PRZETWORNIK DAC – SERCE WSPÓŁCZESNEGO SYSTEMU AUDIO

Przetwornik DAC (Digital to Analog Converter), który przekształca sygnał cyfrowy na sygnał analogowy, stanowi jeden z podstawowych elementów systemu audio. Integracja przetwornika DAC we wzmacniaczu może przynieść wiele korzyści – przede wszystkim obniżyć koszty całego systemu i wpłynąć pozytywnie na jakość sygnału na wyjściu urządzenia. 

Zasadniczo wszystkie nagrania są obecnie realizowane w postaci cyfrowej. I chociaż w studio czy na sali koncertowej wykorzystuje się mikrofony i analogowe wzmacniacze różnego typu, to jednak finalnie poszczególne sygnały są rejestrowane w postaci cyfrowej. W formie cyfrowej przeprowadza się ich edycję oraz odpowiednio łączy w utwór muzyczny, który ostatecznie wydaje się w wersji cyfrowej na płytach CD, DVD, a także w internetowych serwisach streamingowych.

Sygnały cyfrowe są odporne na zakłócenia, a ich wielokrotne odtwarzanie nie degeneruje nośnika. Jednak niezbędne jest ich ponowne przekształcenie na postać analogową, która odpowiada chwilowej prędkości fali akustycznej docierającej do ludzkiego ucha. I właśnie tę operację realizuje się w przetworniku cyfrowo-analogowym DAC.

Jakość przetwarzania cyfrowo-analogowego ma kluczowe znaczenie!

Przetwarzanie cyfrowo-analogowe jest stosunkowo wymagającym i skomplikowanym procesem. Operacja polega na tym, że ciąg liczb zawierających informacje o chwilowej amplitudzie należy zamienić na sygnał ciągły, zawierający jedynie oryginalne składowe rejestrowanego sygnału. Ze względu na ograniczoną pojemność, tj. przepustowość nośnika, sygnały audio są zwykle próbkowane z minimalną uzasadnioną technicznie częstotliwością. Wymienione czynniki sprawiają, że aby poprawnie odtworzyć sygnał analogowy, należy zrealizować szereg następujących operacji:

• interpolację (proces dostosowania częstotliwości próbkowania do przetwornika),

• filtrowanie cyfrowe wyrównujące charakterystykę przetwarzania,

• właściwe przetwarzanie cyfrowo-analogowe,

• filtrowanie analogowe tłumiące składowe z poza pasma akustycznego.

Niebagatelne znaczenie ma także synchronizacja cyfrowego sygnału na wejściu z procesem przetwarzania. Konsekwencją niedociągnięć, które mogą pojawić się w tym zakresie, jest wprowadzanie dodatkowych, nieprzyjemnych w odsłuchu zniekształceń (jest to tzw. jitter). Każda z operacji jest wymagająca pod względem matematycznym i wykonawczym. Należy bowiem doskonale rozumieć poszczególne procesy oraz właściwie dobrać środki do ich realizacji. Niezbędna jest duża moc obliczeniowa systemu, a także zaawansowane algorytmy cyfrowego przetwarzania sygnału. Ze względu na złożoność i trudność realizacyjną zagadnienia, większość przetworników DAC wprowadza bardzo duże zniekształcenia fazowe i ma niestacjonarny charakter przetwarzania w funkcji prędkości zmian sygnału. Przekłada się to bezpośrednio na pogorszenie właściwości odsłuchowych całego systemu audio.

DAC zintegrowany we wzmacniaczu czy standalone?

Początkowo, gdy cyfrowe nagrania były dostępne wyłącznie na płytach CD, przetwornik cyfrowo-analogowy DAC znajdował się na wyposażeniu odtwarzaczy. Aktualnie, gdy niemal wszystkie źródła dźwięku (CD, TV, PC, konsole, streamery itp.) odtwarzają sygnał w postaci cyfrowej, bardziej zasadna jest integracja jednego wysokiej jakości przetwornika DAC we wzmacniaczu. Takie rozwiązanie zapewnia zdecydowanie lepsze parametry sygnału z tego chociażby względu, że operacje regulacji poziomu tonalnego można realizować jeszcze na sygnale cyfrowym. Nie wprowadza się wówczas dodatkowych zniekształceń i szumów, charakterystycznych dla układów przedwzmacniaczy analogowych. Ponadto wzmacniacz z wbudowanym przetwornikiem DAC pozwala na większą kontrolę urządzenia, ponieważ analizując odebrany sygnał w systemie cyfrowym i znając aktualny poziom głośności, można zapobiec przesterowaniu – które może doprowadzić do uszkodzenia głośników – jeszcze zanim sygnał zostanie odtworzony. Kolejną korzyścią, jaką daje zintegrowanie przetwornika DAC, jest możliwość bardzo dobrego dopasowania jego właściwości brzmieniowych do samego wzmacniacza. 

Kiedy wybrać zintegrowany DAC?

Reasumując, przetwornik DAC jest kluczowym elementem współczesnego systemu audio. Jego integracja we wzmacniaczu mocy może przynieść dodatkowe korzyści, pod warunkiem, że wzmacniacz realizuje funkcje regulacji tonów, loudness itp. w domenie cyfrowej. Jeśli używasz budżetowego źródła, wykorzystaj wysokiej jakości przetwornik DAC zintegrowany we wzmacniaczu. Podłącz źródło interfejsem cyfrowym, a przekonasz się, że jakość sygnału na wyjściu tak skonfigurowanego systemu będzie zdecydowanie wyższa. Jednak generalnie jakość sygnału na wyjściu przetwornika DAC zależy od jego jakości, jeśli dysponujemy bardzo dużym budżetem, przetwornik DAC w osobnej obudowie prawdopodobnie pozwoli uzyskać najlepszą jakość dźwięku. Natomiast, w sytuacji gdy na zakup systemu audio chcemy przeznaczyć ograniczone środki, wówczas zintegrowany DAC będzie lepszym rozwiązaniem ze względu na oszczędności związane z brakiem dodatkowej obudowy i okablowania. Warto w tym miejscu zaznaczyć że sam układ scalony przetwornika DAC nie decyduje o finalnym brzmieniu całego urządzenia, gdyż proces przetwarzania cyfrowo-analogowego jest złożony i nie polega na samej zamianie wartości chwilowej sygnału na postać analogową! Na rynku dostępne są drogie a jednak kiepskiej jakości przetworniki „stand-alone” jak i wysokiej klasy przetworniki zintegrowane. Przy wyborze rozwiązania należy zwrócić uwagę na to czy producent deklaruje poza drogim układem scalonym zastosowanie przetwarzania DSP, jest ono bowiem nieodzowne jeśli proces zamiany sygnału cyfrowego na analogowy ma zostać wykonany poprawnie. Ostatecznie zawsze warto się kierować słuchem.