我们让 AudioQuest 写了一份关于 DAC 的指南,以庆祝 他们的新 Dragonfly 系列 的发布。这是关于 DAC 的一切你想知道但又不敢问的问题。
什么是数字到模拟转换器?
数字到模拟转换的神秘性与普及性
虽然数字到模拟转换器(通常称为 “DAC”) 看起来就像重力波的证实存在一样新奇和神秘,但它们实际上存在已久。事实上,我们中的许多人每天都在使用它们而没有意识到。DAC 通常存在于笔记本电脑、平板电脑、手机、电视、游戏机、CD 或蓝光播放器,以及几乎所有可以用于发送音频信号或播放音乐的数字设备中。
简而言之,DAC,如其名所示,将数字音频信息(由 1 和 0 组成)转换为可以发送到耳机、扬声器、放大器和/或接收器的模拟信号,供听众欣赏。
没错:每当你在听音乐、看电影甚至播放 YouTube 视频时,数字音频数据会首先通过 DAC 转换,将 1 和 0 转换为我们耳机、扬声器和家庭音响装置发送到耳朵中的模拟波形,成为音乐。
1 和 0,你问?
没错。
我们在自然中听到的声音
传统的被动扬声器和放大设备——接收器、功率放大器、综合放大器——并不发送数字信号。类似地,我们的耳朵也不 听到数字信号。我们在自然中听到的声音——树上的鸟、街道上的交通、空调单位的持续嗡嗡声、乐器、周围人的声音——通过声波传递,通过空气到我们的耳朵,在变化的电压中形成模拟信号。
Vinyl Me, Please 的会员无疑会同情那些由于固有的“温暖”或“触感”而偏爱模拟录音的音乐爱好者。有些人将这种偏好归因于模拟录音的“更 自然
激光和镜头等等
引入 CD 后,音乐爱好者不仅获得了几乎不可能打开的塑料包装,同时也被悄悄引入了一种全新的听音乐和消费音乐的方式。与其将 磁性 信号转换为 电信号,然后被扬声器放大并传递,我们现在开始玩激光、镜头等等。
完全是 80 年代的风格,对吧?无论谁想出来这些东西,肯定是个 真正的天才。
书呆子警报:我们现在将简单讨论一下 CD 的机制(对此请不要引用我们……)
数据存储在 CD 内部,从而成为一个包含平坦区域和凸起的长螺旋。在 CD 播放器中,驱动电机旋转光盘,而激光/镜头组件则将激光发射到旋转的光盘上,并确定其是否正在穿过平坦区域或凸起。最后,跟踪机制从光盘的内部移动激光/镜头组件朝外移动,同时跟随数据的长螺旋。
这些平坦区域和隆起是我们之前提到的 1 和 0——1 表示某些重要信息,0 表示,嗯,什么也没有——它们共同形成一个二进制系列,决定数字信号。
然而,正如我们之前提到的,人类并不以数字的形式听音。在 CD 中嵌入的数字信号,必须通过 CD 播放器的激光/镜头组件进行读取,并转换为我们可以听到和欣赏的模拟波形。
引入数字到模拟转换器。(耶!)
万岁,强大的 DAC
从最简单的意义上讲,DAC 处理这些零和一,确定它们出现的频率,并定期赋予它们产生模拟信号所需的变化电压。
记住:自然界中没有“开”或“关”。在模拟信号中,信号的电压随着声波的压力而连续变化。然而,在数字信号中,数据是由有限值的二进制系列表示的——1 和 0,开或关。
在数字信号中,二进制数的长度称为 位深度,而间隔的时机是 采样率,采样 只是某一特定时间或空间中的一个值。录制标准(或“红书”)CD——我们都知道和喜爱的那种(或爱恨交织的)——每秒对数据取样 44,100 次,准确度为 16 位。因此,CD 的音频解析度为 16-bit/44.1kHz。
更高的分辨率是可能的并且变得更加普遍,但在实践中,仍然相对少见。当然,较低的分辨率——例如 MP3 和许多流媒体服务所采用的——则更为普遍。
涉及的变量比你想知道的还多。简而言之,数字音频数据可以以各种采样率、位深度和格式存储。DAC 负责解码所有这些数字数据,并尽可能精确地传递——也就是尽量接近原始模拟波形——以便我们能享受它作为 音乐。
万岁,强大的 DAC。
但是,等一下:并非所有的 DAC 都是平等的。
旨在创造音乐
正如我们之前提到的,DAC 无处不在:在我们的笔记本电脑和平板电脑、智能手机、电视、游戏机、CD 或蓝光播放器等等。
然而,不幸的是,并非所有这些设备都像我们一样热爱音乐。也就是说,它们可能不是以音乐为首要任务而设计的。
例如,嵌入计算机的声音卡和耳机插孔就是一个 DAC 的例子。然而,计算机和大多数其他数字设备并未针对声音进行优化。它们有其他优先事项要满足和功能需要实现——浏览互联网、拍照和编辑照片、发送和接收电子邮件和短信、操作我们各种宝贵的应用程序等等。
对大多数数字设备而言,发送音频只是许多功能之一,所有这些功能在某种程度上都受到妥协。
劣质 DAC 会产生声音,但可能不会产生 音乐本质——它的美丽、优雅、精致的悲伤、澎湃的快乐、令人眼花缭乱的疯狂或恢复的力量。
劣质 DAC 可能不支持所有数据速率和文件类型。更糟的是,由于它们设计不良的时钟电路(用来跟踪采样间隔的部分),它们甚至会引入被称为 抖动 的数字时序错误。
关于数字音频抖动最重要的事情是,它是 坏的——非常糟糕。音频信号中存在的抖动越多,声音就会越糟。想象一下:如果 DAC 的时序出错(也就是说,在错误的时间输出样本),那么最终的模拟波形将不同于原始波形。我们听到的就是立体声图像的聚焦感丧失:而不是从两个扬声器之间的大而深的空间中发出音乐,而是音乐缩小并自我消亡。音乐没有自然的音色和令人印象深刻的动态,而是平坦、无生气、尖锐且令人疲倦。
更好的 DAC 能够减少抖动,产生更干净、更清晰、更自然的美丽声音——这种声音细腻,但从不刺耳;温暖,但从不过于甜腻;丰满,但从不臃肿。你明白我的意思了:这种声音更接近自然界的声音。
当使用外部专用 DAC 时,可以享受更优秀的声音——因此,音乐将更美丽、更引人入胜。这些 DAC 采用高精度部件和复杂的微处理器,经过精心设计,旨在最小化噪音并准确确定样本时机。与嵌入笔记本电脑的声卡不同,这些 DAC 的设计目的是创造 音乐。
DAC 上的 DAC 上的 DAC
我们生活在一个似乎无穷富裕的世界,娱乐总是触手可及,音乐变得比以往任何时候都更丰盈和可及,DAC 也以各种形状和大小出现。
适合你的 DAC 当然会取决于你的需求和生活方式。
你对哪些功能感兴趣?你将使用什么类型的输入?你的 DAC 是作为常伴的旅行伙伴,还是只在家中使用?你主要是通过耳机听吗?如果是这样,你会想要一个同时作为耳机放大器的 DAC。这种 DAC 也存在!
那么,你如何选择?考虑我们在这里分享的信息,回答上述问题,咨询专家——我们最喜欢的几个是 AudioStream.com、DigitalAudioReview.net,以及我们在 AudioQuest 的朋友——并且,尽可能地, 倾听。
适合你的 DAC 无疑是那个带给你最多听音乐乐趣和满足感的 DAC,激励你去发现和享受更多美丽的音乐。