Порівняння ЦАПів

- ЦАП. Власне цифро-аналогові перетворювачі у первісному розумінні цього слова - пристрої, призначені для конвертації цифрового звуку, що передається по оптичному, коаксіальному або USВ-інтерфейсу, аналоговий аудіосигнал лінійного рівня, зазвичай формату стерео. Іноді може також передбачатися комутація цифрового сигналу (висновок у незмінному вигляді на той чи інший цифровий вихід), рідко також зворотне, аналого-цифрове перетворення та/або обробка звуку за допомогою вбудованих фільтрів і регуляторів.

- ЦАП з підсилювачем. Цифро-аналогові перетворювачі (див. відповідний пункт), доповнені вбудованим підсилювачем для навушників та виходом на навушники. Застосування цієї функції може бути різним: в одних пристроях «вуха» використовуються для того, щоб контролювати звук, що надходить на виходи ЦАП, інші моделі фактично є висококласними компактними підсилювачами для навушників, що підключаються до цифрового виходу ПК, ігрової консолі або іншого аналогічного пристрою.

Кількість каналів звуку, яке підтримується пристроєм.

Стандартним варіантом для сучасних ЦАП є класичний стереозвук на 2 каналу. Однак, крім цього, можуть зустрічатися й інші варіанти. Так, існують багатоканальні (до 32 каналів) пристрої; звичайно ставляться до аудиоинтерфейсам (див. «Тип») і призначаються для зведення декількох джерел звуку — наприклад, мікрофона і декількох інструментів. Протилежний варіант — одноканальні перетворювачі; застосовуються вони в основному в hi-end аудіосистемах за принципом «по одному на канал» і призначаються для максимального поділу каналів (що, зі свого боку, дозволяє дуже точно налаштовувати параметри роботи кожного каналу).

Розрядність цифро-аналогового перетворювача, який використовується в пристрої.

Під ЦАП в даному випадку мається на увазі «серце» пристрою, основна схема, яка безпосередньо забезпечує конвертацію цифрового звуку в аналоговий. Розрядність ж першопочатково є однією з характеристик цифрового аудіосигналу. У цьому разі сенс її такий: розрядність ЦАП повинна бути не нижче розрядності аудіосигналу, з якими планується використовувати перетворювач, в іншому разі пристрій не зможе ефективно впоратися з конвертацією.

Частота дискретизації цифро-аналогового перетворювача, який використовується в пристрої.

Під ЦАП в даному випадку мається на увазі «серце» пристрою, основна схема, яка безпосередньо забезпечує конвертацію цифрового звуку в аналоговий. А частота дискретизації — це першопочатково одна з характеристик цифрового звуку. У цьому разі сенс її такий: частота дискретизації ЦАП повинна бути не нижче відповідного показника у вхідному аудіосигналі, в іншому разі пристрій не зможе ефективно впоратися з конвертацією.

Діапазон частот звуку, підтримуваний пристроєм. Найчастіше мова йде про діапазон частот, який пристрій може видати в аналоговому аудіосигналі на виході.

Загалом чим ширший частотний діапазон — тим більш повним виходить звучання, тим нижче ймовірність, що перетворювач «відріже» верхні або нижні частоти. Однак потрібно враховувати, що людське вухо здатне чути звуки на частотах від 16 до 22 000 Гц, причому з віком верхня межа знижується. Так що з практичної точки зору передбачати більш широкий діапазон в аудіотехніці не має сенсу. А вражаючі цифри, що зустрічаються у висококласних пристроях (наприклад, 1 – 50 000 Гц) є швидше «побічним ефектом» прогресивних електронних схем і наводяться в характеристиках в основному з метою реклами. Також нагадаємо, що на загальну якість звучання впливає безліч інших факторів, крім частотного діапазону.

Співвідношення сигнал/шум, забезпечуване перетворювачем.

Даний параметр описує співвідношення гучності чистого звуку, видаваного пристроєм, до гучності власних шумів (які неминуче створює будь-який електронний пристрій). Таким чином, чим вище співвідношення сигнал/шум — тим чистіше звук, тим менше власні шуми ЦАП впливають на аудіосигнал. Показники до 80 дБ можна вважати прийнятними, до 100 дБ — непоганими, 100 – 120 дБ — хорошими, більше 120 дБ — відмінними. Втім, варто пам'ятати, що загальна якість звуку впливає не тільки цей параметр, але і безліч інших.

Зазначимо, що з співвідношенням сигнал/шум часто пов'язують таку характеристику, як динамічний діапазон (див. вище). Вони схожі за загальним змістом, обидва описують різницю між стороннім фоном і корисним сигналом. Проте рівень шуму при обчисленнях береться різний: для співвідношення сигнал/шум враховується фон перетворювача «на холостому ходу», а для динамічного діапазону — шум, що виникає при видачі низькорівневого сигналу. Цим і зумовлена різниця в цифрах.

Коефіцієнт гармонійних спотворень, які видаються перетворювачем під час роботи.

Чим нижче цей показник, тим чистішою виходить звук, видаваний пристроєм, тим менше спотворень вноситься в аудіосигнал. Повністю уникнути таких спотворень неможливо, але можна знизити їх до рівня, не сприймається людиною. Вважається, що людське вухо не чує гармоніки, рівень яких становить 0,5% і нижче. Тим не менш, в висококласної аудіотехніці коефіцієнти спотворень можуть бути набагато більш низькими — 0,005 %, 0,001 % і навіть менше. В цьому є цілком практичний сенс: спотворення від окремих компонентів системи підсумовуються, і чим нижче коефіцієнт гармонік у кожного компонента — тим менше спотворень в результаті буде в чутному звуці.

Входи, передбачені в конструкції пристрою.

— Mini-Jack (3.5 мм). Стандартний роз'єм 3.5 мм mini-Jack зазвичай використовується як аналоговий (лінійний) аудіовхід на два канали стерео. Розрахований він переважно на портативні пристрої на зразок смартфонів, кишенькових плеєрів тощо.

— Jack (6.35 мм). Роз'єм, застосовуваний в якості аналогового аудіовходу. За конструкцією аналогічний mini-Jack 3.5 мм (див. відповідний пункт), однак має більші розміри і забезпечує надійніший контакт. Внаслідок цього даний роз'єм використовується не для портативної, а переважно для стаціонарної аудіотехніки, зокрема професійної. Друга особливість полягає в тому, що 6.35 мм Jack може грати роль як лінійного, так і інструментального/мікрофонного входу. Останнє зустрічається в аудіоінтерфейсах (див. «Тип»), при цьому в таких пристроях можуть передбачатися комбіновані роз'єми, які поєднують Jack і XLR (див. відповідний пункт). Крім того, варто відзначити, що через роз'єм 6.35 мм часто здійснюється балансне підключення — особливий різновид з'єднання, який застосовується в професійній аудіотехніці і дає змогу без перешкод передавати сигнал навіть по досить довгим дротам.

— RCA. Характерні круглі роз'єми під штекер типу «тюльпан»; можуть застосовуватися в різних інтерфейсах, однак під «входом RCA» зазвичай мають на увазі аналоговий лінійний аудіовхід. Зазна...чимо, що через один аналоговий роз'єм RCA може передаватися тільки один канал звуку; тому кількість таких роз'ємів відповідає кількості каналів, підтримуваних пристроєм (наприклад, вхід для стереозвуку складається з пари гнізд RCA).

— Phono. Спеціалізований вхід для підключення вінілового програвача, точніше — звукознімача «вертушки». Особливість аудіосигналу зі звукознімача полягає в тому, що він «перекошений» по частотах, і для приведення АЧХ в норму необхідно пропускати звук через фонокоректор. Відповідно, наявність входу Phono означає наявність у пристрої фонокоректора і можливість роботи в ролі передпідсилювача для вінілових програвачів. Потрібно враховувати, що існує два різновиди звукознімачів — MM і MC, і перед покупкою пристрою з входом Phono бажано уточнити, з якими з цих різновидів він сумісний. Втім, нерідко зустрічається підтримка відразу обох варіантів.

— XLR. В аудіотехніці найчастіше використовуються трьохконтактні роз'єми типу XLR. Теоретично вони можуть мати різне призначення, однак на практиці, кажучи «вхід XLR», зазвичай мають на увазі аналоговий аудіовхід — або лінійний, або мікрофонний/інструментальний (в останньому разі даний роз'єм може поєднуватися з Jack 6.35 мм — див. відповідний пункт). Даний роз'єм користується популярністю у професійній аудіотехніці, і на те є дві основні причини. По-перше, XLR забезпечує надійне та щільне з'єднання, в гніздах нерідко передбачаються замки для фіксації штекерів. По-друге, підключення через даний роз'єм здійснюється так званим балансним способом, по трьом дротам замість двох. Особливість такої передачі сигналу полягає в тому, що зовнішні перешкоди фільтруються, по суті, самим дротом, що дає змогу передавати якісний звук навіть при великій довжині кабелів.

— Коаксіальний S/P-DIF. Вхід для цифрового аудіосигналу, один з різновидів S/P-DIF (другий різновид — оптичний). Дає змогу передавати як стерео, так і багатоканальний звук. В якості роз'єму використовується RCA, проте не варто плутати цей вхід з входами RCA (див. відповідний пункт). Коаксіальний інтерфейс використовує принципово інший формат сигналу, всі канали звуку передаються через один роз'єм, і навіть кабель для такої передачі потрібно використовувати спеціальний — екранований. У порівнянні з волокном, що застосовується в оптичному інтерфейсі, такий кабель більш чутливий до електромагнітних перешкод, однак менш делікатний.

— Оптичний. Вхід для цифрового аудіосигналу, що передається по оптоволоконному кабелю TOSLINK. Цей інтерфейс є різновидом S/P-DIF і за можливостями схожий з коаксіальним входом (див. відповідний пункт) — зокрема, дає змогу передавати багатоканальний звук. Ключовою відмінністю і головною перевагою такого з'єднання є повна нечутливість до електромагнітних перешкод. З іншого боку, оптоволоконний кабель досить крихкий і чутливий до ушкоджень, його потрібно берегти від сильних натисків і перегинів.

— Балансний цифровий (AES/EBU). Професійний інтерфейс для роботи з цифровим аудіосигналом. Найчастіше заснований на штекері XLR, проте не варто плутати вхід AES/EBU з входом XLR: перший різновид працює з цифровим сигналом, де всі канали звуку передаються через один роз'єм, другий — з аналоговим, за принципом «один роз'єм на канал». А ось загальною особливістю обох інтерфейсів, крім типу штекера, є те, що вони забезпечують балансне з'єднання — з'єднання в особливому форматі, при якому перешкоди, що наводяться на дріт, гасяться прямо в дроті. Це дає змогу застосовувати кабелі великої довжини без шкоди для якості сигналу.

— MIDI. Вхід для підключення MIDI-пристроїв: клавіатур, «вертушок» та інших контролерів. Такі входи зустрічаються виключно в аудіоінтерфейсах (див. «Тип»). Нагадаємо, що потік MIDI являє собою не звук, а службову інформацію для віртуальних музичних інструментів. Тому дані, що приймаються через цей вхід, не обробляються пристроєм, а просто передаються на комп'ютер, планшет або спеціалізовану апаратуру через USB B (див. нижче), MIDI-вихід (див. «Виходи») або інший аналогічний роз'єм.

— BNC. Коаксіальний роз'єм із байонетною або різьбовою фіксацією. Найчастіше застосовується аналогічно коаксіальному S/P-DIF — для прийому цифрового аудіосигналу. Застосовується в основному в професійній техніці, однією з переваг вважається наявність фіксатора, що підвищує надійність з'єднання.

— USB B. Роз'єм для підключення до комп'ютера в якості периферійного пристрою. Має характерну квадратну форму, яка помітно відрізняється від загальновідомих прямокутних портів USB. А способи застосування такого з'єднання можуть бути різними. Так, традиційні ЦАП (див. «Тип») при підключенні по USB B зазвичай грають роль зовнішньої звукової карти і використовуються для виведення звуку з комп'ютера на навушники, колонки або інший аудіопристрій. Аудіоінтерфейси — навпаки, передають сигнал, що приймається з зовнішніх джерел, на комп'ютер для запису і оброблення.

— USB-C. Наявність сучасного порту USB-C для підключення до ПК або ноутбука. Як і порт USB B може передавати сигнал в дві сторони, залежно від типу пристрою.

— Вхід управління ІЧ. Роз'єм для підключення виносного інфрачервоного приймача для пульта ДУ. Роль такого приймача може грати як окремий спеціалізований пристрій, так і інший компонент системи, що має вихід управління ІЧ і сумісний з даними пультом. Сенс даної функції полягає в тому, що ЦАП після монтажу всіх компонентів аудіосистеми може опинитися в місці, куди пульт ДУ «не дістає». У такому разі до пристрою можна підключити зовнішній приймач і посилати сигнали з пульта на нього, а вже приймач передасть сигнал на пристрій.

— Тригерний. Службовий вхід, застосовуваний для управління живленням пристрою. Такий вхід підключається до тригерного виходу іншого компонента аудіосистеми (наприклад, підсилювача), і при вмиканні/вимиканні цього компонента ЦАП буде вмикатися і вимикатися одночасно з ним. Це полегшує життя користувачу, позбавляючи його від необхідності «зайвих рухів» для вмикання і вимикання ЦАП.

— Mini-Jack (3.5 мм). У даному випадку мається на увазі стандартне гніздо під mini-Jack 3.5 мм, що використовується в якості лінійного виходу (виходи на навушники, які також використовують цей роз'єм, рахуються окремо — див. відповідний пункт). На практиці такий роз'єм застосовується в основному для підключення деяких моделей активних колонок (особливо він популярний в комп'ютерній акустиці). При цьому через один роз'єм mini-Jack виводяться зазвичай відразу два канали стерео.

— Jack (6.35 мм). Вихід для передачі аналогового сигналу. Будучи схожим з популярним mini-Jack за конструкцією (і відрізняючись лише більшими розмірами), цей роз'єм має принципово іншу специфіку застосування. По-перше, штекери типу Jack (TRS) використовуються в основному в «серйозній» стаціонарній аудіотехніці, у т. ч. професійній. По-друге, виходи цього типу зазвичай працюють за принципом «один канал на роз'єм» (тобто, наприклад вихід стерео складається з двох гнізд). По-третє, даний роз'єм нерідко передбачає балансне з'єднання — з'єднання в особливому форматі, що дозволяє застосовувати довгі проводи без шкоди для якості сигналу (за рахунок того, що сам дріт працює як фільтр перешкод). Втім, з'єднання по 6.35 Jack може бути і небалансним.

— RCA. В даному випадку мова йде про аналоговий лінійний аудіовихід, що використовує роз'єми RCA (ці роз'єми можуть застосовуватис...я і в інших інтерфейсах, однак ті мають свої назви). Стандартний вихід цього типу складається з двох роз'ємів — під лівий і правий канал стерео. Цей інтерфейс є одним з найпопулярніших в стаціонарній відеоапаратурі початкового і середнього рівня.

— XLR. Формально XLR — це назва типу штекера; проте, коли говорять про виходи XLR, зазвичай мають на увазі конкретний інтерфейс — аналоговий лінійний вихід з балансним підключенням. Таке підключення (з різними роз'ємами) широко застосовується в професійній техніці; воно дозволяє застосовувати кабелі великої довжини без шкоди для якості сигналу, завдяки тому, що зовнішні перешкоди гасяться прямо в кабелі. Конкретно ж роз'єм XLR примітний високою надійністю, нерідко в таких роз'ємах передбачаються замки для фіксації штекерів. Сигнал на такі виходи подається за принципом «один канал на роз'єм», так що стандартний вихід XLR складається з двох роз'ємів — під лівий і правий канал стерео.

— Коаксіальний S/P-DIF. Вихід для цифрового аудіосигналу, з можливістю передачі багатоканального звуку. Використовує роз'єм типу RCA, однак виходи S/P-DIF принципово відрізняються від виходів RCA (див. відповідний пункт) — по-перше, типом сигналу (цифровий, а не аналоговий), по-друге, кількістю роз'ємів (S/P-DIF один роз'єм відповідає за всі канали звуку). Крім того, звичайний кабель RCA для коаксіального інтерфейсу не підходить — треба використовувати екранований дріт.

— Оптичний. Вихід для передачі цифрового аудіосигналу (у тому числі багатоканального) по оптоволоконному кабелю. Таке підключення примітно повною нечутливістю до електричних перешкод, у цьому полягає його основна перевага перед коаксіальним інтерфейсом S/P-DIF, які мають подібні можливості. Водночас оптоволокно вимагає обережного поводження, від різкого згину або сильного натиску такий кабель може прийти в непридатність.

— Балансний цифровий (AES/EBU). Вихід для передачі цифрового аудіосигналу через роз'єм XLR. Від виходів XLR (див. відповідний пункт) даний роз'єм відрізняється, по-перше, форматом сигналу, по-друге, тим, що всі канали звуку в даному випадку передаються через один роз'єм. AES/EBU використовує балансне підключення; підключення дає можливість використовувати навіть досить довгі проводи без шкоди для якості звуку, так як перешкоди автоматично фільтруються при прийомі сигналу.

— MIDI. Спеціалізований вихід для передачі команд MIDI. Зустрічається виключно у аудіоінтерфейсах (див. «Тип»), мають MIDI-вхід (див. вище), і застосовуються для передачі команд MIDI, які приймаються цим входом, на зовнішній пристрій — найчастіше апаратний секвенсор або іншу спеціалізовану апаратуру.

— BNC. Коаксіальний роз'єм, який застосовується в основному для передачі звуку в цифровому вигляді. Від коаксіального S/P-DIF (див. вище) відрізняється не тільки розмірами, але і наявністю фіксатора — байонетного або різьбового — який забезпечує додаткову надійність з'єднання.

— Тригерний. Службовий роз'єм, застосовуваний для керування живленням підключених до пристрою компонентів аудіосистеми. При включенні ЦАП тригерний вихід подає керуючий сигнал на відповідний вхід керованого пристрою (наприклад, підсилювача), який «пробуджуе» його; аналогічно працює і вимикання. Таким чином, користувачеві не потрібно включати і відключати кожен компонент системи окремо — досить включити/відключити тільки ЦАП, керовані компоненти «зреагують» автоматично.