האם יש לטלפון שלי דאק? מסביר את ה- DAC והאמפר בסמארטפונים היום

אנו מקבלים את השאלה הזו הרבה, וכעת כשכל כך הרבה טלפונים כבר לא מחזיקים לשקע אוזניות, היא נפוצה עוד יותר: האם לטלפון שלי יש DAC? מה בדיוק הוא DAC ומה הוא עושה? מה עם מגבר?

בואו נראה אם ​​אנו יכולים להבין את התשובות, וחשוב מכך, להבין כמה זה עובד ומדוע אנו זקוקים לדבר DAC הזה עם שמו המצחיק ואיך מגבר גורם לו להישמע טוב יותר או גרוע יותר.

עוד: מצב האודיו לסמארטפון: DAC, רכיבי codec ומונחים אחרים שעליכם לדעת

מה זה DAC?

תמונה באדיבות LG.

DAC לוקח אות דיגיטלי מכניסתו וממיר אותו לאות אנלוגי בפלט שלו. קל להסביר איתות שמע דיגיטלי אבל קצת יותר קשה לעטוף את הראש. זה אות חשמלי שמומר לבסיסים. הסיביות הן בתבנית שיש לה ערך ספציפי בכל נקודה, וככל שדגמו האות המקורי יותר, כך התבנית הזו מדויקת יותר וערכים אלה הם.

אות אנלוגי הוא מה שאתה מצייר בראש שלך כשאתה חושב על צורת גל. זה אות רציף שמשתנה במשרעת לאורך ציר זמן.

השמע מומר לעותק דיגיטלי מכיוון שקל יותר לדחוס והדברים האלקטרוניים שאנחנו אוהבים, כמו הטלפונים שלנו, לא יכולים לאחסן אות אנלוגי כמו קלטת יכולה. הם גם לא יכולים לקרוא אחד אחורה, למקרה שחשבת לחבר כונן קלטת לטלפון שלך. אות דיגיטלי שונה מאוד מאותה אנלוגי, והדרך הקלה ביותר להבנתו היא דיאגרמה קטנה ומועילה.

האות הדיגיטלי עוקב אחר קווים נוקשים ומחושבים מאוד, ואילו האות האנלוגי הוא יותר צורה חופשית. זה בגלל זמני המדגם; זמני דגימה רבים יותר יהיו קרובים זה לזה לאורך הציר התחתון (TIME) ויוצרים אות דיגיטלי חלק יותר קרוב יותר לאנלוגי. הציר הימני מודד את המשרעת של גל שמע. כאשר אתה רואה את האות בין זמן הדגימה השלישי לרביעי בדוגמה שלנו, אתה יכול לראות כיצד שני האותות שונים, מה שאומר שהצליל המופק יהיה שונה.

הפיזיקה והמגבלות שבאים להיות אנושיים פירושו שהדבר אינו חשוב להפעלה כפי שהוא נראה. אבל זה מאוד חשוב לעבודת האולפן ולשמירה על האיכות המקורית של ההקלטה. המרה היא הליך מורכב מאוד ו- DAC עושה הרבה עבודה. מה שחשוב הוא להכיר מדוע קובץ שמע דיגיטלי עשוי להישמע שונה מהקלטה אנלוגית.

המגבר

מגבר עושה רק דבר אחד - מניע אות אנלוגי (המגברים שאנחנו מדברים עליהם, בכל מקרה) כך שהוא אינטנסיבי יותר ויהיה חזק יותר כשייצא מהרמקול. אות אנלוגי הוא רק חשמל. הגברת חשמל זה ממש ממש קל ומשתמשים בכמות שמגיעה לשנאי (התמקמו מהנדסים, זה צריך להיות פשוט) כדי לקחת את הכניסה, לתפוס קצת כוח ממקומות אחרים ולרכוב את הכניסה. זה הופך את המקור.

קל לבנות מגבר. בניית מגבר טוב לא.

כמה פרטים יכולים להראות את החלק הקל. כדי להגביר אות משתנה - כמו כל סוג שמע - אתה משתמש ברכיב תלת-חוט שנקרא טרנזיסטור (או המקבילה שלו במעגל משולב). שלושת החיבורים נקראים הבסיס, האספן והפולט. הזנת אות חלשה בין הבסיס לפולט יוצרת אות אינטנסיבי יותר על פני הפולט והאספן כאשר הוא מספק כוח חיצוני. האות המקורי מחובר לבסיס והרמקול מחובר לאספן. אתה יכול לעשות את אותו הדבר עם צינור ואקום אבל זה לא יתאים לטלפון שלך.

החלק הקשה הוא עושה את כל זה תוך שמירה על התדר המקורי ומשרעת. אם המגבר לא מצליח לשחזר את התדר של אות הקלט, תגובת התדר שלו איננה התאמה טובה ויש צלילים שמתגברים יותר מאחרים והכל נשמע רע. אם משרעת הקלט (בואו נקרא נפח זה) עולה לרמה שהפלט אינו יכול להתאים (טרנזיסטור יכול רק להפיק כל כך הרבה כוח), הנפח מהמגבר נגמר והצליל שלכם מתחיל לגזור ולעוות. לבסוף, אם אתה מקשיב בזמן ההקלטה (פעם התקשרנו לשיחת טלפון), מגבר צריך להיזהר שהוא לא מגביר את האות מספיק גבוה כדי שהמיקרופון ירים אותו או שתקבל משוב. זה לא חל רק על הפלט שאתה יכול לשמוע, אלא על האות עצמו. חשמל = מגנטיות.

מגבר איכותי יכול למתן את כל העיוות שהוא יוצר.

כשמדברים על מגברים גדולים המשמשים על הבמה ישנם המון דברים אחרים בתערובת כמו מגברי קדם-מגבר או מגברים מרובי-שלבים או אפילו הגדרות מגבר-על של מגבר יכול להשפיע על הצליל. אבל מגברים קטנים מתקשים בעצמם אם גם אתם רוצים לעשות טוב. אינך יכול לשפר אות אנלוגי מבלי להשפיע על הרווח (נפח), נאמנות (שכפול צליל נאמן) או יעילות (ניקוז סוללה). הכנת מגבר טוב לטלפון זה קשה. דרך קשה יותר משימוש ב- DAC טוב, וזו הסיבה שאנחנו רואים טלפונים עם DAC טוב עם 24 סיביות שעדיין נשמעים גרועים בהשוואה לטלפון כמו LG V30 שיש לו גם מגבר נהדר.

עומק סיביות ושיעורי דגימה

איננו יכולים לשמוע שמע דיגיטלי. אבל הטלפונים שלנו לא יכולים לאחסן שמע אנלוגי. אז כשאנחנו מנגנים את המוזיקה שלנו, היא צריכה לעבור דרך DAC. התרשים הקטן שלנו למעלה מראה עד כמה חשוב לדגום אות אנלוגי פעמים רבות ככל האפשר בעת ההמרה לקובץ דיגיטלי. אבל כמה "עמוק" אתה מדגם משנה את ההבדל.

מבלי להיות טכני מדי, ככל שתרצה שכל מדגם יהיה מדויק יותר, כך עומק הסיביות שאתה צריך להשתמש בו גבוה יותר. עומק הסיביות מיוצג על ידי מספר שיכול להונות. ההבדל בגודל בין 16 ל 24 ו 32 הוא יותר ממה שאתה חושב. הרבה יותר.

כשמוסיפים סיבית אחת, אתה מכפיל את כמות דפוסי הנתונים.

קצת יכול לאחסן רק שני ערכים (0 ו -1), אבל אתה יכול לספור להשתמש בהם בדיוק כמו שאתה יכול עם ספרות "רגילות". התחל לספור ב -0 ואתה מכה ב -9; אתה מוסיף טור נוסף למספר ומקבל 10. בעזרת ביטים אתה מתחיל ב- 0 וכשאתה מכה על 1 אתה מוסיף טור נוסף כדי לקבל 00 שהופך למספר של 2 סיביות. למספר של שני סיביות יכולים להיות ארבעה דפוסי נתונים או נקודות שונות (00, 01, 10 או 11). כשמוסיפים סיביות בודדות, אתה מכפיל את מספר נקודות הנתונים ומספר של 3 סיביות יכול להכיל שמונה דפוסי נתונים שונים (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 או 111).

אל תדאג. סיימנו עם מתמטיקה. חשוב רק להבין מה באמת עומק הסיביות מייצג. לאות של 16 סיביות יש 65, 536 נקודות נתונים נפרדות, לאות של 24 סיביות יש נתונים פי 256 יותר עם 16, 777, 216 נקודות לדגימה, ולאות 32 סיביות יש 4, 294, 967, 294 נקודות למדגם. זה פי 65, 536 יותר נתונים מאשר קובץ של 16 סיביות.

שיעורי הדגימה נמדדים בהרץ, ו -1 הרץ פירושו פעם אחת בכל שנייה. ככל שתדגמן יותר פעמים קובץ, כך תוכל לקבל יותר נתונים מקוריים. קידוד שמע באיכות תקליטור לוכד נתונים בקצב של 44, 100 פעמים בשנייה. קידוד ברזולוציה גבוהה יכול לדגום ריאליסטי 384, 000 פעמים בשנייה. כשאתה לוכד יותר נתונים עם עומק סיביות גבוה יותר ועושה זאת יותר פעמים בשנייה, אתה יכול ליצור מחדש את המקור בצורה מדויקת יותר.

בניית DAC ומגבר טובים אינם החלק המסובך היחיד בתהליך - קידוד אודיו משתמש במיליוני ומיליוני חישובים בכל שנייה.

אותם גורמים חשובים גם לאודיו מוזרם (שהוא דיגיטלי) אבל שמע מוזרם מוסיף שכבה נוספת של סיבוך מכיוון שאיכותו תלויה גם בקצב סיביות - ביטים שעובדו ליחידת זמן. אנו מודדים זאת באותה דרך בה אנו מודדים מהירויות אינטרנט: kbps (קילובייט לשנייה). גבוה יותר זה יותר טוב. קודקוד המשמש לדחיסת אות שמע דיגיטלי הוא גם חשוב, וקודקים חסרי אובדן כמו FLAC או ALAC שומרים על יותר מהנתונים הדיגיטליים שקודקים מאבדים כמו MP3. עבודה רבה כרוכה בכדי לגרום לקול להיכנס דרך הרמקול או האוזניות.

מספרים בעולם האמיתי

הזכרנו קודם כי קידוד הקלטה לאחסון (בתור אמן) שונה במקצת מקידודו להפעלה. מכונות ומחשבים לא יכולים לשמוע, וכל זה משחק מספרים. כשאתה מקודד ומפענח אות שמע, אתה עושה הרבה מתמטיקה. ככל שתשתמש במידע רב יותר כדי לחשב את משרעת האות, כך החישובים יהיו מדויקים יותר. אבל האוזניים שלנו אינן מחשבים.

אפילו שמיעה מושלמת לא תעזור לך לשמוע שום תועלת ממערכת סודיו עם 32 סיביות. לעת עתה, בכל מקרה.

קובץ שמע מלא ב"צלילים "שאיננו יכולים לשמוע. מרבית הנתונים בקידוד 32 סיביות אינם מועילים בעת האזנה, וקצב דגימה שהוא גבוה מדי יכול למעשה להישמע גרוע יותר מכיוון שהוא מביא רעש חשמלי רב מדי. הפקת קובץ שמע דיגיטלי המחזיק בכמות המידע הנכונה מתחשבת בכך, כמו גם העיצוב של DAC. אבל כמו כל הדברים, המספרים הגבוהים יותר נראים טוב יותר לאנשים שמשווקים אותם. לדעת איך ומדוע כל זה עובד זה ממש מגניב, אבל לדעת מה אתה צריך זה יותר חשוב.

קובץ שמע דיגיטלי המקודד 24 סיביות ו 48kHz, ו- DAC שיכול להמיר אותם מציע את האיכות הטובה ביותר שאנחנו יכולים לשמוע. כל דבר גבוה יותר הוא פלצבו וכלי שיווקי.

המגבלות הפיזיות של גופנו והאופן בו עובד הטכנולוגיה הנוכחית שלנו פירושו של נתונים שנאספים בעומק קצת יותר מ- 21 סיביות ונודגמים בתדירות גבוהה יותר מ 42kHz הם גבול השמיעה "המושלם". חשוב שיהיה עותק דיגיטלי של שמע מוקלט בקצבי נתונים גבוהים במיוחד למקרה שתהיה פריצת דרך טכנולוגית, אך לקבצים שאתה מקשיב להם היום והחומרה שיכולה להפעיל אותם יש תקרה סבירה. אך פריצת הדרך הזו לעולם לא תתרחש עם חומרה בה אנו משתמשים כיום, כך ש- DAC עם 32 סיביות ב- LG V30 של LG שלך הוא הרבה יתר על המידה.

אז בואו ונעבור שוב על ה DAC והמגבר הזה

DAC הוא רכיב שמע המשמש להפוך את קבצי האודיו הדיגיטליים המאוחסנים בטלפונים שלנו לאות אנלוגי. יש הרבה מתמטיקה מורכבת שמנסה להפיק את העותק של צליל עותק קרוב למקור, אבל חלק גדול מנתוני השמע הם דבר שאנחנו לא יכולים לשמוע. אתה יכול אפילו לגרום לדברים להישמע גרועים יותר אם אתה מנסה לעשות יותר מדי בעת קידוד קובץ.

אפליקציה מנגנת את הקובץ. DAC ממיר אותו לאנלוגי. המגבר מגביר את האות. והגבינה עומדת לבדה.

אות אנלוגי מוזן למגבר המגביר את עוצמת האות כך שהוא מתחזק. אבל קשה לעשות דברים בלי להישמע רע זה קשה. כשאתה עושה את זה במשהו קטן כמו טלפון שיש בו גם כמות מוגבלת של כוח סוללה הוא מסתבך במיוחד. המגבר יכול (ובדרך כלל עושה זאת) להשפיע יותר על האופן בו הדברים נשמעים לאוזנינו מאשר ה- DAC.

הפלט האנלוגי מה- DAC וה- amp הוא משהו שהאוזניות שלנו יכולות לנגן ואוזנינו יכולות לשמוע, אבל הטלפונים שלנו לא יכולים לאחסן כראוי כזו, ולכן יש צורך בקובץ דיגיטלי. ובמידה ומהנדס איפשהו מבצע פריצת דרך משמעותית בקידוד ופענוח שמע דיגיטלי, עבודות מקוריות מאוחסנות בכמויות אסטרונומיות של נתונים, שרבים מהם נזרקים כאשר קידוד קובץ שנשמע הכי טוב.

כל מה שאתה צריך אי פעם הוא DAC שיכול להמיר קבצי 24 סיביות / 48kHz, מגבר המגביר את האות מבלי להוסיף עיוותים או רעש, וקבצים באיכות גבוהה להפעלה.

וואי.

האם יש לטלפון שלי DAC ומגבר?

האם זה משמיע צלילים בכלל? אם כן, יש לו DAC ומגבר.

דיברנו מדוע השמע המוקלט מומר לעותק דיגיטלי קודם לכן, אבל מה עם אות אנלוגי? מדוע זה מיוחד ומדוע עלינו להמיר אודיו בחזרה לאנלוגי? בגלל לחץ.

לכל דבר אלקטרוני שיכול להשמיע צלילים יש DAC.

אחת הדרכים למדידת אות אנלוגי היא בעוצמתו. ככל שהתדר חזק יותר (מרוחק מנקודת האפס בצורת גל) הוא חזק יותר כאשר הוא יוצר מחדש על ידי רמקול. רמקול משתמש באלקטרומגנט ובנייר או בבד שזזים להמיר את האות לצליל. האות האנלוגי שומר על סליל נע ואלמנטי הנייר או הבד דוחפים את האוויר ליצירת גל לחץ. כשגל לחץ זה מגיע לעור התוף שלנו הוא משמיע צליל. יש לשנות את עוצמת התדר של גלי הלחץ ותיצור צלילים שונים.

זה כמעט נראה כמו קסם, והמדענים שהבינו כיצד להקליט ולהשמיע אודיו היו ברמה 'שלמה של חכם.

DAC ומגבר יכולים לחיות באושר באוזניות או בכבל.

לחלק מהטלפונים יש מגבר DAC ומגבר טובים יותר מאחרים, וטלפונים ללא שקע אוזניות אינם חייבים להשתמש בשילוב DAC / amp בכדי לשלוח שמע לזוג אוזניות. לכל הטלפונים יש צלילים למערכת ושיחות קוליות, אך DAC ומגבר יכולים גם לחיות בתוך האוזניות שלך או אפילו בכבל המחבר אוזניות ליציאת ה- USB שלך. USB-C יכול לשלוח שמע שמע אנלוגי ודיגיטלי ושתי אוזניות רגילות (עם מתאם) יכולות לשמש להפעלת שמע אנלוגי מהיציאה ואוזניות עם DAC משלהן יכולות לקבל שמע דיגיטלי לפענוח ולהמיר את עצמן.

וכנראה שיש לכם אוזניות עם DAC ומגבר בתוכם, כי ככה עובד בלוטות '.

שמע Bluetooth

DAC ומגבר צריכים לשבת בשורה אחת בין הקובץ הדיגיטלי שמושמע לאוזניים שלך. אין דרך אחרת לשמוע צלילים. כאשר אנו משתמשים ב- Bluetooth כדי להאזין למוזיקה או לסרט (או אפילו שיחת טלפון) אנו שולחים אות דיגיטלי מהטלפון שלנו ולאוזניות ה- Bluetooth שלנו. ברגע שהוא שם, הוא מומר תוך כדי תנועה (זה המשמעות של הזרמת שמע) לאות אנלוגי, מועבר דרך הרמקולים ונשא באוויר כגל לחץ לאוזניים.

Bluetooth מוסיף שכבה נוספת של סיבוך לתערובת, אך עדיין יש DAC ומגבר מעורבים.

האיכות של DAC ומגבר בעת השימוש ב- Bluetooth חשובה לא פחות מאשר בחיבור קווי, אך גם רכיבים אחרים יכולים להשפיע על הצליל. לפני שנשלח שמע דרך Bluetooth, הוא נדחס. הסיבה לכך היא ש- Bluetooth איטי. נתח קל יותר של קובץ קל יותר לשליחה מאשר גדול יותר וקובץ שמע מקל על הזרמתו. כאשר הנתח של קובץ שמע דחוס מתקבל על ידי האוזניות שלך, תחילה יש לפרק אותו ואז לשלוח אותו בסדר הנכון דרך DAC והמגבר באוזניות שלך. ישנן כמה דרכים שונות לדחוס, לקצוץ, להעביר ולהרכיב שמע על גבי Bluetooth באמצעות רכיבי codec שמע שונים של בלוטות '. חלקם מביאים קובץ דיגיטלי טוב יותר (עומק סיביות וקצב דגימה גבוה יותר) מאחרים ל- DAC ולמגבר האוזניות, אך ברגע שמגיעים לנתונים אלה אוזניות ה- Bluetooth שלך עובדות בדיוק באותה צורה ש- DAC ו- amp פנימיים עושים.

סיכום ומה שחשוב

יש הרבה דרכים להשיג מוזיקה משיר שהורדת בטלפון שלך לאוזניים. אבל כל אחד מהם דורש DAC ומגבר.

אתה לא צריך להיות אודיופיל כדי ליהנות מהאזנה למוזיקה. מה שחשוב זה איך זה נשמע לך.

רכיבי שמע מתקדמים יכולים לעבד יותר נתוני שמע ולהציע אודיו נשמע טוב יותר, אך לכל דבר בחיים יש פיתרון. DAC שיכול להמיר יותר משמע של 16 סיביות יקר יותר לקנות ולשלב בטלפון מכיוון שהוא גם רגיש יותר להפרעות מחלקים אחרים. הדבר נכון גם למגבר - מגברים חזקים במיוחד שיכולים להניע אוזניות בעלות עכבה גבוהה. אפילו לקבצי האודיו עצמם יש חיסרון, שכן קבצי שמע "hi-res" יכולים להיות גדולים למדי ולקחת שטח אחסון רב יותר או לחיבור מהיר יותר לזרם.

אתה באמת לא צריך לדעת כל זה כדי לחבב את האופן שבו הטלפון שלך נשמע. וזה המפתח - אתה זה שמחליט מה נשמע טוב. אל תיתן לכל דיון על הטוב ביותר או מה לא בסדר עם Bluetooth להשפיע על מה שאתה שומע, במיוחד אם אתה מרוצה מאיך שזה נשמע.