Нам часто задают этот вопрос, и теперь, когда на стольких телефонах больше нет разъема для наушников, он стал еще более распространенным: есть ли в моем телефоне ЦАП? Что именно является ЦАП и что он делает? А как насчет усилителя?
Давайте посмотрим, сможем ли мы выяснить ответы и, что более важно, понять, как все это работает и зачем нам этот ЦАП с его забавным названием и как усилитель заставляет его звучать лучше или хуже.
Подробнее: Состояние звука на смартфоне: ЦАП, кодеки и другие термины, которые вам необходимо знать
Что такое ЦАП?
Изображение любезно предоставлено LG.
ЦАП принимает цифровой сигнал со своего входа и преобразует его в аналоговый сигнал на своем выходе. Цифровой аудиосигнал легко объяснить, но немного сложнее осмыслить. Это электрический сигнал, преобразованный в биты. Биты находятся в шаблоне, который имеет определенное значение в каждой точке, и чем больше раз исходный сигнал был дискретизирован, тем точнее этот шаблон и эти значения.
Verizon предлагает Pixel 4a всего за 10 долларов в месяц на новых безлимитных линиях
Аналоговый сигнал - это то, что вы представляете себе в голове, когда думаете о форме волны. Это непрерывный сигнал, амплитуда которого меняется на временной шкале.
Аудио преобразуется в цифровую копию, потому что его легче сжимать, а электронные вещи, которые мы любим, например, наши телефоны, не могут хранить аналоговый сигнал, как кассета. Они также не могут прочитать один обратно, если вы задумывались о том, чтобы подключить к телефону магнитофон. Цифровой сигнал очень отличается от аналогового сигнала, и самый простой способ понять это - небольшая удобная диаграмма.
Цифровой сигнал следует очень жестким и расчетным линиям, тогда как аналоговый сигнал имеет более произвольную форму. Это из-за времени выборки; большее время выборки будет ближе друг к другу по нижней оси (ВРЕМЯ) и сделает цифровой сигнал более плавным, который по форме ближе к аналоговому. Правая ось измеряет амплитуду звуковой волны. Когда вы видите сигнал между третьим и четвертым временем выборки в нашем примере, вы можете увидеть, как эти два сигнала различаются, что означает, что воспроизводимый звук будет другим.
Физика и ограничения, связанные с человеком, означают, что это не так важно для воспроизведения, как кажется. Но это очень важно для студийной работы и сохранения исходного качества записи. Преобразование - очень сложная процедура, и ЦАП выполняет много работы. Важно понять, почему цифровой аудиофайл может отличаться от аналоговой записи.
Усилитель
Усилитель делает только одно - управляет аналоговым сигналом (во всяком случае, усилителями, о которых мы говорим), так что он более интенсивный и будет громче, когда он выходит из динамика. Аналоговый сигнал - это просто электричество. Поднять электричество действительно очень просто, и вы используете то, что составляет трансформатор (успокойтесь инженеры, это должно быть просто) взять вход, взять немного энергии откуда-нибудь и провернуть ввод вверх. Преобразует источник.
Создать усилитель легко. Строить хороший усилитель - нет.
Некоторые детали могут показать легкую часть. Чтобы усилить колеблющийся сигнал - как и любой другой звук - вы используете трехпроводной компонент, называемый транзистором (или его эквивалентом в интегральной схеме). Эти три соединения называются базой, коллектором и эмиттером. Подача слабого сигнала между базой и эмиттером создает более интенсивный сигнал через эмиттер и коллектор при наличии внешнего источника питания. Исходный сигнал прикрепляется к базе, а динамик прикрепляется к коллектору. Вы можете сделать то же самое с вакуумной трубкой, но она не поместится в вашем телефоне.
Сложнее всего делать все это при сохранении исходной частоты и амплитуды. Если усилитель не может воспроизвести частоту входного сигнала, его частотный отклик не подходит, некоторые звуки усиливаются больше, чем другие, и все звучит плохо. Если входная амплитуда (назовем эту громкость) увеличивается до уровня, с которым выход не может соответствовать (транзистор может выводить только такую большую мощность), громкость усилителя выключается, и звук начинается обрезка и искажение. Наконец, если вы слушаете во время записи (мы раньше называли это телефонным звонком), усилитель должен быть осторожен, он не усиливает сигнал достаточно высоко, чтобы микрофон мог его уловить, иначе вы получите Обратная связь. Это касается не только звука, который вы слышите, но и самого сигнала. Электричество = магнетизм.
Качественный усилитель может смягчить все создаваемые искажения.
Когда вы говорите о больших усилителях, которые используются на сцене, в миксе есть много других вещей, таких как предусилители или многокаскадные усилители или даже сложные настройки операционных усилителей, которые могут повлиять на звук. Но у маленьких усилителей есть свои трудности, если вы тоже хотите сделать хороший. Вы не можете усилить аналоговый сигнал, не повлияв на усиление (громкость), точность воспроизведения (точное воспроизведение звука) или эффективность (разряд батареи). Сделать хороший усилитель для телефона - это жесткий. Намного сложнее, чем использовать хороший ЦАП, поэтому мы видим телефоны с хорошим 24-битным ЦАП, которые все еще звучат плохо по сравнению с такими телефонами, как этот. LG V30 у которого также есть отличный усилитель.
Битовая глубина и частота дискретизации
Мы не слышим цифровой звук. Но наши телефоны не могут хранить аналоговый звук. Поэтому, когда мы играем нашу музыку, она должна проходить через ЦАП. Наша небольшая диаграмма выше показывает, насколько важно отобрать аналоговый сигнал как можно больше раз при преобразовании его в цифровой файл. Но то, насколько «глубокий» вы семплируете, тоже имеет значение.
Не получая слишком технически, чем более точным должен быть каждый сэмпл, тем большую битовую глубину необходимо использовать. Битовая глубина представлена числом, которое может вводить в заблуждение. Разница в размерах между 16 и 24 и 32 больше, чем вы думаете. Намного больше.
Когда вы добавляете один бит, вы удваиваете количество шаблонов данных.
Бит может хранить только два значения (0 и 1), но вы можете считать, используя их так же, как и «обычные» числа. Начните считать с 0, и вы получите 9; вы добавляете еще один столбец к числу и получаете 10. Используя биты, вы начинаете с 0, а когда нажимаете 1, вы добавляете еще один столбец, чтобы получить 00, которое становится 2-битным числом. Двухбитовое число может иметь четыре различных шаблона данных или точек (00, 01, 10 или 11). Когда вы добавляете один бит, вы двойной количество точек данных и 3-битное число могут иметь восемь различных шаблонов данных (000, 001, 010, 011,100, 101, 110 или 111).
Не волнуйся. Мы закончили с математикой. Просто важно понимать, что на самом деле представляет собой битовая глубина. 16-битный сигнал имеет 65 536 отдельных точек данных, 24-битный сигнал содержит в 256 раз больше данных с 16 777 216 точками на выборку, а 32-битный сигнал имеет 4 294 967 294 точек на выборку. Это в 65 536 раз больше данных, чем в 16-битном файле.
Частота дискретизации измеряется в герцах, а 1 герц означает один раз в секунду. Чем больше раз вы семплируете файл, тем больше исходных данных вы можете захватить. При кодировании звука с качеством компакт-диска данные фиксируются со скоростью 44 100 раз в секунду. Кодирование с высоким разрешением может реально выполнять выборку со скоростью 384 000 раз в секунду. Когда вы захватываете больше данных с большей битовой глубиной и делаете это больше раз в секунду, вы можете воссоздать оригинал более точно.
Создание хорошего ЦАП и усилителя - не единственная сложная часть процесса - кодирование звука требует миллионов и миллионов вычислений каждую секунду.
Эти же факторы имеют значение и для потокового аудио (которое является цифровым), но потоковое аудио добавляет еще один уровень сложности, потому что его качество также зависит от битрейта - бит, обрабатываемых на единицу времени. Мы измеряем это так же, как и скорость интернета: кбит / с (килобит в секунду). Чем выше, тем лучше. Кодек, используемый для сжатия цифрового аудиосигнала, также важен, и кодеки без потерь, такие как FLAC или ALAC, сохраняют больше цифровых данных, чем кодеки с потерями, такие как MP3. Чтобы звук воспроизводился через динамик или наушники, требуется много работы.
Реальные числа
Ранее мы упоминали, что кодирование записи для хранения (в качестве мастера) немного отличается от кодирования для воспроизведения. Машины и компьютеры не слышат, и все это игра в числа. Когда вы кодируете и декодируете аудиосигнал, вы занимаетесь математикой. Чем больше информации вы используете для расчета амплитуды сигнала, тем точнее будут вычисления. Но наши уши - не компьютеры.
Даже идеальный слух не поможет вам услышать какую-либо пользу от 32-битной системы Sudio. По крайней мере, пока.
Аудиофайл наполнен «звуками», которые мы не слышим. Большая часть данных в 32-битном кодировании бесполезна при прослушивании, а слишком высокая частота дискретизации может на самом деле звучать хуже, поскольку вносит слишком много электрического шума. Это учитывается при создании цифрового аудиофайла, содержащего нужное количество информации, равно как и при проектировании ЦАП. Но, как и все остальное, более высокие цифры выглядят лучше для людей, которые их продают. Знать, как и почему все это работает, действительно здорово, но более важно знать, что вам нужно.
Цифровой аудиофайл, закодированный с частотой 24 бита и 48 кГц, и ЦАП, который может их преобразовать, обеспечивают наилучшее качество, которое мы можем слышать. Все, что выше, - это плацебо и маркетинговый инструмент.
Физические пределы нашего тела и способ работы наших нынешних технологий означают, что данные, собранные с глубиной цвета более 21 бита и дискретизированные чаще, чем 42 кГц, являются пределом «идеального» слуха. Важно иметь цифровую копию записанного звука с чрезвычайно высокой скоростью передачи данных на случай, если технологический прорыв, но файлы, которые вы слушаете сегодня, и оборудование, которое может их воспроизводить, имеют разумный потолок. Но такого прорыва никогда не произойдет с оборудованием, которое мы используем сегодня, поэтому 32-битный ЦАП в вашем LG V30 - это большой перебор.
Итак, давайте еще раз рассмотрим этот ЦАП и усилитель.
ЦАП - это аудиокомпонент, который используется для преобразования цифровых аудиофайлов, хранящихся на наших телефонах, в аналоговый сигнал. Здесь задействовано много сложной математики, которая пытается сделать копию копии звуком, близким к оригиналу, но большую часть аудиоданных мы не слышим. Вы можете даже усугубить ситуацию, если попытаетесь сделать слишком много при кодировании файла.
Приложение воспроизводит файл. ЦАП преобразует его в аналоговый. Усилитель усиливает сигнал. И сыр стоит особняком.
Аналоговый сигнал подается в усилитель, который увеличивает интенсивность сигнала, поэтому он становится громче. Но сделать вещи громче, не заставив их звучать плохо, очень сложно. Когда вы делаете это на таком маленьком устройстве, как телефон, который также имеет ограниченный заряд аккумулятора, это становится особенно сложным. Усилитель может (и обычно оказывает) большее влияние на то, как вещи звучат для наших ушей, чем ЦАП.
Аналоговый выход ЦАП и усилителя - это то, что наши наушники могут воспроизводить, а наши уши могут слышать, но наши телефоны не могут должным образом хранить его, поэтому необходим цифровой файл. И в случае, если инженер где-то совершит значительный прорыв в кодировании и декодировании цифрового звука, оригинальные работы хранятся с астрономическими объемами данных, большая часть которых выбрасывается при кодировании файла, который звучит Лучший.
Все, что вам когда-либо понадобится, - это ЦАП, который может преобразовывать файлы 24 бит / 48 кГц, усилитель, который усиливает сигнал без добавления искажений или шума, и файлы высокого качества для воспроизведения.
Уф.
Есть ли в моем телефоне ЦАП и усилитель?
Он вообще издает какие-то звуки? Если да, то в нем есть ЦАП и усилитель.
Мы говорили о том, почему записанный звук преобразуется в цифровую копию, а как насчет аналогового сигнала? Почему это особенное и почему мы должны конвертировать аудио обратно в аналоговый? Из-за давления.
Каждая электронная вещь, которая может воспроизводить звуки, имеет ЦАП.
Один из способов измерения аналогового сигнала - его интенсивность. Чем интенсивнее (дальше от нулевого пятна в форме волны) каждая частота в сигнале, тем громче она будет при воспроизведении динамиком. В динамике используется электромагнит и бумага или ткань, которые движутся, чтобы преобразовать сигнал в звук. Аналоговый сигнал заставляет катушку двигаться, а бумажные или тканевые элементы выталкивают воздух, создавая волну давления. Когда эта волна давления достигает наших барабанных перепонок, она издает звук. Изменяйте интенсивность и частоту волн давления, и вы создаете разные звуки.
Это почти похоже на волшебство, и ученые, придумавшие, как записывать и воспроизводить звук, оказались на совершенно другом уровне ума.
ЦАП и усилитель могут жить долго и счастливо в ваших наушниках или кабеле.
У некоторых телефонов ЦАП и усилитель лучше, чем у других, а телефоны без разъема для наушников не должны использовать комбинацию ЦАП / усилитель для отправки звука на пару наушников. Все телефоны имеют их для системных звуков и голосовых вызовов, но ЦАП и усилитель также могут находиться внутри ваших наушников или даже в кабеле, который соединяет наушники с вашим USB-портом. USB-C может отправлять аналог а также цифровой аудиовыход и оба обычных наушника (с адаптером) могут использоваться для воспроизведения аналогового звука от порта и наушников с собственным ЦАП можно принимать цифровой звук для декодирования и преобразования самих себя.
И у вас, вероятно, есть наушники с ЦАП и усилителем внутри, потому что так работает Bluetooth.
Bluetooth аудио
ЦАП и усилитель должны находиться между воспроизводимым цифровым файлом и вашими ушами. Нет другого способа услышать звуки. Когда мы используем Bluetooth для прослушивания музыки или фильмов (или даже телефонных звонков), мы отправляем цифровой сигнал с нашего телефона в наши наушники Bluetooth. Оказавшись там, он на лету преобразуется (вот что означает потоковое аудио) в аналоговый сигнал, проходит через динамики и переносится по воздуху в виде волны давления к вашим ушам.
Bluetooth добавляет еще один уровень сложности в микс, но все еще задействованы ЦАП и усилитель.
Качество ЦАП и усилителя при использовании Bluetooth так же важно, как и при проводном соединении, но другие компоненты также могут влиять на звук. Перед отправкой аудио через Bluetooth он сжимается. Это потому, что Bluetooth работает медленно. Меньший кусок файла легче отправить, чем большой, а сжатие аудио упрощает потоковую передачу. Когда фрагмент сжатого аудиофайла получен вашими наушниками, он должен быть сначала распакован, а затем отправлен в правильном порядке через ЦАП и усилитель в ваших наушниках. Существует несколько различных способов сжатия, разделения, передачи и повторной сборки аудио через Bluetooth с использованием различных аудиокодеков Bluetooth. Некоторые передают более качественный цифровой файл (более высокая битовая глубина и частота дискретизации), чем другие, на ЦАП ваших наушников и amp, но как только эти данные поступят, ваши наушники Bluetooth будут работать точно так же, как внутренний ЦАП и усилитель. делать.
Резюме и что важно
Есть много способов донести до ушей музыку из песни, которую вы загрузили на телефон. Но каждый из них требует ЦАП и усилителя.
Необязательно быть аудиофилом, чтобы наслаждаться музыкой. Важно то, как это звучит для вас.
Высококачественные аудиокомпоненты могут обрабатывать больше аудиоданных и обеспечивать лучшее звучание звука, но все в жизни имеет компромисс. ЦАП, который может преобразовывать более чем 16-битный звук, дороже покупать и встраивать в телефон, потому что он также более чувствителен к помехам от других частей. То же самое и с усилителем - особенно с мощными усилителями, которые могут работать с наушниками с высоким сопротивлением. Даже сами аудиофайлы имеют недостаток, так как аудиофайлы «высокого разрешения» могут быть довольно большими и занимать больше места для хранения или более быстрое соединение для потоковой передачи.
Вам действительно не нужно ничего знать об этом, чтобы вам понравилось, как звучит ваш телефон. И это ключ - вы сами решаете, что звучит хорошо. Не позволяйте никакому обсуждению того, что лучше или что не так с Bluetooth, влиять на то, что вы слышите, особенно если вам нравится его звучание.
Это лучшие беспроводные наушники, которые вы можете купить по любой цене!
Лучшие беспроводные наушники удобны, отлично звучат, не стоят слишком дорого и легко помещаются в кармане.
Все, что вам нужно знать о PS5: дата выхода, цена и многое другое.
Sony официально подтвердила, что работает над PlayStation 5. Вот все, что мы знаем об этом на данный момент.
Nokia запускает два новых бюджетных телефона Android One стоимостью менее 200 долларов.
Nokia 2.4 и Nokia 3.4 - последние дополнения к линейке бюджетных смартфонов HMD Global. Поскольку оба они являются устройствами Android One, они гарантированно получат два основных обновления ОС и регулярные обновления безопасности на срок до трех лет.
Эти наушники позволяют легко заглушить мир с помощью Note 9.
Если вы ищете наушники для сопряжения с Galaxy Note 9, недостатка в вариантах нет. От наушников для тренировок до наушников с шумоподавлением и полностью беспроводных устройств - это наушники для Galaxy Note 9.