Тип цап что это
Все, что вам необходимо знать о ЦАП
Сохранить и прочитать потом —
Как ни досадно, нельзя не признать, что цифроаналоговые преобразователи – один из самых игнорируемых широкой публикой Hi-Fi-компонентов. Хороший и правильно подключенный ЦАП способен резко повысить качество звучания. Если хотите убедиться в этом, читайте наш материал.
Что такое ЦАП? Что он делает?
Звуки, которые мы постоянно слышим – дорожный шум, работающие инструменты, плачущий ребенок в транспорте – представляют собой акустические волны, которые распространяются в воздушной среде к нашим ушам в аналоговой ипостаси.
Аналоговые записи издавались на виниловых дисках и кассетах, однако нежелательный шум и ненадежность этих носителей стимулировали поиск новых форматов. Появление CD открыло дорогу для цифровой революции.
Цифровое аудио кардинально отличается от аналогового. Цифровые музыкальные файлы обычно создаются при помощи импульсно-кодовой модуляции (PCM) в процессе измерения амплитуды аналогового сигнала через равные интервалы времени.
Жизнь в цифре
Значение амплитуды представлено двоичным числом (1 или 0), а длина этого числа называется разрядностью, выраженной в битах. Величина, обратная временному интервалу измерений, является частотой дискретизации.
Например, при записи стандартного CD выборка делается 44 100 раз в секунду. Каждый из «срезов» измеряется с точностью до 16 бит, и результаты измерения сохраняются в 16-разрядном цифровом формате. С другой стороны, при записи трека в Hi-Res-аудио длина «среза» увеличивается до 24 бит, а выборка делается аж 192 000 раз в секунду.
У цифровых аудиоданных могут быть самые разные частота дискретизации, разрядность, форматы кодирования и сжатия – однако независимо от конкретных параметров именно ЦАП должен придать этим данным смысл, максимально точно переведя их из двоичного формата в исходную аналоговую форму.
Зачем нужен отдельный ЦАП?
Сегодня почти любой цифровой компонент оснащен собственным ЦАП, однако далеко не все ЦАП созданы равными. Начнем с того, что они могут поддерживать не все типы файлов.
Плохие модели могут привносить в звучание нежелательный шум из-за непродуманного проектирования печатных плат или вызывать искажения в связи с джиттером.
Джиттером называются ошибки синхронизации. Точная синхронизация цифрового музыкального потока, определяемая генератором тактовых импульсов, жизненно важна для качества воспроизведения, и если ее не удается обеспечить из-за конструктивных недостатков, качество страдает.
Проблема джиттера может возникнуть при любом перемещении цифрового сигнала по плате, но особенно серьезной становится при передаче сигнала между устройствами. В последние годы широкое распространение получили асинхронные ЦАП, именно по этой причине перехватившие у компьютеров обязанности по синхронизации.
Тактовые генераторы, применяющиеся в компонентных ЦАП класса High End, точнее и стабильнее, чем у обычных ПК, и звук в результате получается существенно лучше.
Все зависит от исходного материала
Разумеется, чтобы получить от ЦАП максимально возможный результат, необходимо позаботиться о качестве исходного материала. Не рассчитывайте на чудо, предлагая ему MP3-файлы с битрейтом 128 кбит/с. На самом деле, более качественное декодирование сжатого сигнала может еще сильнее подчеркнуть его недостатки. Для компонентных ЦАП оптимальные результаты обеспечивает контент CD-качества и выше. Обычно музыка с подобным разрешением записана в PCM-форматах без потерь – FLAC, WAV или ALAC (Mac), а также DSD.
DSD и PCM
DSD, или Direct Stream Digital – альтернатива PCM. Этот формат изначально был разработан для архивирования, а позднее применялся для записи Super Audio CD (SACD), продвигавшихся Sony и Philips в конце 90-х и начале 2000-х. Это намного более нишевый формат; в отличие от PCM, его разрядность составляет всего один бит, зато частота дискретизации намного выше – 2,8 МГц у DSD64 и 5,6 МГц у DSD128.
Споры о том, какая система кодирования лучше, продолжаются до сих пор. Мы лишь скажем, что убежденным сторонникам DSD следует внимательно проверять списки характеристик: не все ЦАП поддерживают этот формат.
ЦАП какого типа вам подойдут?
Спектр форм-факторов и габаритов этих устройств огромен, они различаются по функциональности и по числу входов, так что ваш выбор будет зависеть от конкретных потребностей и величины бюджета.
Компактные USB-ЦАП обеспечивают мобильность и удобство по разумной цене. Это могут быть устройства не больше стандартной USB-флэшки (например, AudioQuest DragonFly Black) или карманные аппараты, подключаемые отдельным USB-кабелем (такие как Oppo HA-2 SE).
Чаще всего они получают питание от компьютера, не требуя отдельного источника. Подключений у них обычно немного – выход для наушников и, возможно, линейный выход для активных АС или Hi-Fi-системы.
Стационарные ЦАП
Если вам нужно больше разъемов и не требуется носить ЦАП с места на место, настольное USB-устройство – такое как Audiolab M-DAC – может оказаться более подходящим. Подобные модели обычно более габаритны и требуют подключения к источнику питания, зато помимо USB-порта оснащены еще несколькими цифровыми или аналоговыми входами.
Если собираетесь использовать наушники, обратите внимание на наличие соответствующего выхода.
Наконец, некоторые ЦАП предназначены для работы в составе большой домашней аудиосистемы. У них обычно больше входов (в частности, таких редких, как AES/EBU) и функций. Они могут поддерживать весь спектр форматов Hi-Res-аудио или обеспечивать беспроводную трансляцию со смартфона или планшета посредством Bluetooth. Некоторые даже оснащены регулятором громкости и могут выступать в роли предусилителей.
Как выбрать стационарный ЦАП для домашней аудиосистемы: 10 основных вопросов
Сегодня я предлагаю подробно остановиться на выборе стационарного ЦАПа для домашней аудиосистемы. Девайс вроде как и простой, но при покупке возникает целая масса неожиданных вопросов и очень важных нюансов. Вот с ними мы сегодня и постараемся с вами разобраться.
1. Чистый ЦАП или с усилителем для наушников?
Для начала я всегда предлагаю определиться, что именно нам нужно: чистый ЦАП или ЦАП, совмещенный с усилителем для наушников. Те, кто думают, что ЦАП без усилителя стоит дешевле — заблуждаются, цена у них примерно одинаковая. Как сказал мне в свое время инженер компании SMSL, добавить в хороший ЦАП выход для наушников в себестоимости получается от 3 до 15 долларов. Вот здесь кроется основная проблема, очень часто выход для наушников в ЦАП добавлен чисто чтобы был. То есть ничего особенного он из себя не представляет. Из таких аппаратов я могу привести Loxjie D30, которым владел лично. Добротный девайс, но вот выход для наушников сделан по остаточному принципу. Поэтому сразу озаботьтесь вопросом: какую мощность на выходе для наушников нам предлагают и каков там выходной импеданс? Хорошие значения для первого пункта выше 150 мВт на 32 ома нагрузки, а для второго — около нуля. Естественно, имеет значение и то, как реализован этот выход, но первые два пункта уже сигнализируют, что этим вопросом занимались. Из достойных и недорогих вариантов могу привести, например, Aiyima DAC-A5 Pro. Действительно неплохой продуманный тракт в плане наушников, да и любые полноразмеры раскачает в два счета. Отсутствие же выхода для наушников ровно ни о чем не говорит. Просто его нет, а значит область использования аппарата сужается.
2. Какие ЦАПу нужны выходы?
Следующий вопрос касается имеющихся у ЦАПа выходов. Большинство недорогих устройств нам предлагают классический RCA и это нормально, однако совсем хорошо, когда ЦАП имеет еще и балансные, например XLR разъемы. Отличным примером такого аппарата будет тот же Topping DX7 Pro или SMSL M500. Однако в совсем уж дешевых моделях искать балансные выходы абсолютно бессмысленно.
3. Какие ЦАПу нужны входы?
Ну и не забываем о необходимых нам входах. Я лично предпочитаю подключать ЦАП напрямую к компьютеру, поэтому основным для меня является USB порт. Однако немало людей подключают ЦАП к телевизору или каким-то другим устройствам, где получить сигнал в виде цифры можно лишь по оптике или коаксиалу. Здесь люди часто теряются, что же из этого выбрать? Ответ максимально прост: если вы используете дешевые кабели, то выбирайте коаксиал. Для оптической передачи данных нужен довольно качественный кабель. Если же кабели у вас одинаково крутые, то и разницы особо нет, поскольку оба этих входа всегда обслуживает одна и та же микросхема. Неплохо будет заиметь еще AES вход, но то уже совсем для эстетов.
Наличие же аналоговых входов или цифровых выходов всегда по желанию. Первый по сути не использует ЦАП, так как сигнал изначально аналоговый, да и второй тоже не использует, так как на выходе цифра. Для чего они нужны? — первый может, например, просто работать как усилитель, а второй — для дальнейшей передачи сигнала на следующий элемент цепи.
4. Импульсное или линейное питание ЦАПа?
С основой разобрались, пришло время поговорить о главном: о питании. Большинство недорогих ЦАПов комплектуются импульсными блоками. По моим измерениям, ничего изначально плохого в том нет, если, конечно, проводка в доме у вас нормальная. Хотя при возможности заменить питание на более чистое — это принесет исключительно пользу. При разделении встроенный блок или внешний, обычно более качественным является именно встроенный, так как он способен обеспечить раздельное питание для разных компонентов. Но это, опять же, у дешевых ЦАПов не встречается от слова совсем. Ну и риски понятны, внешний блок легко заменить на аналогичный, в то время как встроенный надо нести в сервис и чинить. Что выйдет несомненно дороже.
5. Дополнительные элементы управления ЦАПа
О наличии пульта, экрана и переключения фильтров разглагольствовать не будем — это на вкус и цвет. Сам я пультом почти никогда не пользуюсь, а настройку выполняю один раз при первом включении ЦАПа. Хорошо, конечно, если у ЦАПа есть переключение режимов усиления или отдельная память громкости для линейного выхода и наушников, но это больше «рюшечки», как на мой взгляд. Хотя если вам такое очень надо, то присмотритесь к Sabaj A10D на AK4497EQ.
6. Какой в ЦАП установлен чип USB?
А вот что действительно важно — это какой USB чип используется. Я предпочитаю аппараты исключительно на XMOS, поскольку это гарантированно дает нам ASIO с обновлениями, регулировкой задержки в семплах, а также стабильную работу на всех современных системах. Старые 32 битные приложения для ASIO не столь хороши и могут приводить к проблемам в случае использования какого-нибудь профессионально софта. Например, если вы решите на своем ЦАПе начать писать музыку в секвенсоре Sonar, Cubase или каком-нибудь другом.
Отсюда же вытекают ограничения, которые мы получаем, если ЦАП вообще не поддерживает ASIO. Тогда качественный звук в Windows можно будет получить исключительно через WASAPI Push и Event. Shared нам совершенно не подходит, так как использует системный микшер, со всеми его дополнительными конвертациями и пересчетом. Как правило, все хорошие современные ЦАПы идут на XMOS, за очень редким исключением. В самые же дешевые предпочитают устанавливать куда более простые чипы.
Дополнительный же мега плюс XMOS заключается еще и в возможности подключения к мобильным устройствам с высоким качеством передачи сигнала. Если для вас это очень важно, отдельно отметьте при покупке. В качестве иллюстрации недорого и очень годного ЦАПа на XMOS, могу привести FX-Audio D01. Аппарат у меня уже с пол года и, как на мой взгляд, крайне достойный.
7. Какое у ЦАПа максимальное разрешение звука?
Особое внимание обратите и на разрешение, которое ЦАП вам способен предложить. Если это 24 бита 96 кГц, то данный аппарат древний, как экскременты мамонта. Такие брать я бы лично не рекомендовал. Хорошие средние значения на сегодня — 32 бита 384 кГц., а желательно еще и поддержку DSD256 и, если возможно, MQA потока. Случается, кстати, такое, что установленный в ЦАП чип умеет много, например и DSD, и 32 бита 768 кГц., а по факту у нас только 24 бита 192 кГц. Тут начинают возникать вопросы: ну как же так? Все просто, ограничителем в данном случае выступает более древний USB или чип ресивера, который так не умеет. Ну а суммарные возможности аппарата вычисляются по его самому слабому элементу. Для иллюстрации такой разницы по USB и коаксиалу можно привести ЦАП FX-Audio DAC-X3 Pro.
. О проблемах при использовании.
Здесь сразу хочется предупредить и о часто случающихся у меломанов проблемах. Основная из которых заключается в тресках, хрипах и других артефактах звучания. С чем это может быть связано? А ответ довольно простой: у большинства ЦАПов в его драйверах есть такой пункт как задержка с семплах или миллисекундах. Обычно это регулируемый параметр, сильно зависящий от вашего железа. Если ваш процессор прямо богатырь, то задержку можно чуть уменьшить, если нет — обязательно нужно увеличить. Обычно я оставляю значение равным 256 семплов, а при необходимости, например большой фоновой загрузке процессора, увеличиваю до 512 семплов. Для музыки этот параметр не играет особой роли, поэтому рекомендую не мельчить, и будет вам счастье. Так же узким звеном может стать настройка системного микшера в Windows. В этом случае достаточно поднять его параметры, скажем, до 24 бит 96 кГц. Такое тоже случается.
8. Нужен ли ЦАПу блютуз?
Но что же по блютуз? — спросите меня вы. Да ничего особенного! В ЦАПе bluetooth используется исключительно на прием. Чтобы ваши гости смогли запустить свою любимую музыку прямо со смарфтона. Здесь имеет смысл проконтролировать версию (желательно 5.х) и наличие AAC, AptX, AptX HD и LDAC кодеков. А так, передача по блютуз всегда связана с потерями сигнала и с его не самой качественной конвертацией. Как фишка на особый случай — пойдет, но для основной связки лучше использовать старое доброе проводное подключение. Примером ЦАПа с богатыми возможностями по блютуз может стать Topping D50s. Уже давно заслуживший уважение не только у любителей, но и у профессионалов.
9. Лампа или транзистор, что лучше?
Может взять ЦАП на ламповом усилении или все же транзисторы? Здесь однозначного ответа, увы, нет. Если вам нравится теплое, чуть грязное, но тембрально обогащенное звучание, то лампа будет очень кстати. Транзисторы тоже не всегда дают идеально чистый ровный результат, тут все может зависеть от схемотехники и обвязки, но я бы целился с учетом всего остального тракта. Прикиньте, какой по характеру звучания у вас внешний усилитель и какая акустика? А главное, что во всем этом вы хотели бы изменить? Для примера, идеально ровный усилитель и мониторная акустика прямо просят жирного по звучанию ЦАПа, чтобы составить с ним сочную, тембрально богатую связку. Или же наоборот, старый усилитель с массивным звучанием и постсоветских годов акустика требуют практически мониторного звука с высокой детализацией, чтобы добавить в звучание резкости, драйва, деталей и воздуха. Для лампы могу привести, например, Aiyima T8. Очень неплохой и недорогой ЦАП.
10. Что за ЦАПы с питанием по USB, можно ли их брать?
Ну и под занавес всегда поднимают вопрос: а как же ЦАПы, которые полностью берут свое питание по USB и не требуют дополнительного подключения? Таких ЦАПов и аудиоинтерфейсов на самом деле много и им реально ничего не нужно. Минус тут только один и заключается он в низкой выходной мощности для наушников. Если для вас это не проблема, то ничего плохого здесь нет. Хорошим примером такого ЦАПа будут Loxjie D10 или SMSL M100 MKII, если нужно без усилителя для наушников. Превосходные аппараты — гонял лично и тот, и другой.
Послесловие
Уверен, приведенные 10 вопросов и комментариев к ним помогут не только выбрать подходящее вам устройство, но и разобраться, что же собственно нужно и есть ли возможность сэкономить. Единственное, мы в этот раз не коснулись темы ЦАПов с уже встроенным усилителем для пассивной акустики и наличии сменных операционников. Последние, на мой взгляд, приятное дополнение, если вы хотите чуть подстроить звучание под собственные вкусовые пристрастия. Но сами чипы нужно покупать не на Aliexpress. Сколько не брал с Али, причем неважно, дорого или дешево — это всегда были низкокачественные подделки. Тут лучше обратить свое внимание на eBay или Amazon.
Ну а на этом у меня все, с расширенным списком стационарных ЦАПов можно ознакомиться из моей недавней подборки или более ранней. Всем добра и приятного звука!
ЦАП. Так ли все просто?
В статье рассмотрены принцип работы и основные параметры цифро-аналоговых преобразователей. Даны рекомендации по выбору и проектированию ЦАП.
Цифро-аналоговый преобразователь — устройство для перевода цифровых данных в аналоговый сигнал. Это своеобразный мост между аналоговой и цифровой частями схемы. Сфера применения ЦАП очень широка. Это — усилители звука, аудиокодеки, обработка видео, устройства отображения, системы распознавания данных, калибровка датчиков и других измерительных устройств, схемы управления двигателями, системы распределения данных, цифровые потенциометры, программируемое радио (SDR) и т.д.
Принцип работы
Принцип работы ЦАП заключается в суммировании аналоговых сигналов (ток или напряжение). Суммирование производится с коэффициентами, равными нулю или единице в зависимости от значения соответствующего разряда кода. Выходной сигнал ЦАП может иметь форму тока, напряжения или заряда. Преобразователи с токовым выходом используются в основном в прецизионных и высокочастотных схемах. Для определенности мы будем рассматривать ЦАП с выходным напряжением, как наиболее распространенные. Из таблицы 1 видно, что максимальное выходное напряжение на 1 МЗР (младший значащий разряд входного кода) ниже напряжения полной шкалы (ПШ). Некоторые ЦАП позволяют использовать всю шкалу.
Рис. 1. Структура взвешивающего ЦАП
Рис. 2. ЦАП на R–2R матрице с выходом в форме напряжения
Рис. 3. Общая структура сигма-дельта ЦАП 
Рис. 4. Принцип работы сигма-дельта модулятора
