我們邀請 AudioQuest 撰寫了一份關於 DAC 的指南,以慶祝他們的新 Dragonfly 系列的發布 。這裡是你所有想知道卻又不敢問的 DAC 相關內容。
什麼是數位轉類比轉換器 (DAC)?
數位轉類比轉換的神秘與普遍性
雖然數位轉類比轉換器 (通常稱為“DAC”) 似乎新穎而神秘,就像重力波的存在一樣,但它們實際上已存在一段時間。事實上,許多人每天都在使用 DAC 而未曾意識到。DAC 通常存在於筆記本電腦、平板電腦、手機、電視、遊戲主機、CD 或 Blu-ray 播放器,以及幾乎所有其他可發送音訊信號或播放音樂的數位設備中。
簡單來說,DAC,顧名思義,是將數位音訊資訊(由 1 和 0 組成)轉換為可以發送到耳機、揚聲器、擴大器和/或接收器的類比信號,以便聽眾可以聽到並享受音樂。
沒錯:每當你聽音樂、看電影,甚至播放 YouTube 影片時,數位音訊數據首先會經過 DAC,將 1 和 0 轉換為我們的耳朵所接收到的音樂類比波形。
1 和 0,你問嗎?
對的。
我們在自然中聽到的聲音
傳統的被動揚聲器和放大裝置——接收器、功率放大器、集成功放——並不傳送數位信號。類似的,我們的耳朵也不 以數位的方式聽。我們在自然中聽到的聲音——樹中鳥鳴、街道交通、空調單元的恆常嗡嗡聲、樂器聲、周圍人的聲音——是以聲波的形式在空氣中傳遞到我們的耳朵,產生不斷變化的電壓,形成類比信號。
Vinyl Me, Please 的會員肯定會同情那些偏好模擬錄音的音樂愛好者,因為其固有的“溫暖”或“觸感”。一些人將這種偏好歸因於模擬錄音的“更 自然”音效——對於我們許多人來說,這種音效難以形容,卻無論如何如白天與黑夜般明顯和真實。
然而,音樂家、工程師和音樂愛好者出於多種合理的原因走入了今天的數位世界:便利性和可攜性是主要原因,同時還有耐用性和“完美音質永恆”的承諾。也就是說,聽不到會使人分心的雜音、噼啪聲、音調變化和其他可聽音效,這些特徵很久以來就和沾滿灰塵的黑膠唱片及珍藏的磁帶密切相關。
於是出現了 CD。
激光、透鏡與其他裝置
隨著 CD 的出現,音樂愛好者不僅獲得了幾乎不可能打開的塑料包裝,還也被悄然引入了一種全新的音樂聆聽和消費方式。CD並不像將 磁性信號轉換為 電信號,然後經由揚聲器放大和傳送,而是透過激光、透鏡和其他裝置在玩耍。
這可真是 80 年代的產物,對吧?想出這些的肯定是一位 真正的天才。
小心:現在我們將簡要討論 CD 的機制(不要報導我們的任何部分...)
資料存儲在 CD 的長螺旋中,包括平坦的區域和突起。CD 播放器內,驅動馬達旋轉光碟,同時激光/透鏡組會將激光射向旋轉的光碟,以確定它是否在通過平坦區域或突起。最後,追蹤機構將激光/透鏡組從光碟的內部移向外部,同時沿著那長長的數據螺旋跟隨。
這些平坦的區域和突起就是我們所說的 1 和 0——1 代表一些重要資訊,0 則代表,嗯,沒有——它們共同形成了一個二進位序列,決定數位信號。
然而,正如我們之前提到的,我們人類並不以數位的方式聽。嵌入 CD 中的數位信號,及其已由 CD 播放器的激光/透鏡組讀取的部分,必須轉換為我們可以聽到和享受的類比波形。
於是出現了數位轉類比轉換器。 (太棒了!)
致敬無上的 DAC
在最簡單的意義上,DAC 處理這些零和一,確定它們出現的頻率,並為它們在定期間隔內分配變化的電壓,以生成類比信號。
請記住:在自然世界中沒有“開”或“關”。在類比信號中,信號的電壓隨著聲波的壓力不斷變化。然而,在數位信號中,數據則由有限值的二進位序列表示——1 和 0,開或關。
在數位信號中,二進位數字的長度稱為 位深,而各範圍的時間則稱為 取樣率,取樣僅僅是在某一特定時刻或空間的值。在錄製標準 (或“紅皮書”) CD 時——我們都知道並熱愛(或愛到討厭)的那一種——取樣每秒進行 44,100 次,精確度達到 16 位。因此,CD 的音頻解析度為 16 位/44.1kHz。
更高解析度是可能的,並且變得越來越普遍,但在實際中,這些仍然相對稀有。當然,較低解析度——如 MP3 和許多流媒體服務所使用的——則更為普遍。
涉及的變量比你可能想或需要知道的要多。簡而言之,數位音訊數據可以以多種取樣率、位深和格式儲存。DAC 負責解讀所有這些數位數據,並盡可能精確地傳達——也就是說,盡可能接近原始類比波形——以便我們可以享受它作為 音樂。
所有敬賀無上的 DAC。
但等一下:並非所有 DAC 都是相同的。
設計以製造音樂
正如我們之前提到的,DAC 無處不在:在我們的筆記本電腦和平板電腦、智慧型手機、電視、遊戲主機、CD 或 Blu-ray 播放器等等。
不幸的是,並不是所有這些設備都像我們一樣熱愛音樂。換句話說,它們可能並不是以音樂為首要設計考量。
例如,內建於你計算機中的聲音卡及提供其耳機插孔的 DAC,即是其中一個例子。然而,計算機和大多數其他數位裝置並未為音效優化。它們有其他優先事項需要滿足,並必須完成各種功能——上網、拍攝和編輯照片、發送和接收電子郵件和簡訊、處理我們各種珍貴的應用以及許多其他功能。
對於大多數數位設備來說,提供音訊僅僅是眾多功能之一,所有這些功能都有一定程度的妥協。
劣質的 DAC 會產生聲音,但未必會製作 音樂。它們未能完整傳達音樂的 精髓——其美感、優雅、精緻的哀傷、宏大的喜悅、盲目的瘋狂或治癒的力量。
劣質的 DAC 可能不支持所有數據速率和文件類型。更糟的是,由於它們設計不當的時鐘電路(負責追蹤取樣之間間隔的部分),它們甚至可以引入稱為 抖動 的數位時間錯誤。
最重要的是要知道數位音訊抖動是 壞的——非常糟糕。音訊信號中存在的抖動越多,聲音就會越糟。想像一下:如果 DAC 的定時錯了(也就是說,在不正確的時間輸出取樣),則產生的類比波形將與原始的不同。我們聽到的是立體聲圖像的焦點喪失:音樂不是從兩個揚聲器之間的寬廣、深邃的空間中浮現,而是縮小並互相重疊。音樂不是擁有自然的音色和驚人的動態,而是聽起來平坦、乏味、刺耳且使人疲憊。
優質的 DAC 能夠減少抖動,使得聲音更乾淨、更清晰、更自然美麗——聲音雖然細緻,但從不刺耳;溫暖,但從不甜膩;豐滿,但從不臃腫。你懂我的意思了:聲音越接近自然界的聲音。
使用外部專用的 DAC 時,可以享受到遠優越的聲音——因此,享受更美麗、更引人入勝的音樂。這些 DAC 是圍繞高精度部件和複雜的微處理器製造,這些元件都經過精心設計,以最小化噪音並準確確定取樣的時機。與內建於筆記本電腦的聲音卡不同,這些 DAC 是專門為製作 音樂而設計的。
DACs、DACs 與更多 DACs
我們生活在一個表面上無限富饒的世界裡,在這裡娛樂總是觸手可及,音樂比以往任何時候都更豐富和可及,DAC 有各式各樣的形狀和大小。
適合你的 DAC,當然,將取決於你的需求和生活方式。
你對什麼功能感興趣?你將使用什麼類型的輸入?你的 DAC 是會作為隨身伴侶還是只會在家中使用?你主要是透過耳機來聽音樂嗎?如果是這樣,你會想要一個同時也作為耳機放大器的 DAC。這樣的 DAC 也有!
那麼,你該如何選擇?考慮我們在這裡分享的信息,回答上述問題,諮詢專家——一些我們最喜愛的專家是 AudioStream.com、DigitalAudioReview.net,以及,當然,我們的朋友 AudioQuest——並且盡可能地 聆聽。
適合你的 DAC 終將是那個能帶給你最多聆聽樂趣和滿足,並激勵你找到並享受越來越多美好音樂的選擇。