het doet op zoiets kleins als een telefoon die ook een beperkte hoeveelheid batterijvermogen heeft, wordt het bijzonder gecompliceerd. De versterker kan (en heeft dat meestal) meer invloed hebben op hoe dingen in onze oren klinken dan de DAC.
De analoge output van de DAC en versterker is iets dat onze koptelefoon kan afspelen en onze oren kunnen horen, maar onze telefoons kunnen er geen goed opslaan, dus een digitaal bestand is nodig. En voor het geval een ingenieur ergens een belangrijke doorbraak maakt in het coderen en decoderen van digitale audio, origineel werken worden opgeslagen met astronomische hoeveelheden gegevens, waarvan een groot deel wordt weggegooid bij het coderen van een bestand dat klinkt het beste.
Alles wat je ooit nodig hebt, is een DAC die 24-bit / 48 kHz-bestanden kan converteren, een versterker die het signaal versterkt zonder vervorming of ruis toe te voegen, en bestanden van hoge kwaliteit om af te spelen.
Oef.
Heeft mijn telefoon een DAC en een versterker?
Maakt het überhaupt geluiden? Dan heeft hij een DAC en een versterker.
We spraken over waarom opgenomen audio eerder wordt geconverteerd naar een digitale kopie, maar hoe zit het met een analoog signaal? Waarom is het speciaal en waarom moeten we audio weer naar analoog converteren? Vanwege druk.
Elk elektronisch ding dat geluiden kan afspelen, heeft een DAC.
Een manier om een analoog signaal te meten, is door de intensiteit ervan. Hoe intenser (verder weg van het nulpunt in een golfvorm) elke frequentie in een signaal, hoe luider het zal zijn wanneer het door een luidspreker wordt nagebootst. Een spreker gebruikt een elektromagneet en papier of doek dat beweegt om het signaal in geluid om te zetten. Het analoge signaal houdt de spoel in beweging en de papieren of stoffen elementen duwen de lucht om een drukgolf te creëren. Wanneer deze drukgolf onze trommelvliezen bereikt, maakt hij een geluid. Varieer de intensiteit en frequentie van de drukgolven en je creëert verschillende geluiden.
Het lijkt bijna magie, en de wetenschappers die erachter kwamen hoe ze audio moesten opnemen en afspelen, waren op een heel ander niveau van slimheid.
Een DAC en versterker kunnen nog lang en gelukkig leven in je koptelefoon of een kabel.
Sommige telefoons hebben een betere DAC en versterker dan andere, en telefoons zonder koptelefoonaansluiting hoeven geen DAC / versterker-combo te gebruiken om audio naar een koptelefoon te sturen. Alle telefoons hebben ze voor systeemgeluiden en spraakoproepen, maar een DAC en versterker kunnen ook in je hoofdtelefoon zitten of zelfs in de kabel die de hoofdtelefoon met je USB-poort verbindt. USB-C kan analoog verzenden en digitale audio-uitgang en beide gewone hoofdtelefoons (met een adapter) kunnen worden gebruikt om analoge audio af te spelen van de poort en koptelefoons met hun eigen DAC kunnen digitale audio ontvangen om te decoderen en om te zetten zich.
En je hebt waarschijnlijk een koptelefoon met een DAC en een versterker erin, want zo werkt Bluetooth.
Bluetooth-audio
Een DAC en versterker moeten inline tussen het afgespeelde digitale bestand en je oren zitten. Er is geen andere manier waarop we geluiden kunnen horen. Wanneer we Bluetooth gebruiken om naar muziek of een film te luisteren (of zelfs een telefoontje), sturen we een digitaal signaal van onze telefoon naar onze Bluetooth-hoofdtelefoon. Eenmaal daar, wordt het on-the-fly omgezet (dat is wat audiostreaming betekent) in een analoog signaal, dat door de luidsprekers wordt geleid en door de lucht wordt gedragen als een drukgolf naar je oren.
Bluetooth voegt nog een complicatielaag toe aan de mix, maar er is nog steeds een DAC en versterker bij betrokken.
De kwaliteit van een DAC en versterker is bij het gebruik van Bluetooth net zo belangrijk als bij een bekabelde verbinding, maar andere componenten kunnen ook het geluid beïnvloeden. Voordat audio via Bluetooth wordt verzonden, wordt deze gecomprimeerd. Dat komt omdat Bluetooth traag is. Een kleiner deel van een bestand is gemakkelijker te verzenden dan een groter en het comprimeren van audio maakt het gemakkelijker om te streamen. Wanneer een deel van een gecomprimeerd audiobestand door uw hoofdtelefoon wordt ontvangen, moet het eerst worden gedecomprimeerd en vervolgens in de juiste volgorde worden verzonden via de DAC en versterker in uw hoofdtelefoon. Er zijn verschillende manieren om audio via Bluetooth te comprimeren, op te splitsen, over te dragen en weer in elkaar te zetten met behulp van verschillende Bluetooth-audiocodecs. Sommige brengen een beter digitaal bestand (een hogere bitdiepte en samplefrequentie) dan andere naar de DAC en versterker, maar zodra die gegevens binnenkomen, werkt uw Bluetooth-hoofdtelefoon op precies dezelfde manier als een interne DAC en versterker Doen.
Een samenvatting en wat er toe doet
Er zijn veel manieren om muziek van een nummer dat je op je telefoon hebt gedownload naar je oren te krijgen. Maar elk van hen vereist een DAC en een versterker.
Je hoeft geen audiofiel te zijn om van muziek te kunnen genieten. Het gaat erom hoe het voor jou klinkt.
Hoogwaardige audiocomponenten kunnen meer audiogegevens verwerken en beter klinkende audio bieden, maar alles in het leven heeft een afweging. Een DAC die meer dan 16-bits audio kan converteren, is duurder in aanschaf en inbouw in een telefoon, omdat hij ook gevoeliger is voor interferentie van andere onderdelen. Hetzelfde geldt voor een versterker - vooral krachtige versterkers die koptelefoons met hoge impedantie kunnen aansturen. Zelfs de audiobestanden zelf hebben een nadeel, aangezien "hi-res" audiobestanden behoorlijk groot kunnen zijn en meer opslagruimte of een snellere verbinding nodig hebben om te streamen.
U hoeft dit echt niet te weten om de manier waarop uw telefoon klinkt leuk te vinden. En dat is de sleutel - jij bent degene die beslist wat goed klinkt. Laat geen enkele discussie over wat het beste is of wat er mis is met Bluetooth invloed hebben op wat u hoort, vooral niet als u tevreden bent met hoe het klinkt.
Dit zijn de beste draadloze oordopjes die je voor elke prijs kunt kopen!
De beste draadloze oordopjes zijn comfortabel, klinken geweldig, kosten niet te veel en passen gemakkelijk in een zak.
Alles wat je moet weten over de PS5: releasedatum, prijs en meer.
Sony heeft officieel bevestigd dat het werkt aan de PlayStation 5. Hier is alles wat we er tot nu toe over weten.
Nokia lanceert twee nieuwe budget-Android One-telefoons onder de $ 200.
Nokia 2.4 en Nokia 3.4 zijn de nieuwste toevoegingen aan het budget-smartphone-assortiment van HMD Global. Omdat het beide Android One-apparaten zijn, ontvangen ze gegarandeerd twee belangrijke OS-updates en regelmatige beveiligingsupdates gedurende maximaal drie jaar.
Deze koptelefoon maakt het gemakkelijk om de wereld te overstemmen met je Note 9.
Er is geen tekort aan beschikbare opties als je op zoek bent naar een koptelefoon om te koppelen met je Galaxy Note 9. Van workout-oordopjes tot ruisonderdrukkende hoofdtelefoons en echt draadloze opties, dit zijn de hoofdtelefoons voor de Galaxy Note 9.