Blog

Fókuszban a mobil DAC

Barillo István
2022.04.29 09:06

Fókuszban a mobil DAC

Sokakban felmerül a kérdés most, hogy sok telefonnak már nincs fejhallgató-csatlakozója: Van a telefonomban DAC? Mi is pontosan a DAC és mit csinál? Mi a helyzet egy erősítővel?

Mi az a DAC?

A DAC digitális jelet vesz a bemenetéről, és a kimenetén analóg jellé alakítja. A digitális hangjelet könnyű megmagyarázni: Ez egy elektromos jel, amelyet bitekké alakítanak át. A bitek olyan mintában vannak, amelynek minden ponton meghatározott értéke van, és minél többször mintavételezték az eredeti jelet, annál pontosabb ez a minta és ezek az értékek.

Az analóg jel az, amit a fejében képzel el, amikor egy hullámformára gondol. Ez egy folyamatos jel, amelynek amplitúdója az idővonal mentén változik.

A hangot digitális másolattá alakítják, mert könnyebb tömöríteni, és az általunk kedvelt elektronikus dolgok, mint például a telefonjaink, nem tudnak analóg jelet tárolni, mint egy szalag. A digitális jel nagyon különbözik az analógtól, és ennek megértéséhez egy praktikus kis diagram a legegyszerűbb módja.

A digitális jel nagyon merev és kiszámított vonalakat követ, míg az analóg jel szabadabb. Ez a mintavételi idők miatt van; több mintavételi idő közelebb kerülne egymáshoz az alsó tengely mentén (TIME), és egyenletesebb digitális jelet eredményezne, amely alakja közelebb áll az analóghoz. A jobb oldali tengely egy hanghullám amplitúdóját méri. Amikor a példánkban a harmadik és a negyedik mintavételi idő közötti jelet látja, láthatja, hogy a két jel miben különbözik, ami azt jelenti, hogy a keletkezett hang eltérő lesz. A fizika és az emberi létből fakadó korlátok azt jelentik, hogy ez nem olyan fontos a lejátszáshoz, mint amilyennek látszik. De ez nagyon fontos a stúdiómunkához és a felvétel eredeti minőségének megőrzéséhez. Az átalakítás nagyon összetett folyamat, és a DAC sok munkát végez. A fontos az, hogy felismerjük, miért lehet, hogy egy digitális audiofájl hangja más, mint az analóg felvétel.

Bitmélység és mintavételi sebesség

Mivel a telefonjaink nem tudnak analóg hangot tárolni, így amikor lejátsszuk a zenénket, annak át kell mennie egy DAC-on. A fenti kis diagramunk bemutatja, mennyire fontos az analóg jelből a lehető legtöbbször mintát venni, amikor digitális fájllá alakítjuk. De az is különbséget jelent, hogy milyen "mélyen" veszszük a mintát. Minél pontosabbak legyenek az egyes minták, annál nagyobb bitmélységet kell használnunk. A bitmélységet egy szám jelöli, amely megtévesztő lehet. A 16 és 24, illetve a 32 közötti méretkülönbség nagyobb, mint gondolnánk. Sokkal több.

A bit csak két értéket tud tárolni (0 és 1), de ezek használatával ugyanúgy számolhat, mint a "normál" számokkal. Kezdje el a számolást 0-tól, és eléri a 9-et; hozzáad egy másik oszlopot a számhoz, és 10-et kap. Biteket használva 0-val kezdi, és amikor leüti az 1-et, hozzáad egy másik oszlopot, így 00-t kap, amely 2 bites szám lesz. Egy kétbites számnak négy különböző adatmintája vagy pontja lehet (00, 01, 10 vagy 11). Ha egyetlen bitet ad hozzá, megduplázza az adatpontok számát, és egy 3 bites számnak nyolc különböző adatmintája lehet (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 vagy 111). Fontos megérteni, mit is jelent valójában a bitmélység. A 16 bites jel 65 536 különálló adatpontot tartalmaz, a 24 bites jel 256-szor több adatot tartalmaz mintánként 16 777 216 ponttal, a 32 bites jel pedig 4 294 967 294 pontot tartalmaz mintánként. Ez 65 536-szor több adatot jelent, mint egy 16 bites fájl.

A mintavételezési frekvenciát Hertzben mérik, és 1 Hertz másodpercenként egy időt jelent. Minél többször vesz mintát egy fájlból, annál több eredeti adatot rögzíthet. A CD-minőségű hangkódolás másodpercenként 44 100-szor rögzíti az adatokat. A nagy felbontású kódolás valósághűen képes mintavételezni 384 000-szer másodpercenként. Ha több adatot rögzít nagyobb bitmélységgel, és ezt másodpercenként többször teszi, akkor pontosabban hozhatja létre az eredetit. Ugyanezek a tényezők számítanak a streamelt hang (ami digitális) esetében is, de a streamelt hang további bonyodalommal jár, mivel a minősége a bitrátától is függ – az egységnyi idő alatt feldolgozott bitek mennyiségétől. Ezt ugyanúgy mérjük, mint az internet sebességét: kbps (kilobit per másodperc). A magasabb annál jobb. A digitális audiojel tömörítésére használt kodek szintén fontos, és a veszteségmentes kodekek, mint a FLAC vagy ALAC, többet tárolnak a digitális adatokból, mint a veszteséges kodekek, például az MP3. 

Az erősítő

Az erősítő csak egy dolgot tesz: analóg jelet erősít, így intenzívebb és hangosabb lesz, ha a hangszóróból jön ki. Az analóg jel csak elektromosság. Az elektromosság növelése nagyon-nagyon egyszerű, és hasonlóan működik, mint egy transzformátor. A probléma mobiltelefonok esetében az eredeti frekvencia és amplitúdó megőrzésénél keletkezik. Ha az erősítő nem képes reprodukálni a bemeneti jel frekvenciáját, akkor a frekvenciamenete nem megfelelő, és egyes hangok jobban felerősödnek, mint mások, és minden rosszul szól. Ha a bemeneti amplitúdó (nevezzük ezt a hangerőt) olyan szintre növekszik, hogy a kimenet nem egyezik meg (egy tranzisztor csak ennyi teljesítményt tud leadni), az erősítő hangereje lecsökken, és a hang elkezd torzulni . Végül telefonhívás közben az erősítőnek vigyáznia kell, hogy ne fokozza a jelet elég magasra ahhoz, hogy a mikrofon felfogja, különben visszajelzést kap. Ez nem csak a hallható kimenetre vonatkozik, hanem magára a jelre is. Az analóg jel nem fokozható anélkül, hogy ne befolyásolná az erősítést (hangerőt), a hanghűséget (hűséges hangvisszaadás) vagy a hatékonyságot (az akkumulátor lemerülése). Nehéz jó erősítőt készíteni egy telefonhoz . Sokkal nehezebb, mint egy jó DAC használata, ezért látunk jó 24 bites DAC-al rendelkező telefonokat, amelyek még mindig gyengén szólnak egy olyan telefonhoz képest, mint pl. az LG V30 , amely szintén 24 bit-es feldolgozással, de egy nagyszerű erősítővel rendelkezik.

Összefoglaló és ami számít

Számos módja van annak, hogy a telefonra letöltött dalból a zenét a fülébe vigye. De mindegyikhez DAC és erősítő kell.

A csúcskategóriás audiokomponensek több hangadatot tudnak feldolgozni, és jobb hangzást kínálnak, de az életben mindennek megvan a kompromisszuma. A 16 bitesnél több hangot átalakító DAC-ot drágábban meg lehet vásárolni és telefonba beépíteni, mert érzékenyebb a más alkatrészektől származó interferenciára is. Ugyanez vonatkozik az erősítőre is – különösen azokra az erősítőkre, amelyek nagy impedanciájú fejhallgatókat is képesek meghajtani. Még maguknak az audiofájloknak is van hátránya, mivel a "nagy felbontású" hangfájlok meglehetősen nagyok lehetnek, és több tárhelyet vagy gyorsabb kapcsolatot igényelnek a streameléshez.

A telefonok legjobb hangminőségének kihasználásához egy külső DAC/fejhallgató erősítő a kézenfekvő megoldás. Számos gyártó többféle tudással rendelkező készülékéből válogathatunk. Íme néhány kimagasló tudású eszköz a kínálatunkból:

További akciós mobil DAC ajánlatok: Link