Что такое цап и как он работает?

Разновидности аудио ЦАПов

ЦАПы можно разделить на две категории: компактные (переносные) для работы с плеерами, смартфонами и стационарные, для подключения к компьютерам и телевизорам.

Первые подключаются к гаджету на IOS или Android через USB с помощью OTG и короткого экранированного кабелей. Возможно, понадобится установка сопутствующего приложения. Часто такие устройства имеют встроенный усилитель и аккумулятор, что позволяет использовать их и как пауэр-банк.

Стационарные ЦАПы — это солидные устройства выполненные в алюминиевом корпусе, эффективно отводящем тепло. Они оснащаются собственным дисплеем, аналоговыми регуляторами громкости и тембра.

Главное их отличие — это наличие разнообразных разъемов для подключения всевозможных устройств:

• Оптический (Toslink);
• USB-B, позволяющий обходить звуковую карту и читать музыкальные файлы прямо с жёсткого диска;
• Электрический (AES/EBU и SPDIF);
• В некоторых устройствах имеется картридер и стандартный USB для флешек.

В обоих типах преобразователей используется вывод аналогового аудиосигнала через линейный RCA выход (под «тюльпаны»), mini-jack или jack для профессиональной акустики и высокоомных наушников.

Типы ЦАП

Наиболее общие типы электронных ЦАП:

широтно-импульсный модулятор — простейший тип ЦАП. Стабильный источник тока или напряжения периодически включается на время, пропорциональное преобразуемому цифровому коду, далее полученная импульсная последовательность фильтруется аналоговым фильтром низких частот. Такой способ часто используется для управления скоростью электромоторов, а также становится популярным в Hi-Fi (класс аппаратуры) аудиотехнике;
ЦАП передискретизации, такие как дельта-сигма ЦАП, основаны на изменяемой плотности импульсов. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью для достижения большей разрядности итогового преобразования; часто дельта-сигма ЦАП строится на основе простейшего однобитного ЦАП, который является практически линейным

На ЦАП малой разрядности поступает импульсный сигнал с модулированной плотностью импульсов (c постоянной длительностью импульса, но с изменяемой скважностью), создаваемый с использованием отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь выступает в роли фильтра высоких частот для шума квантования

Большинство ЦАП большой разрядности (более 16 бит) построены на этом принципе вследствие его высокой линейности и низкой стоимости. Быстродействие дельта-сигма ЦАП достигает сотни тысяч отсчетов в секунду, разрядность — до 24 бит. Для генерации сигнала с модулированной плотностью импульсов может быть использован простой дельта-сигма модулятор первого порядка или более высокого порядка как MASH (англ. Multi stage noise SHaping). С увеличением частоты передискретизации смягчаются требования, предъявляемые к выходному фильтру низких частот и улучшается подавление шума квантования;
взвешивающий ЦАП, в котором каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. Таким образом, все ненулевые биты кода суммируются с весом. Взвешивающий метод один из самых быстрых, но ему свойственна низкая точность из-за необходимости наличия набора множества различных прецизионных источников или резисторов. По этой причине взвешивающие ЦАП имеют разрядность не более восьми бит;
цепная R-2R схема является вариацией взвешивающего ЦАП. В R-2R ЦАП взвешенные значения создаются в специальной схеме, состоящей из резисторов с сопротивлениями R и 2R. Это позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП, так как сравнительно просто изготовить набор прецизионных элементов с одинаковыми параметрами. Недостатком метода является более низкая скорость вследствие паразитной емкости;
сегментный ЦАП содержит по одному источнику тока или резистору на каждое возможное значение выходного сигнала. Так, например, восьмибитный ЦАП этого типа содержит 255 сегментов, а 16-битный — 65535. Теоретически, сегментные ЦАП имеют самое высокое быстродействие, так как для преобразования достаточно замкнуть один ключ, соответствующий входному коду;
гибридные ЦАП используют комбинацию перечисленных выше способов. Большинство микросхем ЦАП относится к этому типу; выбор конкретного набора способов является компромиссом между быстродействием, точностью и стоимостью ЦАП.

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.

Audiolab M-DAC Nano

Цена: 13 020 рублей

Не приглянулся Chord Mojo? Тогда вот миниатюрный M-DAC Nano. Пусть его размер вас не смущает – по технической части тут полный порядок.

Это не только качественный преобразователь аудио, но и Bluetooth-ресивер, который превратит ваши проводные наушники в беспроводные и даст неограниченную свободу передвижения. Все просто: настраиваете сопряжение по Bluetooth между смартфоном и M-DAC Nano, а затем подключаете к последнему проводные наушники и наслаждаетесь прекрасным звуком. Стандартный радиус действия связи 10 метров позволяет без проблем перемещаться по квартире или спортзалу без необходимости таскать смартфон в кармане.

На корпусе устройства предусмотрено 64-ступенчатое колесико регулировки громкости. Кнопка F активирует режим улучшенного воспроизведения с частотой дискретизации 32bit / 384kHz, что приводит к разительным изменениям в звуке. Других настроек нет, но вы всегда можете скорректировать звучание программным способом через музыкальный плеер.

При использовании в обычном режиме батарейки хватает примерно на 8 часов работы, но при повышенной дискретизации расход энергии возрастает и тогда можно рассчитывать не более чем на 6 часов воспроизведения. Наушники при этом будут работать с мощностью до 7,5 МВт / 300 Ом.

Поскольку в 2020 году ходить с проводными наушниками неудобно и немодно, M-DAC Nano может стать альтернативой дорогим беспроводным наушникам или даже флагманскому смартфону с хорошим звуком.

Преимущества:

• Прост в использовании.
• Подходит для наушников с высоким импедансом.
• Есть Bluetooth 4.2 с учетом кодеков aptX, aptX Low Latency и AAC.

Недостатки:

• При максимальной нагрузке автономность всего 6 часов.
• Настройки ограничены по сравнению с другими моделями.

5.4. Интеллектуальные датчики

В настоящее время все чаще применяют «интеллектуальные датчики». Интеллектуальный датчик имеет встроенный микропроцессор, выполняющий некоторую обработку сигнала, и поэтому может давать более точные показания благодаря применению числовых вычислений для компенсации нелинейностей чувствительного элемента или температурной зависимости. В круг возможностей некоторых приборов входит измерение нескольких параметров и пересчет их в одно измерение (например, объемный расход, температуру и давление – в массовый расход, т.н. многопараметрические датчики), функции встроенной диагностики, автоматическая калибровка.

Некоторые интеллектуальные приборы (например, семейство приборов Rosemount SMART FAMILY) позволяют посылать в канал передачи аналоговый сигнал, и цифровой. В случае одновременной трансляции обоих видов сигналов, аналоговый используется для трансляции значения измеренного параметра, а цифровой – для функций настройки, калибровки, а также позволяет считывать измеряемый параметр. d = 0,075%. Эти устройства обеспечивают преимущества цифровой связи и, в то же время, сохраняют совместимость и надежность аналоговых средств, которые требуются для существующих систем.

Считывание измеряемого параметра в цифровой форме повышает точность за счет ограничений операций цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразований сигнала 4..20 мА. Но цифровой способ измерения вносит задержку в измерения (время, затраченное на последовательную передачу информационной посылки), которая может быть неприемлема для управления быстродействующими контурами.

Цифровой датчик позволяет хранить последовательную информацию о процессе (тэг, описатель позиции измерения, диапазон калибровки, единицы измерения), записи о процедурах его обслуживания и т.п., считываемой по запросу. Многопараметрические приборы содержат базу данных по физическим свойствам измеряемых жидкостей и газов. Для сильно распределенных объектов интеллектуальному датчику нет альтернативы. благодаря встроенному интерфейсу с промышленной локальной сетью.

В класс интеллектуальных цифровых устройств входят и специализированные микросхемы, например контроллеры для работы с термопарами.

Фирма Analog Device выпускает AD596/AD597 – монолитные контроллеры, оптимизированные для использования в условиях любых температур в различных случаях. В них осуществляется компенсация напряжения холодного спая и усиление сигналов с J- и К-термопары таким образом, чтобы получить сигнал, пропорциональный температуре. Схемы могут быть подстроены так, чтобы обеспечить выходное напряжение 10 мВ/°С непосредственно от термопар типа J или К. Каждый из чипов размещен в металлическом корпусе с десятью выводами и настроен на работу при температуре окружающей среды от 25°С до 100°С.

AD596 усиливает сигналы термопары, работающей в температурном диапазоне от 200°С до +760°С, рекомендованном для термопар типа J, в то время как AD597 работает в диапазоне от -200°С до +1250°С (диапазон термопар типа К). Усилители откалиброваны с точностью ±4°С при температуре окружающей среды 60°С и характеризуются температурной стабильностью 0,05°С/°С при изменении температуры окружающей среды в пределах от 25°С до 100°С.

Все вышеописанные усилители не в состоянии компенсировать нелинейность термопары: они способны лишь корректировать и усиливать сигнал с термопарного выхода. АЦП с высокой разрешающей способностью, входящие в семейство AD77xx, могут использоваться для прямой оцифровки сигнала с выхода термопары, без предварительного усиления. Преобразование и линеаризацию осуществляет микроконтроллер. Два мультиплексируемых входа АЦП используются для прямой оцифровки сигнала с термопары и с теплового датчика, находящегося в контакте с ее холодным спаем. Вход PGA (программируемого усилителя) программируется на усиление от 1 до 128, и разрешающая способность АЦП лежит в пределах от 16 до 22 бит в зависимости от того, какая из микросхем выбрана пользователем. Микроконтроллер осуществляет как компенсацию напряжения холодного спая, так и линеаризацию характеристики.

Секрет качественного звучания

Фактически в гаджетах уже имеется некое подобие цифро-аналогового преобразователя. Однако качество его работы может сильно отличаться в разных устройствах, что чувствуется по слышимому звуку. Чтобы достичь в этом направлении более-менее приличных результатов производители интегрируют отдельные ЧИПы и даже дискретные звуковые карты, которые как раз и созданы для этих целей.

Специальные процессоры для обработки кодированной цифры и трансляции ее в аналоговом формате стоят и в ЦАПах, но здесь они работают намного эффективней. Достигается это за счёт дополнительных электронных компонентов и своего блока питания, что позволяет выделить преобразователь в отдельное внешнее устройство.

Но главным достоинством такого ЦАПа является минимизация влияния помех, исходящих от сопряжённого аппарата. Именно этот принцип работы позволят на выходе получить кристально чистый аналоговый звук. Чего невозможно добиться с обычной звуковой картой (не имеющей его).

Итак, мы плавно подошли к главному предназначению ЦАПа: не просто преобразовать содержимое файла в аналоговый сигнал, а сделать это наиболее качественно, обеспечив

• качественное воспроизведение при существенном повышении громкости;
• насыщенный динамический частотный диапазон;
• минимизацию возможных помех;
• усиление мощности звучания;
• широкие возможности для точной настройки.

Я уже представляю себе, как загорелись глаза истинных меломанов и почитателей качественной музыки, сейчас впервые узнавших об этом необычайно полезном устройстве для преобразования звука.

Технические характеристики

• ЦАП: 2 × AK4490EN
• USB интерфейс: XMOS XU208
• Bluetooth: CSR8670
• ОУ: OPA1642×2, AD8620+OPA926
• Максимальное разрешение: до 384 кГц/32 бит, DSD до DSD256
• Рекомендуемый импеданс нагрузки: обычный выход 16Ω ~ 150Ω, балансный выход 16Ω ~ 300Ω
• Входы: линейный/коаксиальный/оптический, USB
• Батарея: 3800 мА/ч
• Время работы на одном заряде: >25 ч в режиме усилителя, >10 ч в режиме ЦАП
• Bluetooth: 4.2 с поддержкой aptX, AAC, SBC
• Вес: 195 г
• Размеры: 124 мм × 64 мм × 16 мм

Линейный выход

• Диапазон частот: 5 Гц ~ 90 кГц（–3 дБ）
• Общие гармонические искажения+шум: <0,001% @ 1 кГц
• Разделение каналов: ≥97 дБ @ 1 кГц
• Соотношение сигнал/шум: ≥115 дБ
• Напряжение: >1.8 Vrms

3,5 мм выход

• Диапазон частот: 5 Гц ~ 50 кГц（–3 дБ）
• Общие гармонические искажения+шум: <0,001% @ 1 кГц
• Разделение каналов: ≥73 @ 1 кГц
• Соотношение сигнал/шум: ≥115 дБ
• Выходной импеданс: <1,4Ω
• Напряжение: >6 Vp-p
• Мощность: ≥160 мВт @ 32Ω, ≥24 мВт @ 300Ω

Балансный выход

• Диапазон частот: 5 Гц ~ 50 кГц（–3 дБ）
• Общие гармонические искажения+шум: <0,001% @ 1 кГц
• Разделение каналов: ≥99 @ 1 кГц
• Соотношение сигнал/шум: ≥115 дБ
• Выходной импеданс: <2Ω
• Напряжение: >10.5 Vp-p
• Мощность: ≥440 мВт @ 32Ω, ≥93 мВт @ 300Ω

RHA Dacamp L1

Цена: 29 990 рублей

В то время как Chord Mojo выигрывает за счет более компактного корпуса, Dacamp дает пользователям смартфонов на iOS дополнительное удобство подключения в виде USB-входа. При этом разница в габаритах по большей части непринципиальная: Dacamp ненамного длиннее, чем Mojo, и чуточку тяжелее.

Огромный запас по уровню сигнала позволяет девайсу работать даже с дорогими высококачественными наушниками. Элементы управления представлены в виде «крутилок», что сильно упрощает настройку звука. Параметров не так много, как например в программном эквалайзере, но и с помощью имеющихся средств можно заставить любой стиль музыки звучать так, как хочется.

Может, это не самый дешевый портативный усилитель, но у него есть уникальная фишка – это возможность заряжать от RHA Dacamp L1 другие устройства. Емкость встроенной батареи составляет 4000 мАч, этого хватит для экстренной подзарядки телефона в дороге.

Преимущества:

• Поддержка iOS через USB.
• Автономность 10 часов.
• Простое и понятное управление.

Недостатки:

Ограниченное количество настроек.

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.

Chord Mojo

Цена: 35 000 рублей

Chord Mojo – девайс довольно крупный, так как внутри него стоит собственный аккумулятор. Эту особенность можно отнести одновременно и к плюсам, и к минусам. При работе усилитель не разряжает смартфон, однако если не следить за его зарядом, можно остаться без музыки в самый неожиданный момент.

Впрочем, автономность для устройства такого рода весьма приемлемая – 8-10 часов. Зарядка занимает около 5 часов. Другие функции включают в себя два выхода на наушники и подсветку кнопок громкости, которая информирует о качестве проигрываемого файла.

Свою начинку Mojo использует на полную. По сравнению со встроенной аудиосистемой iPhone, усилитель выдает более четкий звук. Если без Mojo в треке преобладают высокие и низкие частоты, то при подключении усилителя средние проявляются более отчетливо, мелодия тут же становится разнообразнее и сложнее.

Chord Mojo нельзя отнести к компактным аксессуарам, и возможно это не самый удобный вариант для прогулок: поскольку доступно только проводное подключение, вам придется придумать, как разложить смартфон и усилитель по карманам, чтобы провод не мешал двигаться.

Преимущества:

• Мощное усиление.
• Простые контроллеры.
• Есть встроенный аккумулятор.

Недостатки:

• Перед использованием нужно заряжать.
• Большой и довольно громоздкий.
• Нет Bluetooth.

Не будем требовать слишком много от «кита»

Для описания серии экспериментов с различными стабилизаторами нужна отдельная статья. Здесь лишь отмечу, что к чести разработчиков из Поднебесной, выбранный ими LDO стабилизатор lm1117, возможно, наилучший вариант из серийно выпускаемых и относительно доступных интегральных стабилизаторов. Всякие 78ХУ, LM317 и иже с ними просто отдыхают из-за несообразно большого выходного импеданса (мерял на 100КГц). Увы, в ту же корзину пошли и прецизионные LP2951. Чуть лучше ведёт себя TL431 в схеме шунтирующего стабилизатора, но там своя история: TL431 бывают очень разные, в зависимости от того, кто их делал. 1117 выигрывает с большим опережением. Увы, он же оказывается и самым шумным стабилизатором. Урчит, пищит и с нагрузкой и без.

Пришлось собирать стабилизатор самому, на дискретных компонентах. Всего из двух скромных транзисторов, следуя идеологии HotFET, удалось «выжать» всё то, что в интегральном исполнении требует десятков транзисторов и всё одно не дотягивает. Конечно, для обеспечения работы «сладкой парочки» потребовалось ещё несколько активных компонентов… но это опять уже совсем другая история.

Интересный результат макросъёмки: невооружённым глазом не заметил, что плата не до конца отмылась от флюса .

Самый лучший китайский цап для музыки

Китайский цап скорее всего мало будет отличаться от остальных, только по одной причине: “они теперь все китайские”. =)

Но тем не менее, есть один экземплярчик, на который стоит обратить внимание. И это означает как раз именно то, что его предпочитают даже сами наши азиатские друзья!

CHORD ELECTRONICS MOJO DAC — Amp Combo

Несмотря на то, что оно умещается на ладони, это устройство обладает широкими возможностями и функциями. Это и ЦАП, и усилитель для наушников. Это означает, что вы сможете в полной мере использовать только что купленные высококачественные банки!

Этот ЦАП Mojo был разработан с учетом портативности. Поэтому большинство пользователей подключают его к своим телефонам, планшетам или ноутбукам и наслаждаются результатом на своих наушниках. (наушники-вкладыши или студийные наушники).

Хорошая новость заключается в том, что он работает со всеми операционными системами на рынке. Поэтому у вас не возникнет проблем с установкой. Не говоря уже о том, что он запомнит настройки, которые вы использовали в последний раз.

Кроме того, он воспроизводит практически любой аудиофайл, поскольку он поддерживает 32-битную частоту до 768 кГц и четырехканальный DSD 256. Устройство оснащено двумя 3,5-мм аналоговыми портами. Это означает, что вы можете поделиться музыкой с другим человеком. Наконец, батарея LiPo обеспечивает от восьми до десяти часов воспроизведения, и все это в твердой алюминиевой раме.

Плюсы:

• Портативный и простой в использовании.
• ЦАП и усилитель для наушников в одном устройстве.
• Два 3,5 мм порта.
• Время работы от 8 до 10 часов.
• Работает с большинством устройств и аудио-файлов.
• Твердая алюминиевая рама.

Минусы:

• Не могу носить его в кармане.
• Не работает во время зарядки.
• Немного дороже.

Что такое битность записи, динамический диапазон и на что они влияют

Если вы послушаете старые mp3 файлы или плохие MIDI записи вы заметите, что вам сложно различать музыкальные инструменты, если они играют одновременно, они просто сливаются в «звуковую кашу» и разобрать в ней ничего невозможно.

Это происходит от того, что у записи узкий динамический диапазон. Чем он больше, тем более глубоким слышится звук, более приятным и реалистичным. Узкий динамический диапазон просто не позволяет разным инструментам, которые звучат одновременно, иметь различную громкость и один инструмент глушит другой, от этого возникает мутный неприятный звук и слушать такую музыку совершенно не хочется.

Теоретически за динамический диапазон отвечает битность звука во время его кодирования в цифровой вид. Чем выше битность, тем больше значений может принимать звуковая волна за единицу времени и тем шире может быть динамический диапазон. Но это в теории, т.к. это кроме битности на громкость могут влиять много других факторов и битность начинает влиять на динамический диапазон тогда, когда все другие факторы исключены.

Например, почти вся современная музыка выпускается со значительной компрессией, чтобы увеличить базовую громкость всего материала, от этого сильно страдает динамический диапазон, т.к. все тихие места композиции подтягиваются и становятся более громкими, а очень громкие пики инструментов срезаются до среднего значения

Таким образом, после процедуры компрессии уже почти не важно какой была битность записи. Но в том случае если вы слушаете качественный материал, который не испортили на студии, битность действительно начинает играть значительную роль в динамическом диапазоне

Самое распространённое значение сегодня это 16 битная запись, но уже набирает популярность 24 битная музыка, а в скором времени в общее пользование начнут попадать 32 битные записи музыкальных произведений. При качественной обработки музыкального материала на студии и без ужасающей компрессии 16 битная точность записи, в общем, достаточна для того, чтобы не испытывать проблем с динамическим диапазоном.

Но в определении качества звука мы снова сталкиваемся с особенностями человеческого восприятия звука. Что такое 16 битная запись звука? Это значит, что одно измерение изменения амплитуды звуковой волны может принимать 65536 значений, что даёт нам динамический диапазон до 96,33 Дб. В свою очередь это означает, что звук с громкостью до 96,33 Дб должен быть записан без искажений по уровню громкости.

Если вы похожи на меня, то в большинстве случаев вы слушаете музыку в наушниках, а в наушниках довольно опасно долго слушать громкую музыку и, поверьте, 96,33 Дб это очень громко. Я стараюсь не превышать 60-65 Дб при прослушивании, этого вполне достаточно чтобы в полной мере насладиться звуком, но недостаточно чтобы повредить слух. И, как видите, у меня остается значительный запас по громкости до заветных 96,33 дб. По этой причине записи с 24 битной точностью для меня не дадут никакого преимущества, я просто не буду слышать разницы из-за того, что не слушаю музыку достаточно громко. Если кто-то из ваших знакомых, слушающий музыку в наушниках, говорит вам, что есть разница между 16 битной записью и 24 битной — не верьте ему. Он стал жертвой маркетинга и просто верит, что разница есть, хоть он её и не слышит. Добавим к этому тот факт, что наш слух имеет разную чувствительность по громкости к разным частотам звука, поэтому 16 битных записей для прослушивания в наушниках хватит для любых ситуаций.

Так почему многие люди верят, что 24 битная запись музыки значительно превосходит 16 битную? Для некоторых ситуаций это действительно так. Например, если вы слушаете живую запись симфонического оркестра, вам действительно нужна 24 битная запись, т.к. вам придется значительно повышать громкость, чтобы услышать все нюансы. Вы повышаете громкость технически, на вашем устройстве, но та громкость, которую вы услышите будет нормальной, потому что записи симфонической музыки делаются довольно тихими как раз для того, чтобы можно было расслышать все нюансы звука. Но это правило не работает для современных записей поп музыки, т.к. уже на студии записи делают предельно громкими и если вы будете слушать её на той же громкости, что и качественную запись оркестра, вы просто рискуете повредить свой слух.

Также 24 битная запись подходит для записи звука. Гораздо эффективнее сделать запись в более высокой битности и потом, при финальной обработке снизить её до 16, чем наоборот. Если вы сделаете запись в 16 битах и потом искусственно увеличите её до 24, то качество будет даже ниже, чем при исходных 16 битах, а возможно и такое, что в звуке появится посторонний фоновый шум.

Каким должен быть битрейт?

Должно быть многие из вас замечали разницу в качестве звучания песен, если сначала вы слушали их на YouTube, а потом переключились на прослушивания CD или даже iTunes. Эта разница в качестве обусловлена битрейтом. Вообще, в повседневной жизни в 95% случаев качество записи определяет именно битрейт.

Как мы помним, битрейт это количество информации о звуковой волне, которую мы записываем за единицу времени, чаще всего за 1 секунду.

Вы же помните, что чем выше битность звука, тем больше информации нам нужно записать в единицу времени о каждом значении измерения амплитуды звука, тем больше нам нужен битрейт. Вот почему битрейт так важен, не имеет значения битность звука если у вас маленький битрейт, вы просто не сможете записать все необходимые данные для качественного воспроизведения.

Просто запомните — чем больше битрейт, тем выше качество звука. Вот так всё просто.

Для большинства случаев 320 Кб/Сек достаточно. Более того, большинство людей просто не заметят разницу, если будут слушать музыку с большим битрейтом.

Меня часто спрашивают каким должен быть битрейт для качественного звука? Я отвечаю — 320 Кб/Сек будет достаточно, при условии, что у вас 16 битная запись. Да, при прослушивании FLAC файлов с той же музыкой можно уловить разницу и FLAC будет звучать лучше, однако, для того чтобы эту разницу услышать вам нужны хорошие наушники и звуковая аппаратура, а также чтобы вокруг вас было тихо. Т.е. вам нужны хорошие домашние условия. Для дома я рекомендую музыку хранить в формате FLAC с более высоким битрейтом и битностью, но для любого мобильного использования (а большинство из нас музыку слушают именно на ходу) mp3 файла с битрейтом 320 Кб/Сек более чем достаточно. К тому же на вашем мобильном устройстве память ограничена и прослушивание mp3 отлично экономит её, либо ваш мобильный трафик если вы слушаете музыку с помощью стриминговых сервисов.

Формирование выходного сигнала

ЦАП можно подключить к нагрузке напрямую, однако, как правило, ставится дополнительный буфер или согласующее устройство. Это может быть неинвертирующий ОУ или повторитель напряжения (см. рис. 6). При использовании буфера следует удостовериться, что он не вносит погрешность больше 1/2 МЗР. При согласовании ОУ с ЦАП следует учитывать и другие параметры ОУ: полосу пропускания, размах напряжения и т.д.

Рис. 6. Способы формирования выходного сигнала Земля

Если на плате имеется только один слой земли, то шум от цифровых элементов может проникнуть в аналоговую часть схемы. Чтобы избежать этого, рекомендуется делать отдельные полигоны земли для аналоговой и цифровой частей, соединенные тонким проводником. Второй способ — использовать два внутренних слоя, соединенных сквозным отверстием. Этот метод более надежен, однако стоимость платы увеличивается

Литература

1. McCulley В. Bridging the Divide
2. Kester W. Data Conversion Handbook//Analog Devices, 2004.

iFi xDSD

Цена: 28 900 рублей

По качеству преобразования звука iFi xDSD и его ближайший конкурент Chord Mojo идут совсем рядом, однако по ряду причин первое место в нашей подборке занимает xDSD.

Это портативный ЦАП и усилитель в одном флаконе. Выглядит он очень стильно. Ребристый корпус выполнен из металла с глянцевой отделкой. В комплекте с xDSD покупатель получает бархатный чехол-мешочек, несколько полосок текстильной липучки, чтобы крепить устройство к задней панели смартфона, и набор переходников для подключения к различным источникам звука.

Доступны два варианта подключения – проводной и беспроводной. Соединение по Bluetooth использует формат сжатия aptX для потоковой передачи аудиоданных без потерь в качестве. Универсальный USB Type-A пригодится для подключения к самым разным источникам звука – от смартфонов до проигрывателей.

С xDSD вы откроете для себя музыкальные форматы продвинутого уровня. В отличие от Mojo, xDSD может обрабатывать MQA (Master Quality Authenticated) – формат студийного качества, используемый сервисом Tidal Masters. Девайс способен воспроизводить как DSD, так и PCM аудио без преобразования в другой формат с неизбежными потерями.

Девайс дает ощущение полного контроля над звуком. Этому способствуют аналоговое колесико регулировки громкости и различные режимы прослушивания: Listen для оптимизированных средних частот, имитация концертного исполнения 3D+Matrix и мягкое усиление басов.

Есть и более дешевый вариант – усилитель для наушников iFi xCAN, он предлагает по большей части те же самые характеристики, но лишен USB.

Многих пользователей в xDSD привлекает именно возможность экспериментов со звуком

Если же вы из тех, кто предпочитает подход попроще, обратите внимание на популярный Chord Mojo. Эта модель приведет вас к идеальному звуку за минимальное количество шагов

Преимущества:

• Футуристичный дизайн.
• Аналоговый регулятор громкости.
• Встроенная батарея.

Недостатки:

• К элементам управления нужно привыкать.
• Сложнее в использовании, чем Chord Mojo.