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我的手机有dac吗? 今天解释智能手机中的dac和amps

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Anonim

我们经常收到这个问题,现在很多手机都没有耳机插孔了,更常见的是:我的手机有DAC吗? 究竟什么 是 DAC,它做了什么? 放大器怎么样?

让我们看看我们是否可以找出答案,更重要的是,让我们了解这一切是如何工作的,以及为什么我们需要这个DAC的东西,它有趣的名字以及放大器如何让它听起来更好或更糟。

更多:智能手机音频的状态:DAC,编解码器和您需要了解的其他术语

什么是DAC?

图片由LG提供。

DAC从其输入端获取数字信号,并将其转换为输出端的模拟信号。 数字音频信号很容易解释,但有点难以包裹。 这是一个转换成比特的电信号。 这些位采用的模式在每个点都有一个特定值,原始信号采样的次数越多,该模式和这些值就越精确。

当您想到波形时,模拟信号就是您在脑中想象的信号。 它是一个沿时间线变化的连续信号。

音频被转换成数字拷贝,因为它更容易压缩,我们喜欢的电子产品,如我们的手机,不能像磁带一样存储模拟信号。 如果您正考虑将磁带机连接到手机上,他们也无法阅读。 数字信号与模拟信号 非常 不同,理解这一点的最简单方法是一个方便的小图。

数字信号遵循非常严格和计算的线,而模拟信号更自由。 这是因为样本时间; 更多的采样时间将沿着底轴(TIME)靠近在一起,并产生更接近模拟的更平滑的数字信号。 右轴测量音频波的幅度。 当您在我们的示例中看到第三个和第四个采样时间之间的信号时,您可以看到两个信号是如何不同的,这意味着产生的声音将是不同的。

物理学和人类所带来的局限性意味着这对于播放而言并不像它看起来那么重要。 但这对于录音室工作非常重要,并保留了录音的原始质量。 转换是一个非常复杂的过程,DAC做了很多工作。 重要的是要认识到数字音频文件听起来与模拟录音不同的原因。

放大器

一个放大器只做一件事 - 驱动一个模拟信号(无论如何我们正在谈论的放大器),所以它更强烈,当它从扬声器出来时会响亮。 模拟信号就是电力。 提升电力真的非常容易,你可以使用相当于变压器(安定工程师,这需要简单)来接收输入,从其他地方获取一些电力,然后调高输入。 它改变了源头。

构建放大器很容易。 建立一个好的放大器不是。

一些细节可以显示简单的部分。 要放大波动的信号 - 就像任何类型的音频一样 - 您使用称为晶体管的三线组件(或其在集成电路中的等效物)。 这三个连接称为基座,收集器和发射器。 当提供外部电源时,在基极和发射极之间馈送微弱信号会在发射极和集电极之间产生更强的信号。 原始信号连接到基座,扬声器连接到收集器。 您可以使用真空管做同样的事情,但这不适合您的手机。

困难的部分是在保持原始频率和振幅的同时完成所有这些工作。 如果放大器无法再现输入信号的频率 ,其频率响应不是很好的匹配,有些声音比其他声音得到的提升更多,而且一切听起来都不好。 如果输入幅度(让我们称之为音量)增加到输出无法匹配的水平(晶体管只能输出这么大的功率),则放大器的音量关闭,声音开始削波和失真 。 最后,如果你在录音的时候正在聆听(我们曾经称之为打电话),那么放大器必须要小心,它不能将信号提升到足够高的频率以便麦克风捡起它或者你会得到反馈 。 这不仅适用于您可以听到的输出,而是适用于信号本身。 电=磁力。

高质量的放大器可以减轻它产生的所有失真。

当你在谈论舞台上使用的大放大器时,混音中还有许多其他东西,如前置放大器或多级放大器,甚至是可能影响声音的复杂运算放大器设置。 但是如果想要制作一个好的放大器,那么小型放大器也有其自身的困难。 您不能在不影响增益(音量),保真度(忠实声音再现)或效率(电池消耗)的情况下增强模拟信号。 为电话制作一个好的放大器 很难 。 比使用好的DAC更难,这就是为什么我们看到具有良好的24位DAC的手机与LG V30这样的手机相比仍然听起来很差,而LG V30也有一个很棒的放大器。

比特深度和采样率

我们听不到数字音频。 但我们的手机无法存储模拟音频。 因此,当我们播放音乐时,它必须通过DAC。 上面的小图显示了将模拟信号转换为数字文件时,尽可能多次采样模拟信号的重要性。 但是你的样本“深度”如何也会产生影响。

如果没有 太过 技术性,您希望每个样本的准确度越高,您需要使用的位深度就越高。 比特深度由可以欺骗的数字表示。 16到24和32之间的大小差异比你想象的要大。 多很多。

添加一位时,会使数据模式的数量翻倍。

一个位只能存储两个值(0和1),但您可以像使用“常规”数字一样使用它们。 从0开始计数,你达到9; 你在数字中添加另一列并得到10.使用位,从0开始,当你点击1时,你添加另一列得到00,它变为2位数。 两位数可以具有四种不同的数据模式或点(00, 01, 10或11)。 添加单个位时,数据点数加倍 ,3位数可以有8种不同的数据模式(000, 001, 010, 011, 100, 101, 110或111)。

别担心。 我们完成了数学。 了解位深度的真正含义非常重要。 16位信号具有65, 536个独立数据点,24位信号具有256倍数据,每个样本具有16, 777, 216个点,而32位信号每个样本具有4, 294, 967, 294个点。 这比16位文件多65, 536倍。

采样率以赫兹为单位,1赫兹表示每秒一次。 您对文件进行采样的次数越多,您捕获的原始数据就越多。 CD质量的音频编码以每秒44, 100次的速率捕获数据。 高分辨率编码可以实际采样每秒384, 000次。 当您捕获具有更高位深度的更多数据并且每秒执行更多次数时,您可以更准确地重新创建原始数据。

构建一个好的DAC和放大器并不是该过程中唯一复杂的部分 - 编码音频每秒使用数百万次计算。

这些相同的因素对流式音频(也是数字的)也很重要,但流式音频增加了另一层复杂性,因为它的质量也取决于比特率 - 每单位时间处理的比特。 我们测量这与测量互联网速度的方式相同:kbps(每秒千比特)。 越高越好。 用于压缩数字音频信号的编解码器也很重要,而像FLAC或ALAC这样的无损编解码器可以保留更多像MP3这样有损编解码器的数字数据。 通过扬声器或耳机发出声音需要做很多工作。

现实世界的数字

我们之前提到过,对存储器(作为主设备)进行编码与对其进行编码以进行回放有点不同。 机器和计算机听不到,这就是数字游戏。 当您对音频信号进行编码和解码时,您需要进行大量的数学运算。 用于计算信号幅度的信息越多,计算就越准确。 但我们的耳朵不是电脑。

即使是完美的听力也无法帮助您听到32位Sudio系统的任何好处。 无论如何,现在。

音频文件充满了我们听不到的“声音”。 在收听时,32位编码中的大多数数据都没有用,而过高的采样率实际上听起来更糟,因为它会引入太多的电噪声。 生成包含适量信息的数字音频文件需要考虑到这一点,DAC的设计也是如此。 但就像所有事情一样,更高的数字看起来更适合销售它们的人。 了解所有这些工作的方式和原因非常酷,但了解您的需求更为重要。

以24位和48kHz编码的数字音频文件以及可以转换它们的DAC提供了我们能听到的最佳质量。 更高的是安慰剂和营销工具。

我们的身体的物理极限和我们当前的技术工作方式意味着在比特深度大于21位并且比42kHz更频繁地采样的数据是“完美”听觉的限制。 在技​​术突破的情况下,以极高的数据速率获取录制音频的数字副本非常重要,但是您今天收听的文件和可以播放它们的硬件具有合理的上限。 但是,我们今天使用的硬件永远不会发生这种突破,因此LG V30中的32位DAC非常难以应对。

那么,让我们再次讨论这个DAC和放大器

DAC是一种音频组件,用于将存储在手机上的数字音频文件转换为模拟信号。 涉及到许多复杂的数学试图使复制声音的副本接近原始声音,但是大部分音频数据是我们听不到的。 如果在编码文件时尝试做太多事情,甚至可能会使事情变得更糟。

一个应用程序播放该文件。 DAC将其转换为模拟。 放大器增强信号。 奶酪独自站立。

模拟信号被馈入放大器,增强信号的强度,使声音变大。 但是让声音更大而不会让声音听起来更糟糕是非常困难的。 当你在像手机一样小的东西上做这件事的时候,它的电池电量也有限,它变得特别复杂。 放大器可以(并且通常会)比DAC更能影响我们听到的声音。

DAC和放大器的模拟输出是我们的耳机可以播放的,我们的耳朵可以听到,但我们的手机无法正确存储,所以需要一个数字文件。 如果某个地方的工程师在数字音​​频编码和解码方面取得了重大突破,那么原始作品将存储天文数据量,其中大部分数据在编码听起来最佳的文件时会被抛出。

您所需要的只是一个可以转换24位/ 48kHz文件的DAC,一个可以在不增加失真或噪声的情况下增强信号的放大器,以及可以播放的高质量文件。

呼。

我的手机有DAC和放大器吗?

它会发出任何声音吗? 如果是这样,它有一个DAC和一个放大器。

我们谈到了为什么录制的音频更早转换为数字拷贝,但是模拟信号呢? 为什么它很特殊,为什么我们必须将音频转换回模拟? 因为压力。

每个可以播放声音的电子产品都有DAC。

测量模拟信号的一种方法是通过其强度。 更强烈(更远离波形中的零点)信号中的每个频率在由扬声器重建时将更响亮。 扬声器使用电磁铁和纸或布来移动以将信号转换为声音。 模拟信号使线圈保持移动,纸或布料元件推动空气产生压力波。 当这股压力波到达我们的耳膜时,它发出声音。 改变压力波的强度和频率,您可以创建不同的声音。

这几乎看起来像是魔术,而那些想出如何录制和播放音频的科学家们却处于一个整体的“智能水平”。

DAC和放大器可以在您的耳机或电缆之后幸福地生活。

有些手机有比其他手机更好的DAC和放大器,没有耳机插孔的手机不必使用DAC /放大器组合将音频发送到一对耳机。 所有手机都有它们用于系统声音和语音通话,但DAC和放大器也可以放在耳机内,甚至可以放在将耳机连接到USB端口的电缆中。 USB-C可以发送模拟 和 数字音频,常规耳机(带适配器)可以用来播放来自端口的模拟音频,耳机和自己的DAC可以接收数字音频进行解码和转换。

你可能有耳机里面装有DAC和放大器,因为这就是蓝牙的工作方式。

蓝牙音频

DAC和放大器必须位于正在播放的数字文件和耳朵之间。 我们没有其他方式可以听到任何声音。 当我们使用蓝牙收听音乐或电影(甚至是电话)时,我们会从手机和蓝牙耳机发送数字信号。 一旦到达那里,它就会被动态转换(这就是音频流意味着的)到一个模拟信号,通过扬声器传送到空气中作为压力波传到你的耳朵。

蓝牙在混音中增加了另一层复杂功能,但仍然涉及DAC和放大器。

使用蓝牙时DAC和放大器的质量与有线连接一样重要,但其他组件也会影响声音。 在通过蓝牙发送音频之前,它会被压缩。 那是因为蓝牙很慢。 较小的文件块比较大的文件块更容易发送,压缩音频使其更容易流式传输。 当您的耳机接收到压缩音频文件的块时,必须首先对其进行解压缩,然后通过DAC和耳机中的放大器以正确的顺序发送。 有几种不同的方法可以使用不同的蓝牙音频编解码器通过蓝牙压缩,斩波,传输和重新组合音频。 有些产品会为耳机的DAC和放大器带来更好的数字文件(更高的位深度和采样率),但一旦数据到达,您的蓝牙耳机的工作方式与内置DAC和放大器完全相同。

摘要和重要事项

有很多方法可以将您在手机上下载的歌曲中的音乐发送到您的耳朵。 但是每一个都需要一个DAC和一个放大器。

您不必成为喜欢听音乐的发烧友。 重要的是它听起来如何。

高端音频组件可以处理更多音频数据并提供更好的声音,但生活中的一切都需要权衡。 可以转换超过16位音频的DAC购买和装入手机的成本更高,因为它对其他部分的干扰也更敏感。 放大器也是如此 - 特别强大的放大器可以驱动高阻抗耳机。 即使音频文件本身也有缺点,因为“高分辨率”音频文件可能非常大并且需要更多存储空间或更快的流连接。

你真的不需要知道任何这些,就像你的手机听起来一样。 这就是关键 - 你是那个决定听起来不错的人。 不要让任何关于蓝牙最佳或什么问题的讨论会影响你所听到的内容,特别是如果你对它的听起来感到满意的话。