En électronique, un convertisseur numérique-analogique (DAC, N / A, D2A ou D-to-A) est un système qui convertit un signal numérique en un signal analogique. Un convertisseur analogique-numérique (ADC) exécute la fonction inverse. Il existe plusieurs architectures DAC; l’adéquation d’un DAC pour une application particulière est déterminée par des chiffres de mérite comprenant: la résolution, la fréquence d’échantillonnage maximale et autres. La conversion numérique-analogique peut dégrader un signal, il faut donc spécifier un DAC qui présente des erreurs insignifiantes en termes d’application.

Les DAC sont couramment utilisés dans les lecteurs de musique pour convertir des flux de données numériques en signaux audio analogiques. Ils sont également utilisés dans les téléviseurs et les téléphones mobiles pour convertir les données vidéo numériques en signaux vidéo analogiques qui se connectent aux pilotes d’écran pour afficher des images monochromes ou en couleur. Ces deux applications utilisent des CNA aux extrémités opposées du compromis fréquence / résolution. Le DAC audio est un type basse fréquence et haute résolution tandis que le DAC vidéo est un type haute fréquence basse à moyenne résolution.

En raison de la complexité et du besoin de composants parfaitement adaptés, tous les CNA sauf les plus spécialisés sont mis en œuvre sous forme de circuits intégrés (CI). Les CNA discrets seraient généralement des types gourmands en énergie à basse résolution et à très haute vitesse, tels qu’utilisés dans les systèmes radar militaires. Les équipements de test à très haute vitesse, en particulier les oscilloscopes d’échantillonnage, peuvent également utiliser des CNA discrets.

DAC. Qu’est-ce qu’un DAC? Qu’est ce que ça fait? Pourquoi en avez-vous besoin? Comment ça marche? Le DAC est un ingrédient indispensable à la recette audiophile. Il existe de nombreux types de DAC différents, et un nombre infini de questions peuvent être posées à leur sujet. Ce guide est pour vous aider étape par étape à découvrir les DAC, ce qu’ils font et comment trouver le bon pour votre système audio et vos besoins.

Nous vivons à l’ère numérique. À l’époque, la musique était enregistrée en utilisant le signal directement du microphone et enregistrée directement sur bande. La forme d’onde du microphone est une onde analogique, ce qui rend l’onde sur la bande également analogique. Cette onde pourrait ensuite être lue, amplifiée et envoyée à un haut-parleur pour produire le son qu’elle a créé. Désormais, la plupart des enregistrements de temps sont enregistrés sous forme de données numériques. L’onde analogique est échantillonnée à l’intervalle souhaité, puis transformée en nombres qui sont stockés sur l’appareil numérique. (Sur un CD, la fréquence d’échantillonnage est de 44 000 échantillons par seconde; il y a donc 44 000 numéros stockés par seconde de musique). Ces données sont ensuite stockées sur le disque pour être décodées ultérieurement par un lecteur CD.

Flux ADA

La traduction Google de votre système audio

Pourtant, nos oreilles et nos haut-parleurs ne peuvent pas entendre les données stockées, nous avons donc besoin d’un appareil qui convertit ces données dans un format analogique, d’où un convertisseur numérique-analogique (ou DAC en abrégé). Les sources comme la radio AM / FM, une platine vinyle, etc. n’ont pas besoin de conversion puisqu’elles sont déjà analogiques. Les CD, les téléchargements numériques et le streaming, d’autre part, sont tous des formats numériques et doivent être convertis avant de pouvoir être entendus. Le DAC est comme le « Google Translate » de votre système audio. Le convertisseur est un « traducteur » comme l’anglais vers l’espagnol, ou dans ce cas du numérique vers l’analogique. Ce n’est qu’une pièce du puzzle, mais c’est une pièce intégrale.

PCM linéaire 4 bits

Le travail du DAC est de convertir ces données numériques et de les traduire en un signal analogique. Pour ce faire, il convertit les bits de données des fichiers stockés en un signal électrique analogique à des milliers de fois par seconde, comme mentionné ci-dessus, appelés échantillons. Le DAC délivre ces échantillons dans un qui coupe à tous les points d’échantillonnage. Cependant, des problèmes peuvent survenir dans le processus de conversion qui, comme nous le verrons plus tard, peut différencier certains DAC les uns des autres.

SI LA PLUPART DE MES APPAREILS A DÉJÀ UN DAC, POURQUOI AI-JE BESOIN D’UN AUTRE?

Les téléphones et les ordinateurs d’aujourd’hui sont des éléments technologiques étonnants. Ils font mille choses bien, mais dans le cas de l’audio, pas terrible. Dans le cas de l’enregistrement, la plupart du temps, les ingénieurs n’utilisent pas l’entrée micro de leur tour d’ordinateur pour enregistrer leur audio, alors pourquoi utiliseriez-vous votre sortie audio standard de la même manière? Les appareils autonomes font un bien meilleur travail à cet égard car ils sont conçus et fabriqués pour faire une chose et une seule chose.

TOUS LES DAC NE SONT PAS CRÉÉS ÉGAUX

Nous pourrions avoir une conversation technique sur la façon dont les téléphones Apple utilisent de meilleurs DAC que leurs homologues Android, car Apple a toujours été centré sur la musique dans le développement de leurs appareils, car l’iPhone était la progression technologique naturelle de l’iPod. Mais en regardant la situation dans son ensemble, les DAC externes ou autonomes sont généralement bien supérieurs. La qualité de la puce de conversion que la plupart des entreprises utilisent pour leurs appareils n’est tout simplement pas excellente. La plupart des DAC externes sont de loin supérieurs car ils ont un seul travail: convertir les signaux numériques en signaux analogiques (et bien le faire). C’est ça. C’est tout ce qu’ils font. Bien sûr, il existe des différences entre DAC et DAC, mais la seule chose qu’ils ont en commun est ce pour quoi ils ont été conçus: convertir les signaux numériques en signaux analogiques.

La sortie audio d’un convertisseur numérique-analogique autonome sera considérablement meilleure que celle de votre appareil source intégré comme un téléphone. Pourquoi? Nous y reviendrons plus en détail dans un instant.

UN DAC POUR CHAQUE BESOIN

La prochaine chose importante à considérer est de quel type de DAC aurez-vous besoin pour votre configuration? Il existe une variété d’options ici en fonction de votre système audio personnel et de vos préférences.

À la maison ou en déplacement

PORTABLE DACS

Tablette DAC

Le DAC portable est un appareil utile pour ceux d’entre nous qui aiment écouter de la musique en déplacement ou en voyage. Ils peuvent être aussi petits qu’une clé USB et sont de petites solutions abordables pour l’amélioration audio. Il existe deux types dans cette catégorie: les DAC portables USB et alimentés par batterie. Les DAC USB se connecteront à votre ordinateur ou tablette avec une connexion USB Type-A. Ces DAC sont généralement pratiques à emballer dans votre sac ou avec vos écouteurs dans n’importe quel scénario et fournissent une mise à niveau substantielle de la sortie audio de votre appareil.

Téléphone DAC

Les solutions DAC pour téléphone ou tablette varient en fonction de votre système d’exploitation. Les appareils iPhone / iPod / iPad (iOS) sont généralement connectés via le connecteur Lightning propriétaire d’Apple ou le connecteur 30 broches sur les modèles plus anciens. Les appareils Android sont généralement connectés via micro USB ou USB Type-C qui sont maintenant plus populaires sur les modèles plus récents. Les systèmes plus petits et alimentés par batterie rechargeable sont populaires pour les téléphones – quelque chose que vous pouvez emporter ou attacher à votre appareil sans ajouter trop de volume et de poids et avoir besoin d’être attaché à une prise. Ceux-ci se branchent généralement sur le même port que vous utilisez pour charger votre appareil. Branchez simplement vos écouteurs sur le DAC et vous êtes prêt à partir. Ce sont d’excellentes solutions plug-and-play pour les voyageurs fréquents ou les personnes qui souhaitent une expérience améliorée sans tout le volume et les câbles des DAC de plus gros composants.

SOLUTIONS POUR ORDINATEURS DE BUREAU / ORDINATEURS PORTABLES

Les convertisseurs numérique-analogique peuvent également être des unités plus grandes et plus lourdes qui conviennent aux applications de bureau et de système domestique. Celles-ci nécessitent généralement que l’unité soit stationnaire et fasse partie d’une configuration plus grande. Connectez simplement via un câble USB de type A à une entrée disponible sur votre appareil et vous devrez probablement configurer la sortie de votre ordinateur vers le DAC. La plupart des DAC USB ont également des amplificateurs de casque intégrés à l’unité, de sorte que les écouteurs plus puissants qui nécessitent du jus supplémentaire devraient convenir à la plupart des appareils de bureau.

SYSTÈMES AUDIO À DOMICILE

Vous aurez du mal à trouver un DAC qui ne rentre pas dans votre système audio domestique. De loin les options d’entrée / sortie les plus polyvalentes, votre composant DAC peut être configuré de plusieurs manières en fonction de votre sortie source:

  • Si vous vous connectez à partir d’un ordinateur, vous pouvez utiliser un DAC USB pour vous connecter à votre amplificateur
  • Si vous possédez un appareil de diffusion de musique, vous pouvez connecter un DAC en fonction de la compatibilité des entrées / sorties sélectionnées sur ces appareils (SPDIF, AES, Toslink, etc.).

* Notez que de nombreux appareils sources tels que les diffuseurs de musique, les lecteurs audio numériques (DAP) et même les haut-parleurs peuvent être configurés avec des DAC internes haut de gamme. En fin de compte, vous saurez ce dont vous avez besoin pour votre configuration particulière – sinon, veuillez nous contacter et nous serons plus qu’heureux de répondre à vos questions sur la configuration ou l’équipement!

Ai-je besoin d’un ampli casque ou d’un DAC?

Un amplificateur fournit une puissance de sortie à un ensemble d’enceintes ou d’écouteurs. En fonction de votre application ou de votre configuration, il est possible que vous ayez besoin d’une alimentation supplémentaire, par exemple si vous avez des écouteurs dotés de pilotes gourmands en énergie. Par exemple, si vous écoutez de la musique sur votre téléphone mais que vous n’avez pas assez de jus pour alimenter vos canettes, cela entraînera une très mauvaise qualité audio (très important à prendre en compte, en particulier avec les configurations portables). Il est également important de considérer qu’en dehors d’une qualité audio médiocre, le volume global de sortie sera également faible. L’ampli casque aide au contrôle du volume de votre appareil, l’amenant au niveau de la ligne et offrant la « marge de manœuvre » nécessaire pour bien piloter votre casque. Heureusement, de nombreux amplis portables sont également combinés avec des DAC. Le Chord Mojo est un excellent exemple de ce combo d’amplis DAC.

Les fabricants commencent également à inclure des DAC dans leurs amplificateurs par commodité. Avant, vous aviez une poignée d’appareils encombrants à transporter: votre téléphone, puis un DAC, suivi d’un amplificateur puis de vos écouteurs. Maintenant, nous avons des solutions tout-en-un. Certains modèles vous permettent également de désactiver la fonction spécifique en fonction de votre configuration. Vous voulez juste l’utiliser comme DAC? Aucun problème. Désactivez simplement l’option ampli / préampli. Mais assurez-vous de faire vos recherches car tous les DAC / amplis ne sont pas aussi configurables.

Si votre source musicale ne dispose pas d’un convertisseur numérique-analogique interne, vous aurez besoin d’un DAC autonome. Gardez à l’esprit qu’un lecteur audio numérique (DAP) ne pourra pas émettre un signal vers un DAC comme le fait un ordinateur ou un iPod car il émet déjà un signal analogique.

Si votre source musicale, DAC ou haut-parleurs n’incluent pas d’amplificateurs intégrés (ou suffisamment pour alimenter suffisamment votre sortie), vous aurez besoin d’un amplificateur autonome pour votre système audio.

Chord Electronics Mojo

Ce sont toutes des parties intégrantes de votre configuration. Un appareil ne peut pas être remplacé par un autre, sauf si, comme mentionné précédemment, ils font partie d’un appareil combo comme un DAC / ampli.

L’avantage des combos DAC / ampli est qu’ils peuvent fonctionner avec à peu près n’importe quel système. Les unités portables peuvent également fonctionner aussi bien dans des scénarios de bureau ou de composants que sur la route. Avec les adaptateurs, vous pouvez même utiliser votre smartphone comme source, et dans des cas comme les derniers iPhones qui n’ont pas d’entrées analogiques, des unités comme le Chord Mojo peuvent contourner le DAC interne du téléphone via le port Lightning. Si vous avez des fichiers audio haute résolution sur votre téléphone, même un audiophile peut emporter l’expérience avec eux partout.

Qu’est-ce qu’un bon DAC?

Nous devons prendre en compte quelques éléments avant de parler de ce qui distingue les CNA les uns des autres.

MATÉRIEL SOURCE

Nous savons tous qu’il existe une différence entre l’audio de qualité CD et le MP3, mais il y a aussi des calculs derrière cela qu’il sera bon de savoir. Il y a 3 aspects spécifiques à la musique numérique qui déterminent la qualité de l’enregistrement: le débit binaire, la profondeur de bits et la fréquence d’échantillonnage.

  • Taux d’échantillonnage – fait référence au nombre d’échantillons de données prélevés en une seconde.
  • Débit binaire – fait référence à la quantité de données stockées par seconde.
  • Profondeur de bits – fait référence à la quantité de données enregistrées par échantillon.

Plus l’enregistrement contient d’informations / de données, plus la reproduction audio originale peut être reproduite fidèlement par votre DAC. Parfois, les données plus éparses sont (comme dans les fichiers de résolution inférieure), des erreurs peuvent alors se produire pendant la lecture. Certains de ces problèmes sont connus sous le nom de gigue ou de bruit de phase.

TRAVAIL PLUS INTELLIGENT, PAS PLUS DUR

La gigue a finalement un impact négatif sur la fidélité. Cela se produit pendant la lecture en cas de perte d’un échantillon ou d’un bloc d’échantillons dans un train binaire. Cela peut être dû à un certain nombre de facteurs, notamment une erreur de synchronisation / d’horloge de mots ou même des problèmes de tampon avec l’interface. Quoi qu’il en soit, cela se produit avec tous les appareils numériques et introduit du bruit, c’est pourquoi il est important d’avoir plus de données ou des enregistrements de meilleure qualité pour la lecture afin de minimiser la gigue.

Le bruit de phase est une autre façon de caractériser le même phénomène, mais en l’interprétant à l’aide du spectre de fréquences. Les autres problèmes que les CNA doivent compenser sont la plage dynamique étroite et le débit binaire limité. Toutes ces choses compliquent la tâche des CNA pour convertir avec précision les données et recréer avec précision le signal analogique.

C’est pourquoi on préfère des fréquences binaires et d’échantillonnage élevées. Plus de données se traduit également par une profondeur de bits et une plage dynamique élevées. Les MP3 et les fichiers en ligne sont souvent compressés (débit binaire), ce qui minimise la plage dynamique et aplatit la scène sonore. Plus il y a de données = l’audio haute fidélité plus précis. Bien sûr, cela entraîne également des fichiers de plus grande taille, mais c’est une conversation pour un autre jour.

PIÈCES DE QUALITÉ

Une autre chose intéressante à noter est que ce n’est pas seulement la puce de conversion numérique-audio qui compte. Vous serez surpris de voir à quel point la qualité globale du DAC dépend également de l’alimentation et de l’étage de sortie. Deux fabricants différents pourraient utiliser exactement la même puce DAC, mais en raison de leurs choix différents dans la conception et la construction, les DAC peuvent avoir des qualités très différentes à leur sujet. Donc, gardez à l’esprit que ce n’est pas seulement la puce elle-même, mais l’ensemble des composants et des pièces entrant dans le DAC qui l’aide vraiment à se démarquer de la foule.

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