Цифро-аналоговый преобразователи и все самое важное, что необходимо о них знать

При переходе от стационарного компьютера к ноутбуку, серьезно сужается список звуковых интерфейсов за бюджетную цену с высококачественной начинкой. Если к стационарному компьютеру можно подключить интерфейс по PCI, PCIe, USB или FW (а так же по SPDIF к материнской плате, с далеко не всегда адекватным качеством), то ноутбуки в большинстве случаев ограничены только USB и реже FW. Основными вариантами являются или внешние звуковые карты с интерфейсом USB, или комбинация из USB-SPDIF

устройства и подключенного к нему внешнему ЦАП.

Основная разница между внешней звуковой картой и внешним ЦАП достаточно проста, внешний ЦАП может работать без подключения к компьютеру, в то время как звуковая карта без компьютера работать не может. Стоимость USB-SPDIF

колеблется от $100 до $200 что делает комбинацию на первый взгляд довольно дорогостоящей. С другой стороны, некоторые
USB-SPDIF
конверторы имеют поддержку 192 кГц и ASIO, что может быть очень полезным.

В обзоре мы поверхностно рассмотрим ряд недорогих USB звуковых карт и некоторые внешние ЦАП. Все карты и ЦАП отобраны по следующему признаку, в качестве микросхемы ЦАП используются верхние модели микросхем ЦАП. Разумеется, надо отдавать отчет в том, что за качество звучания отвечает не только микросхема ЦАП, но и ее реализация, в которую входит обвязка и схемотехнические решения. Данный обзор дает вводную информацию, на какие звуковые карты и ЦАП желательно обратить внимание в первую очередь, а так же раскрывает некоторые особенности продуктов, которые стоит обойти стороной.

Большая часть звуковых карт и ЦАП-ов имеется в наличии на Российском рынке, а их стоимость начинается от $100-$200 и не выше $500-$600.

Реалии текущего дня таковы, что внешние решения дороже раза в два внутренних при использовании аналогичных комплектующих, при этом итоговое качество сопоставимое.

Микросхемы, которые в данном обзоре были отнесены к верхнему топу (все имеют динамический диапазон выше 120 дБ).

CS4398

Выпускаются такие карты, как E-MU1212m, E-MU1616m, X-Fi Elite Pro, Xonar DX и Xonar D1.

AK4396

ESI/Prodigy HD2, Razer Barracuda, Auzentech X-Fi Prelude 7.1, AUZEN X-Fi Forte 7.1

WM8740

Не применялся в широко известных картах

WM8741

Не применялся в широко известных картах

WM8742

Не применялся в широко известных картах

PCM1792

Xonar Essence ST, Xonar Essence STX

PCM1794

Sound Blaster X-Fi Titanium HD

TI PCM1795

Не применялся в широко известных картах

PCM1796

Xonar D2/PM, Xonar D2X, Xonar HDAV1.3, Xonar HDAV1.3 Deluxe, Xonar Xense, ROG Xonar Phoebus

PCM1798

Не применялся в широко известных картах

Еще раз хочется подчеркнуть, что перечисленные ниже устройства, это то, на что стоит обратить внимание в первую очередь, но не означает, что на этом надо остановить свой выбор. В маркетинговых целях может выбраться высококачественная микросхема ЦАП

, но обвязка может оказаться настолько плохой, что звучать может гораздо лучше другое устройство, на более простой микросхеме, но с более удачной обвязкой. Однако надо отметить, что мы сейчас обращаем внимание на бюджетные варианты, а не дорогостоящие, и поэтому ожидать более лучшего звука от устройства с более простым ЦАП и аналогичной обвязкой не стоит. В «дорогих» устройствах, где уделяется внимание не столько измерениям,
сколько субъективному восприятию
, может получиться высокий результат на относительно простых комплектующих. Но это уже другие категории отбора и явно не с этого начинается поиск источника для себя при переходе со стационарного компьютера, особенно если устраивает звучание таких карт, как E-MU серии m или Asus Xonar Essence STX.

Звуковые карты без возможности работы как внешний ЦАП

E-MU 0204 USB

Относительно недорогая карта для профессионального применения, имеет на своем борту раздельные выходы для колонок и усилителя для наушников, каждый из которых обслуживается Asahi Kasei Microdevices AK4396

. Это один из самых доступных по цене вариантов на AK и при этом является технически грамотно сделанным. По результатам измерений нет проблем ни с повышенными искажениями, ни наличием джиттера. Отдельно хочется отметить, что в спектре гармонических искажений практически нет гармоник высших порядков. Из дополнительных плюсов можно отметить поддержку
ASIO
(позволяющий обойти микшер Windows). Из минусов с позиции начинающих аудиофилов – ОУ не съемные и по этому моддинг без пайки невозможен. Питание осуществляется от USB.

Creative E-MU 0204 USB
ЦАП	AK4396
Сменные ОУ	нет
Наличие ASIO	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$175

Подробный обзор E-MU 0204 USB RAA Report:

Отчет тестирования встроенного усилителя E-MU 0204 USB в базе измерений

Creative SoundBlaster X-Fi HD

Данный продукт получил низкую популярность благодаря доблестным рекламщикам от Creative, которые вместо того, чтобы на момент выхода карты озвучить используемую схемотехнику, традиционно пошли обратным путем, назвав относительно невысокие измеренные параметры в виде 114 дБ для параметра сигнал/шум. Это дало понять большинству, что в карту встроен ЦАП среднего уровня и карта не является конкурентом текущей на тот момент профессиональной E-MU0404, а представляет собой конкурента в лучшем случае E-MU0202 и прочим картам среднего звена от M-Audio и т.п. Когда шумиха относительно выхода карт серии HD утихла и о ней практически забыли, разумеется стала известна начинка в виде ЦАП
AK4396
, но поезд уже ушел и интерес к ней по сей день умеренный. Было бы больше толку, если бы производитель в данной ситуации сделал упор на модель ЦАП, а не на характеристики.

И плюсов стоит отметить наличие отдельного контакта для заземления, который может помочь избавится от земляных петель. Питание осуществляется от USB.

Стоимость около $100 и наличие цифрового выхода дает повод рассматривать Creative SoundBlaster X-Fi HD не просто как звуковую карту с хорошим аналоговым выходом, но и как конвертер USB-SPDIF

.

Creative SoundBlaster X-Fi HD
ЦАП	AK4396
Сменные ОУ	нет
Наличие ASIO	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	да
Цена	$100

Asus Xonar U7

Новинка 2013 года на CS4398 с многоканальным выходом 7.1 и всеми программными дополнениями в виде Xear и Dolby, входящих в комплект к внутренним картам. Цифровой вход только USB, есть комбинированный цифровой выход SPDIF (RCA) и miniTOSLINK. Выход для наушников выполнен отдельно. Колесо управления громкостью безупорное, синхронизированное с панелью управления драйвером. В ближайшее время ожидается подробный обзор новинки. Стоимость пока не известна, но есть информация, что устройство будет в нижнем ценовом сегменте.

ASUS U7
ЦАП	CS4398
Сменные ОУ	нет
Наличие ASIO	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$100-150

iBasso D-Zero

iBasso D-Zero базируется на Wolfson WM8740
и представляет собой миниатюрный
USB-ЦАП
и портативный усилитель для наушников (на
ОУ AD8656
). Через USB поддержка ограничивается 16 бит и 48 кГц через TI PCM2706 (к слову, 44.1 поддерживаются в честном режиме, без передискретизации). D-Zero относительно недорогой и является удачным вариантом в портативном использовании с планшетом или ноутбуком в поездках. Для стационарного применения его стоит рассматривать, если надо ограничится минимальным бюджетом или поддержка форматов высокого разрешения не принципиальна. Питание возможно как от USB, так и от аккумулятора.

iBasso D-Zero
ЦАП	WM8740
Сменные ОУ	нет
Наличие ASIO	нет
Поддержка по USB 24 бит	нет
Поддержка по USB 96 кГц	нет
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$150

RAA Report:

Отчет тестирования встроенного усилителя iBasso D-Zero в базе измерений

iBasso D2+ Boa

Этот внешний портативный усилитель D2+ Boa функционально схож с D-Zero, использует Wolfson WM8740

, связь с USB через TI PCM2706. Поддержка форматов ограничена 16 бит и 48 кГц (44.1 без передискретизации). Для автономного питания используется встроенный аккумулятор. Корпус металлический из категории «не убиваемых». D-Zero был выпущен позже D2+ Boa и является своего рода обновленной бюджетной версией.

iBasso D2+ Boa
ЦАП	WM8740
Сменные ОУ	нет
Наличие ASIO	нет
Поддержка по USB 24 бит	нет
Поддержка по USB 96 кГц	нет
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$220

RAA Report:

Отчет тестирования встроенного усилителя iBasso D2+ Boa в базе измерений

iBasso D4 Mamba

D4 Mamba использует два WM8740

по схеме двойного моно. Связь с USB через TI PCM2706. Поддержка форматов ограничена 16 бит и 48 кГц (44.1 без передискретизации). В качестве электрической батареи использует крону. Из-за схематических особенностей при подключении по USB необходимо выставлять уровень сигнала на 7 dB ниже от 0 dBFS. Таким образом, в данной модели преимущества двойного моно нивелированы. В целом разработка неплохая как портативный усилитель, но как цап, могла бы быть значительно лучше. В комплекте поставляется два корпуса разного цвета. ОУ в тракте усилителя расположены в кроватках.

iBasso D4 Mamba
ЦАП	2*WM8740
Сменные ОУ	да (тракт усилителя)
Наличие ASIO	нет
Поддержка по USB 24 бит	нет
Поддержка по USB 96 кГц	нет
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$250

RAA Report:

Отчет тестирования встроенного усилителя D4 Mamba в базе измерений

iBasso D6 Fer-de-Lance

iBasso D6 использует схему двойного моно на WM8740s

и поддерживает по USB форматы высокого разрешения через TI
TAS1020B
до 24 Бит и 96 кГц. В тракте усилителя есть 4 сменных ОУ. Позиционируется как достаточно мощный портативный усилитель для наушников.

iBasso D6 Fer-de-Lance
ЦАП	2*WM8740
Сменные ОУ	да (тракт усилителя)
Наличие ASIO	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$310

iBasso D7 Sidewinder

iBasso D7 поддерживает по USB 24 бит и 192 кГц, и помимо миниджековых разъемов имеет линейные RCA выходы для аналога и цифровой коаксиальный выход. Цифровой выход поддерживает 192 кГц. Аналоговый тракт базируется на WM8740

.

iBasso D7 Sidewinder
ЦАП	WM8740
Сменные ОУ	да (тракт усилителя)
Наличие ASIO	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$220

Firestone Audio ILTW

ILTW базируется на Wolfson WM8740

. В качестве USB приемника используется
TENOR TE8802
с поддержкой 24 бит и 192 кГц. Помимо USB входа есть цифровой вход I2S. Использует внешнее питание 24 вольт.

Firestone Audio ILTW
ЦАП	WM8740
Сменные ОУ	нет
Наличие ASIO	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	нет
Цена	$450

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА

Конструкция ЦАП выполнена в виде 4-х блоков, каждый из которых собран на отдельной печатной плате:

• блок питания ± 12 В и +5 В,
• цифровой приёмник и драйвер дисплея,
• 2-х разрядный дисплей,
• цифровой фильтр, непосредственно цифро-аналоговый преобразователь и выходные аналоговые фильтры.

Блок-схема показана на рисунке:

увеличение по клику

Источник питания состоит из стабилизатора напряжения +5 В для цифровых схем (приемник и цифровой фильтр) и стабилизатора напряжения ±12 В для питания аналоговых цепей и реле. Кроме того из этих напряжений с помощью дополнительных стабилизаторов получаются напряжения ±5 В для питания микросхемы ЦАП.

На плате приёмника цифровых аудио данных размещён также драйвер дисплея, который позволяет контролировать частоту тактового сигнала. Сам дисплей состоит из двух 7-сегментных светодиодных модулей для индикации частоты дискретизации: 32 кГц, 44 кГц (в реальности 44,1 кГц), 48 кГц, 88 кГц (в реальности 88,2 кГц), или 96 кГц.

Для аппаратной конфигурации приёмника используется 4-х контактный DIP-переключатель. Образцовый тактовый сигнал формирует высокоточный кварцевый генератор с частотой 6,144МГц для определения частоты входного сигнала и системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

На выходе приёмника данные о частоте дискретизации и биты состояния присутствуют в смешанном виде. Для их разделения используется микросхема IC5. Выходные данные записываются в регистры микросхемы и в нормальном режиме выходные сигналы статические. Такая индикация (против динамической) требует гораздо меньшего тока и, как следствие, создает меньше помех.

Для соединения платы цифрового приёмника с платой дисплея используется 10-ти жильный плоский кабель. Соединение платы приёмника с платой ЦАП и выходных фильтров осуществляется с помощью 16-ти жильного плоского кабеля. Этим же кабелем с платы приёмника передаётся напряжение +5В для питания цифрового фильтра, а также сигнал переключения на выходной фильтр с удвоенной частотой среда, если на входе обнаружен сигнал с частотами 88,2 кГц или 96 кГц.

Сигнал «MUTE» (приглушение) формируется при отсутствии сигнала на входе приёмника или когда система ФАПЧ не может выполнить захват частоты. Он снимается с вывода 5 (ERF) микросхемы IC1 и используется для управления выходным реле (отключает выход ЦАП).

Сигнал сброса приемника и цифрового фильтра формирует цепь R6-C13 и инвертируется микросхемой IC5. Сигнал наличия деэмпфазиса с цифрового приёмника передаётся цифровому фильтру, который и обеспечивает коррекцию искажений. Двенадцать DIP-переключателей позволяют задать различные параметры фильтра: форматы входных и выходных данных, количество битов, характеристику фильтра и другие.

Цифровой фильтр управляет двумя микросхемами ЦАП: одна для левого и вторая для правого каналов. Выходной сигнал каждого из ЦАП является токовым. Такой выбор был сделан не случайно. Токовый выход позволяет получить хорошую линейность, низкий уровень шума, малое напряжение смещения и высокую скорость нарастания. Да, обычно ЦАП с токовым выходом стоят дороже, но и качество звучания (как правило) обеспечивают на более высоком уровне.

Аналоговый фильтр на выходе необходим для удаления из выходного сигнала остатков продуктов передискретизации и высокочастотного шума. Для расширения диапазона частот дискретизации в схеме использованы два выходных фильтра с разными частотами среза. Переключение фильтров осуществляется с помощью двух реле. Так как сопротивление фильтров достаточно велико, чтобы не ухудшать разделение каналов потребовалось использовать отдельное реле для каждого канала.

Выходное сопротивление фильтра составляет всего 100Ом, поэтому для реализации функции «MUTE» (приглушение) можно обойтись одним реле без ухудшения характеристик устройства. Эта функция позволяет избавиться от щелчков и шумов на выходе устройства во время переходных процессов при включении или ошибках чтения входных данных.

Внешние ЦАП без USB входа

Эти устройства нельзя напрямик подключить к ноутбуку и необходимо использовать конвертер USB-SPDIF. На сегодняшний день оптимальны следующие конверторы:

Оптический выход

• ESI/Audiotrak Dr. DAC nano (24 бит, 96 кГц) — $130 – подробный обзор >>
• Creative SoundBlaster X-Fi HD (24 бит, 96 кГц) — $100

Коаксиальный выход

• M2TECH HiFace RCA (24 бит, 192 кГц, ASIO) — $200
• Firestone Audio Red Key (24 бит, 96 кГц) — $130

SM PRO AUDIO ADDA

Любопытный конвертер на CS4398

. На сегодняшний день уже снят с производства, но в есть изобилии на рынке Украины. Стоимость относительно невысокая, имеет смысл обратить на него внимание.

SM PRO AUDIO ADDA
ЦАП	CS4398
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$450

Внешние ЦАП с USB (с возможностью работы как звуковая карта)

Эти устройства могут работать как звуковая карта USB, так и отдельное устройство по SPDIF, не подключенное к компьютеру. Во многих внешних ЦАП USB сделано для «галочки» с поддержкой только 16 бит и 48 кГц и для них наверняка придется докупать отдельный конвертер USB-SPDIF, что стоит учитывать в конечной стоимости. Рекомендуемые бюджетные USB-SPDIF конверторы:

Оптический выход

• ESI/Audiotrak Dr. DAC nano (24 бит, 96 кГц) — $130 – подробный обзор >>
• Creative SoundBlaster X-Fi HD (24 бит, 96 кГц) — $100

Коаксиальный выход

• M2TECH HiFace RCA (24 бит, 192 кГц, ASIO) — $200
• Firestone Audio Red Key (24 бит, 96 кГц) — $130

ASUS Essence One/Plus

Новинка 2012 года. Основные преимущества, это использование PCM1795

в схеме двойного моно и возможность замены
11 ОУ
. На сегодняшний день это можно считать рекордом для моддинга с помощью заменяемых ОУ. Как показало тестирование, USB вход подвержен джиттеру и для реализации потенциала Asus Essense One желательно использовать внешний USB конвертер. Среди цифровых входов есть как коаксиальный, так и оптический вход.

ASUS Essence One/Plus
ЦАП	2*PCM1795
Сменные ОУ	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Наличие ASIO	да
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$540

RAA Report:

Отчет тестирования встроенного усилителя ASUS Essence One/Plus в базе измерений

Asus Xonar STU

Внешний вариант внутренних карт ST и STX на PCM1792A

со сменными ОУ и усилителем на
TPA6120A2
. ЦАП имеет поддержку ASIO и 192 кГц. Подробный обзор.

Creative E-MU 0204 USB
ЦАП	PCM1792
Сменные ОУ	да
Наличие ASIO	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	да
Цена	$400

E-MU 0404 USB

Эта карта появилась еще раньше E-MU0204 USB в 2006 году и была одним из первых продуктов с бюджетной ценой и использованием AK4396

. Если сравнивать с E-MU 0204 USB, основным отличием будет добавление цифровых входов и выходов. В остальном практически то же самое. С точки зрения технических измерений, E-MU 0204 USB показывает чуть лучший результат. Питание осуществляется от внешнего блока питания.

Creative E-MU 0404 USB
ЦАП	AK4396
Сменные ОУ	нет
Наличие ASIO	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Цифровой вход SPDIF (коаксиальный или оптический)	да
Цена	$280

RAA Report:

Отчет тестирования встроенного усилителя E-MU 0404 USB в базе измерений

Musical Fidelity V-DAC

Данный ЦАП выпускается в разных модификациях, и в качестве ЦАП может быть установлена одна из микросхем: PCM1792

,
PCM 1794
или
PCM 1796
. Безусловно, версия с 1792 или 1794 наиболее желательна, однако что окажется внутри, покупатель узнает лишь после покупки. Такая лотерея не очень приятна, однако стоит признать, что даже с PCM1796 V-DAC достаточно интересен. За USB у первой версии отвечает TI2706 с ограничением в 16 бит и 48 кГц. На ЦАП подается поток после апсемплера в 192 кГц, выполненного с помощью
SRC4392
. Цифровые входы есть обоих типов, коаксиальный и оптический. Питание у V-DAC внешнее. На сегодняшний день первая версия (в черном корпусе) снята с производства и предлагается вторая версия в серебристом корпусе. По результатам измерений первой версии на
PCM 1792
, характеристики на выходе были не идеальные (фоновые шумы, не самые низкие искажения) и остается надеется, что во второй версии была проделана работа над ошибками.

Musical Fidelity V-DAC
ЦАП	PCM1792, PCM 1794 или PCM 1796
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	нет
Поддержка по USB 96 кГц	нет
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$400

Musical Fidelity V-DAC II

Данный ЦАП основан на PCM 1796

. У второй версии USB поддерживает до 24 бит и 96 кГц. На ЦАП подается поток после апсемплера в 192 кГц, выполненного с помощью Burr Brown SRC4392. Цифровые входы есть обоих типов, коаксиальный и оптический. Оптический вход поддерживает до 96 кГц и 24 бит, а коаксиальный до 192 кГц и 24 бит. Питание у V-DAC II внешнее.

Основным отличием от первой версии является обновленная схема с трактом USB с поддержкой форматов высокого разрешения.

Musical Fidelity V-DAC II
ЦАП	PCM1796
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$400

iBasso D12 Anaconda

D12 пришел на смену D10 Cobra и является промежуточной моделью между D6 и DB1/DB2. Портативный ЦАП базируется на WM8740

по схеме двойного моно, имеет цифровые входы, оптический и коаксиальный. USB реализован на PCM2906B с соответствующим ограничением в 16 бит, 48 кГц. ОУ подлежат замене в кроватках, а в комплекте поставляется набор ОУ для поиска наиболее подходящего звучания самим пользователем.

iBasso D12 Anaconda
ЦАП	2*WM8740
Сменные ОУ	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$350

RAA Report:

Отчет тестирования усилителя встроенного в iBasso D12 Anaconda в базе измерений

iBasso DB1 Boomslang

Достаточно взрослая версия портативного ЦАП-а, технический экспресс тест показал высокие характеристики на уровне стационарной технически грамотно сделанной аппаратуры. За USB отвечает PCM2906B с ограничением в 16 бит и 48 кГц. Цифровые входы обслуживает CS8416. Т.к. экспресс анализ делался год назад, то точно известно, что была поддержка 24 бит, но не осталось данных относительно поддержки 192 кГц, а в официальных источниках информация не указана. Цифроаналоговый преобразователь выполнен на WM8740

. Аналоговый выход выполнен в форме специального балансного разъема.

К сожалению, на текущий момент iBasso DB1 Boomslang продается лишь в комплекте с усилителем PB1 (на территории нашей страны оф. дистрибьютором) и конечная цена удваивается.

iBasso DB1 Boomslang
ЦАП	WM8740
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	нет
Поддержка по USB 96 кГц	нет
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$250/$500

iBasso DB2 Boomslang2

DB2 в отличии от DB1 использует два WM8740

в монорежимах и USB поддерживает 24 бит и 96 кГц. Помимо USB есть коаксиальный и оптически вход. Аналоговые выходы выполнены в двух вариантах: небалансный на миниджеке и балансный в специальном разъеме. Благодаря возможности зарядки от USB, может работать автономно. За связь с USB отвечает TAS1020B, за обслуживание цифровых входов — CS8416.

Среди компактных портативных DAC это пожалуй один из возможных лидеров на рынке.

iBasso DB2 Boomslang2
ЦАП	2*WM8740
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$380/$760

Зачем нужен отдельный ЦАП?

В действительности, почти каждое современное цифровое аудио устройство имеет встроенный ЦАП, но также, очевидно, что не все ЦАП одинаковые. Преобразователи невысокого класса могут вносить нежелательные шумы из-за ограниченных возможностей используемой микросхемы. Они не могут поддерживать все скорости передачи данных, не говоря уже о появлении дополнительных искажений из-за потери синхронизации (эффект джиттера или дрожание). Потеря синхронизации определяется, как временная задержка. Точные временные интервалы (тайминги) чрезвычайно важны в процессе приема потока цифровой музыки и, если они не выдерживаются (как правило, из-за плохо разработанной цифровой тактовой схемы) страдает качество звука.

Проблемы, связанные с потерей синхронизации могут возникать при передаче цифрового сигнала и они особенно опасны, когда сигнал передается между двумя устройствами. Поэтому в последние годы получают распространение асинхронные ЦАП, которые используют собственный источник тактовой частоты. Генераторы тактовых частот в наиболее высококачественных ЦАП, как правило, обладают более высокой стабильностью, чем те, что устанавливаются для среднего класса ПК, так что звук будет соответственно лучше (при прочих равных условиях).

Audiotrak Dr.Dac2 DX

В продаже встречается редко, однако является одним из популярных решений. На сегодняшний день продается версия DX. Базируется на PCM1798

, при этом, предшественник показывал очень высокие технические характеристики и звучал на уровне E-MU1616m. По USB поддерживаются форматы до 24 бит и 96 кГц. Цифровые входы выполнены в оптическом и коаксиальном варианте с поддержкой до 24 бит и 192 кГц. Цифровой выход выполнен в коаксиальном варианте с поддержкой 24 бит и 96 кГц. В тракте
ЦАП
и усилителя для наушников возможно менять ОУ.

Audiotrak Dr.Dac2 DX
ЦАП	PCM1798
Сменные ОУ	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$300

ESI Dr.Dac Prime

По функционалу схожий ЦАП
с Dr.Dac2 DX, выполнен на
PCM1796
, есть сменные ОУ. По USB поддерживаются форматы до 24 бит и 96 кГц. С технической точки зрения реализация немного уступает Dr.Dac2. Основная разница в цене в большую сторону объясняется наличием апсемплера в 192 кГц.

ESI Dr.Dac Prime
ЦАП	PCM1796
Сменные ОУ	да
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	да
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$480

Подробный обзор ESI Dr.Dac Prime

RAA Report:

Отчет тестирования встроенного усилителя ESI Dr.Dac Prime в базе измерений

Lead Audio LA 100

LA 100 похож на Prime — тот же Burr Brown PCM 1796

, но без сменных ОУ и с поддержкой по USB до 16 бит и 48 кГц. Есть коаксиальный и оптический вход с поддержкой 24 бит и 192 кГц. Питание используется внешнее.

Lead Audio LA 100
ЦАП	PCM1796
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	нет
Поддержка по USB 96 кГц	нет
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$420

Music Hall DAC 15.2

Music Hall DAC 15.2 прямой конкурент Dr. Dac Prime – использует PCM 1796

, полный набор входов, USB, коаксиальный и оптический. Из цифровых выходов есть коаксиальный. Аналоговые выходы выполнены небалансными на RCA. USB вход поддерживает до 24 бит, 96 кГц.

Music Hall DAC 15.2
ЦАП	PCM1796
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$500

Cambridge Audio DAC Magic

Cambridge Audio DAC Magic основан на двух Wolfson WM8740

по схеме двойного моно, использует специальный фильтр апсемплер TMS 320VC5501 DSP. Из цифровых входов есть две пары цифровых входов, состоящих из оптического и коаксиального входов. USB поддерживает только 16 бит и 48 кГц. Остальные цифровые входы до 24 бит и 96 кГц. Аналоговые выходы выполнены как небалансными RCA, так и балансными XLR.

Cambridge Audio DAC Magic
ЦАП	2*WM8740
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	нет
Поддержка по USB 96 кГц	нет
Поддержка по USB 192 кГц	нет
Наличие ASIO	нет
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$550

Cambridge Audio DacMagic 100

Компактный ЦАП на Wolfson WM8742

, который является самым старшим из всех и среди всех обозреваемых внешних
ЦАП
и звуковых карт DacMagic 100 его единственный использует. По спецификациям все входы поддерживают 24 бит и 192 кГц, среди которых есть USB, два коаксиальных и один оптический. Заявлена поддержка ASIO. Есть переключаемая развязка по заземлению.

Cambridge Audio DAC Magic
ЦАП	WM8742
Сменные ОУ	нет
Поддержка по USB 24 бит	да
Поддержка по USB 96 кГц	да
Поддержка по USB 192 кГц	да
Наличие ASIO	да
Цифровой вход SPDIF коаксиальный	да
Цифровой вход SPDIF оптический	да
Цена	$460

Параллельные ЦАП

Архитектуры

Архитектура ЦАП — это способ формирования выходного сигнала на функциональном уровне. Иначе говоря, это описание того, на сумму из каких чисел будет раскладываться значение выходного сигнала. Выходной сигнал формируется с помощью взвешивающих элементов, каждый из которых отвечает за свою «порцию» выходного аналогового сигнала. Различают следующие архитектуры по набору значений взвешивающих элементов:

• Бинарная архитектура;

Соотношение двух соседних взвешивающих элементов равно 2. То есть выходной сигнал формируется так же, как это происходит в двоичной системе счисления. Соответственно, веса элементов, формирующих выходной сигнал, в нормированном виде, будут равны 1, 2, 4, 8, 16 и т. д. Управление взвешивающими элементами осуществляется бинарным кодом.

• Унарная архитектура;

Соотношение двух соседних взвешивающих элементов равно 1. То есть выходной сигнал формируется так же, как это происходит в унарной системе счисления. Соответственно, веса всех элементов, в нормированном виде, равны 1. Управление осуществляется унарным или унитарным кодом.

• Архитектура Фибоначчи;

Веса элементов представляют собой последовательность чисел Фибоначчи. Выходной сигнал формируется так же, как это происходит в Фибоначчиевой системе счисления.

Кроме того, существует понятие сегментной архитектуры

, которая предполагает разделение входного кода на несколько групп. Как правило, две. Каждая группа обрабатывается независимо своим сегментом. Выходные сигналы всех сегментов комбинируются, образуя выходной сигнал ЦАП. Наиболее часто встречается следующая конфигурация сегментной архитектуры: младшие разряды обрабатываются сегментом, построенном по бинарной архитектуре, старшие разряды — сегментом, построенном по унарной архитектуре.

Типы взвешивающих элементов и способы формирования веса

Цифро-аналоговые преобразователи независимо от архитектуры могут использовать в качестве элемента, взвешивающего аналоговый сигнал, следующие типы компонентов: конденсаторы, резисторы и источники тока.

• Конденсаторы. Данный тип взвешивающих элементов в случае применения в бинарной архитектуре может либо иметь номиналы, отличающиеся у соседних элементов в 2 раза, либо иметь номиналы 1 и 2 и формировать лестничную цепь C
  -2
  C
  .
• Резисторы. Данный тип взвешивающих элементов имеет те же принципы построения, что конденсаторы. Кроме того, существуют реализации подобных структур на основе не резисторов, а транзисторов, выступающих в роли резисторов. Такие цепи называются M
  -2
  M
  .
• Источники тока. Это, как правило, транзистор в режиме насыщения. Использование данных типов взвешивающих элементов позволяет обойтись без буферов, которые необходимы для других типов взвешивающих элементов.

Для формирования веса взвешивающего элемента есть следующие способы:

1. Масштабирование номиналов. С точки зрения полупроводниковой технологии это всегда эквивалентно масштабированию размеров элементов;
2. Использование лестничной структуры. Применимо только к ёмкостным и резистивным взвешивающих элементам. В зависимости от типа взвешивающего элемента такие структуры получают названия R-2R, C-2C или M-2M (вместо резисторов используются транзисторы);
3. Инжекция заряда на плавающий затвор. Применимо лишь для специальных технологий, предусматривающих формирование плавающего затвора у транзистора. Как правило, это технологии предназначенные для изготовления энергонезависимой памяти.

Структуры параллельных ЦАП

• ЦАП взвешивающего типа
  , в котором каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключённый на общую точку суммирования. Сила тока источника (проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. Таким образом, все ненулевые биты кода суммируются с весом. Взвешивающий метод один из самых быстрых, но ему свойственна низкая точность из-за необходимости наличия набора множества различных прецизионных источников или резисторов и непостоянного импеданса. По этой причине взвешивающие ЦАП имеют разрядность не более восьми бит;
• ЦАП лестничного типа
  (цепная R-2R-схема). В R-2R-ЦАП значения создаются в специальной схеме, состоящей из резисторов с сопротивлениями
  R
  и
  2R
  , называемой матрицей постоянного импеданса, которая имеет два вида включения: прямое — матрица токов и инверсное — матрица напряжений. Применение одинаковых резисторов позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП, так как сравнительно просто изготовить набор прецизионных элементов с одинаковыми параметрами. ЦАП типа R-2R позволяют отодвинуть ограничения по разрядности. С лазерной подгонкой плёночных резисторов, расположенных на одной подложке гибридной микросхемы, достигается точность 20—22 бита. Основное время на преобразование тратится в операционном усилителе, поэтому он должен иметь максимальное быстродействие. Быстродействие ЦАП единицы микросекунд и ниже (то есть наносекунды). В троичных ЦАП матрица постоянного импеданса состоит из резисторов 3R-4R с терминатором 2R[1].

Выводы

Из рекомендаций хочется отметить ультрадешевые решения для стационарного применения в виде Creative SoundBlaster X-Fi HD за $100 и широкой доступностью, а для планшетов – iBasso D-Zero. Из более дорогих решений около $200 наиболее интересными вариантами являются E-MU 0204 USB и iBasso D7.

Можно сделать интересное наблюдение — несмотря на цены, среди внешних ЦАП-ов поддержка USB с 24 бит и 96 кГц довольно редка

.

В планах проведение масштабного теста бюджетных внешних решений против встроенных хитовых звуковых карт и ЦАП-ов верхнего ценового сегмента. В комментариях к материалу можно оставлять свои пожелания по моделям, которые хочется увидеть в сравнительном тесте, а также те модели, которые можно добавить в текущий обзор.

Автор:

28.08.2012

Нашли опечатку в тексте?

Выделите и нажмите
Ctrl+Enter
. Это не требует регистрации. Спасибо.