DAC'ernes ind og ud af AudioQuest

Vi fik AudioQuest til at skrive en guide om DAC'er for at fejre udgivelsen af deres nye Dragonfly-serie. Her er alt, hvad du ville vide om DAC'er, men var bange for at spørge.

Hvad er en Digital-til-Analog Converter?

Mysteriet og Udbredelsen af Digital-til-Analog Konvertering

Selvom det måske synes som om, at digital-til-analog konvertere (ofte kaldet “DAC'er”) er lige så nye og mystiske som den bevist eksisterende gravitationsbølger, har de faktisk været omkring i et stykke tid. Faktisk bruger mange af os dem dagligt uden engang at indse det. DAC'er findes ofte i laptops og tablets, mobiltelefoner, fjernsyn, spillekonsoller, CD- eller Blu-ray-afspillere, og praktisk talt enhver anden form for digital enhed, der kan sende et lydsignal eller spille musik.

Simplificeret sagt konverterer en DAC, som dens navn antyder, digitale audiooplysninger (bestående af 1'ere og 0'ere) til et analogt signal, der kan sendes til hovedtelefoner, højttalere, forstærkere og/eller modtagere, så det kan høres og nydes af lytteren.

Det er rigtigt: Hver gang du lytter til musik, ser en film eller endda ser en YouTube-video, sendes de digitale audiodata først gennem en DAC, der konverterer 1'ere og 0'ere til de analoge bølger, som vores hovedtelefoner, højttalere og hjemme-stereosystemer leverer til vores ører som musik.

1'ere og 0'ere, spørger du?

Ja.

Lydene, Vi Hører i Naturen

Traditionelle passive højttalere og forstærkningsanordninger—modtagere, effektforstærkere, integrerede forstærkere—sender ikke digitale signaler. På samme måde hører vores ører ikke digitalt. Lydene, vi hører i naturen—fuglene i træerne, trafik på gaden, den konstante uskyldige summen fra airconditionanlæg, musikinstrumenter, stemmerne fra dem omkring os—transmitteres i lydvibrationer, der rejser gennem luften til vores ører som varierende spændinger, der skaber et analogt signal.

Vinyl Me, Please medlemmer vil helt sikkert sympatisere med de mange musikentusiaster, der foretrækker analoge optagelser for deres iboende “varme” eller “taktilitet.” Nogle tilskriver denne præference den “mere naturlige” lyd af analoge optagelser—noget, der for mange af os er svært at beskrive, men dog så tydeligt og sandt som dag og nat.

Alligevel har musikere, ingeniører og musikelskere banet vej ind i dagens digitale verden af mange gode grunde: bekvemmelighed og bærbarhed er blandt dem, samt løfterne om holdbarhed og “perfekt lyd for altid.” Det vil sige, lyd fri for klik, pop, toneforskyvninger og andre hørbare egenskaber—vekselvis yndige og irriterende—som var blevet iboende i støvet vinyl og elskede kassetter.

Ind træder den Kompakte CD.

Lasere og Linser og Ting

Alt andet end naturligt, med fremkomsten af den Kompakte CD fik musikelskere ikke kun plastpakker, der var næsten umulige at åbne, men blev også introduceret (om end snedigt) til en helt ny måde at lytte til og konsumere musik. I stedet for at konvertere magnetiske signaler til elektriske signaler, der derefter ville blive forstærket og leveret af højttalere, legede vi nu med lasere, linser og ting.

Totalt ’80s, ikke? Den, der kom op med denne ting, må have været en ægte genistreg.

Nerd alarm: Vi vil nu kort diskutere mekanikken af en Kompakt CD (citer os ikke på noget af dette…)

Data lagres inden i Kompakte CD'er langs en lang spiral bestående af flade områder og bump. Inden i CD-afspilleren roterer en drevemotor disken, mens en laser/linsesamling udsender en laser på den roterende disk og bestemmer, om den krydser et fladt område eller et bump. Endelig flytter en sporingsmekanisme laser/linsesamlingen fra indersiden af disken mod ydersiden, alt imens den følger den lange spiral af data.

Disse flade områder og bump er vores førnævnte 1'ere og 0'ere—1'ere, der indikerer noget vigtigt information, 0'ere, der indikerer, duh, ingenting—og sammen danner de en binær række, der bestemmer det digitale signal.

Men som vi nævnte tidligere, hører vi mennesker ikke digitalt. Det digitale signal, der er indlejret i CD'en, og som er blevet læst af CD-afspillerens laser/linsesamling, skal konverteres til en analog bølgeform, som vi kan høre og nyde.

Ind træder digital-til-analog konverteren. (Jaaaaaas!)

All Hail the Mighty DAC

I den aller enkleste forstand behandler en DAC disse nuller og enere, bestemmer hyppigheden af, hvornår de optræder, og tildeler dem de varierende spændinger med regelmæssige intervaller, der er nødvendige for at producere et analogt signal.

Husk: Der er ikke noget “tændt” eller “slukket” i den naturlige verden. I et analogt signal varierer spændingen af signalet kontinuerligt med trykket fra lydvibrationerne. I et digitalt signal repræsenteres dataene derimod af en binær række af endelige værdier—1'ere og 0'ere, tændt eller slukket.

Inden for et digitalt signal kaldes længden af det binære nummer bitdybde, mens timingen af intervallerne er samplingfrekvensen, hvor en prøve simpelthen er en værdi på et bestemt tidspunkt eller sted. Når man optager en standard (eller “Red Book”) Kompakt CD—den slags vi alle kender og elsker (eller elsker at hade)—tages en prøve 44.100 gange pr. sekund, målt med en nøjagtighed på 16 bit. Dermed fungerer CDs ved lydopløsninger på 16-bit/44.1kHz.

Højere opløsninger er muligt og bliver mere almindelige, men i praksis forbliver disse forholdsvis sjældne. Selvfølgelig er lavere opløsninger—såsom dem, der bruges af MP3'er og mange streamingtjenester—meget mere udbredte.

Der er flere variabler involveret, end du nok ønsker eller har brug for at vide om. Kort sagt kan digitale audio data lagres i en bred vifte af samplefrekvenser, bitdybder og formater. DAC'en er ansvarlig for at afkode alle disse digitale data og kommunikere dem så præcist som muligt—det vil sige så tæt som muligt på den originale analoge bølgeform—så vi kan nyde dem som musik.

All hail the mighty DAC.

Men vent: Ikke alle DAC'er er skabt lige.

Designet til at Skabe Musik

Som vi nævnte tidligere, er DAC'er overalt: i vores laptops og tablets, smartphones, fjernsyn, spillekonsoller, CD- eller Blu-ray-afspillere, og så videre.

Desværre elsker ikke alle disse enheder musik lige så meget som vi gør. Det vil sige, de er måske ikke designet med musik som deres første prioritet.

For eksempel er lyddriften, der er indbygget i din computer og forbinder dens hovedtelefonstik, et eksempel på en DAC. Men computere og de fleste andre digitale enheder er ikke optimeret til lyd. De har andre prioriteter at opfylde og funktioner at varetage—browsing på Internettet, tage og redigere billeder, sende og modtage e-mails og sms'er, jonglere med vores forskellige værdifulde apps, og så meget mere.

For de fleste digitale enheder er levering af lyd blot en af mange funktioner, som alle kompromitteres til en vis grad.

Underlegne DAC'er vil lave lyd, men de vil ikke lave musik. De formår ikke helt at kommunikere essensen af musik—dens skønhed, nåde, udsøgt sorg, fejrende glæde, blændende vanvid eller genoprettende kraft.

Mindre DAC'er må ikke understøtte alle datahastigheder og filtyper. Værre, på grund af deres dårligt konstruerede klokkeskrivningskredsløb (de dele, der holder øje med intervallerne mellem prøver), kan de endda introducere digitale timingfejl kendt som jitter.

Det vigtigste at vide om digital audio jitter er, at det er dårligt—meget dårligt. Jo mere jitter der er inden for et lydsignal, jo værre vil lyden være. Forestil dig: Hvis DAC'en får timingen forkert (det vil sige, udgiver prøver på de forkerte tidspunkter), så vil den resulterende analoge bølgeform være forskellig fra den originale. Vi hører dette som et tab af fokus i stereo billedet: I stedet for at komme frem fra et stort, dybt rum mellem to højttalere, trækker musikken sig sammen og kollapser. I stedet for at være gennemsyret af naturlig tonefarve og imponerende dynamik, er musikken flad, livløs, skarp, og trættende.

Bedre DAC'er er i stand til at reducere jitter, hvilket muliggør renere, klarere, mere naturligt smuk lyd—lyd, der er detaljeret, men aldrig hård; varm, men aldrig sukkersød; fyldig, men aldrig oppustet. Du forstår ideen: lyd, der mere præcist ligner den naturlige verden.

Langt bedre lyd—og dermed meget mere smuk, engagerende musik—kan nydes ved brug af en ekstern, specialbygget DAC. Disse DAC'er er bygget omkring højpræcisionsdele og sofistikerede mikroprocessorer, der er blevet omhyggeligt designet til at minimere støj og nøjagtigt bestemme timingen af prøver. I modsætning til lydkortet, der er indbygget i din bærbare computer, er disse DAC'er designet til at skabe musik.

DAC'er på DAC'er på DAC'er

Vi lever i en verden af tilsyneladende uendelige rigdomme, i hvilken underholdning altid er lige ved hånden, musik er mere overflødig og tilgængelig end nogensinde før, og DAC'er kommer i alle former og størrelser.

DAC'en, der er rigtig for dig, vil selvfølgelig afhænge af dine behov og din livsstil.

Hvilke funktionaliteter er du interesseret i? Hvilke typer indgange vil du bruge? Vil din DAC fungere som en konstant rejseledsager, eller vil den kun blive brugt derhjemme? Lytter du primært gennem hovedtelefoner? Hvis ja, ønsker du en DAC, der også fungerer som forstærker til hovedtelefoner. De findes også!

Så hvordan vælger du? Overvej de oplysninger, vi har delt her, besvar de spørgsmål ovenfor, konsulter eksperterne—nogle af vores favoritter er de gode mennesker hos AudioStream.com, DigitalAudioReview.net, og selvfølgelig vores venner hos AudioQuest—og, når det er muligt, lyt.

DAC'en, der er rigtig for dig, vil uundgåeligt være den, der giver dig mest lytteglæde og tilfredshed, og inspirerer dig til at finde og nyde mere og mere smuk musik.