Встроенный или отдельный ЦАП: когда нужен внешний
Дата публикации
Примерное время прочтения
Количество просмотров
Количество комментариев
ЦАП есть практически в каждом устройстве, которое воспроизводит цифровой звук: компьютере, смартфоне, телевизоре, усилителе, сетевом проигрывателе или активной акустике. Даже компактный переходник USB-C → 3,5 мм может содержать собственный цифро-аналоговый преобразователь и усилитель для наушников. Однако возможностей встроенного аудиотракта хватает не всегда.
Например, при прослушивании могут возникать шумы и помехи, а встроенному усилителю порой не хватает мощности для работы с определёнными наушниками. Внешний ЦАП также пригодится, если нужно подключить цифровой источник к усилителю с аналоговыми входами. А для смартфона без разъёма 3,5 мм подойдёт компактный USB-ЦАП с выходом для наушников.
Если встроенный аудиотракт работает без заметных искажений, обеспечивает достаточную громкость и поддерживает необходимые подключения, менять его ради улучшения звучания бессмысленно. В таком случае бюджет разумнее направить на наушники, акустику или акустическую подготовку помещения.
Содержание
- Что скрывается за словами «встроенный ЦАП»
- Когда нужен внешний ЦАП
- Если встроенный выход компьютера шумит
- Если наушникам не хватает громкости
- Смартфон без разъёма 3,5 мм
- Как добавить цифровые источники в аналоговую систему
- CD-проигрыватель, телевизор или другой источник с цифровым выходом
- Какие характеристики ЦАП учитывать при выборе
- Что такое джиттер и как он влияет на звук
- Что показывают слепые тесты
- Когда внешний ЦАП можно не покупать
- Как подобрать ЦАП для своей системы
- Частые вопросы о встроенных и внешних ЦАПах
- Нужен ли внешний ЦАП для компьютера, если встроенный выход не шумит?
- Внешний ЦАП всегда лучше встроенного?
- Улучшит ли внешний ЦАП звук Bluetooth-наушников?
- Можно ли подключить внешний ЦАП к смартфону?
- Нужен ли отдельный ЦАП, если он уже встроен в усилитель?
- Что сильнее повлияет на звук: замена ЦАПа или наушников?
- Почему после подключения внешнего ЦАПа появился гул?
Что скрывается за словами «встроенный ЦАП»
Микросхема ESS, AKM, Cirrus Logic или Burr-Brown — лишь одна из составляющих аудиотракта. Качество звука зависит также от организации питания, аналогового выходного каскада, схемы усиления, разводки платы и характеристик подключённой нагрузки.
Даже при использовании одинакового чипа устройства могут иметь разный уровень шума, искажений и выходной мощности. Производители используют собственные схемы питания, фильтрации и обработки аналогового сигнала. При подключении наушников значение имеют также характеристики усилителя, который работает после цифро-аналогового преобразования.
В ноутбуке аудиотракт размещён рядом с процессором, видеокартой, беспроводными модулями и цепями зарядки. Такое соседство усложняет защиту аналоговых цепей от электрических помех. В отдельном ЦАПе разработчик располагает большей свободой при организации питания, размещении компонентов и изоляции чувствительных участков схемы.
При этом встроенный преобразователь способен обеспечивать чистое звучание без слышимых помех и искажений. Оценивайте его по уровню шума, доступной громкости, работе с подключёнными наушниками и возможностям подключения.
Ознакомьтесь с ассортиментом ЦАПов в Dr.Head:
TEAC UD-701N Black
Питание от USB: да
Сетевые стандарты: TuneIn, Spotify, Tidal, Qobuz
Схемотехника: дискретный
FiiO BTA30 PRO
Бренд: FiiO
Микросхема ЦАП: ES9038Q2M
Предусилитель: да
FiiO BR13 Black
Бренд: FiiO
Микросхема ЦАП: ES9018K2M
Предусилитель: да
NAD C379 Black
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 80
Встроенный ЦАП: да
Разъемы входа: RCA, Coaxial, Optical, USB-A
SMSL D200 Silver
Бренд: SMSL
Микросхема ЦАП: ROHM BD34352EKV
Предусилитель: да
Musical Fidelity V90 DAC Silver
Бренд: Musical Fidelity
Разъемы входа: Optical, Coaxial, USB
Разъемы выхода: USB, RCA
Myryad Z350 Black
Макс. разрядность/частота дискретизации: 32/768
Поддержка форматов аудио: AIFF, ALAC, FLAC, WAV, MP3
Способ подключения: bluetooth, usb-b, rca, xlr
TEAC AI-303 Black
Бренд: TEAC
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 50
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 25
Когда нужен внешний ЦАП
Есть несколько ситуаций, в которых покупка отдельного ЦАПа оправдана технически.
Ситуация | Причина | Решение |
|---|---|---|
В наушниках слышны шипение, писк или помехи от компьютера | Шумы во встроенном аудиотракте | Внешний USB-ЦАП или ЦАП-усилитель |
Наушникам не хватает громкости | Недостаточная мощность встроенного усилителя | ЦАП-усилитель или отдельный усилитель для наушников |
У смартфона нет разъёма 3,5 мм | Отсутствует аналоговый аудиовыход | USB-адаптер со встроенным ЦАПом или портативный ЦАП |
У усилителя предусмотрены только аналоговые входы | Нет встроенного ЦАПа для подключения цифрового источника | Внешний ЦАП |
Аналоговый выход цифрового источника не устраивает по характеристикам | Ограничения встроенного аудиотракта | Подключение источника к отдельному ЦАПу через цифровой выход |
Разберём эти ситуации отдельно.
Если встроенный выход компьютера шумит
Шипение в паузах, высокочастотный писк при движении мыши или шум, усиливающийся при нагрузке на процессор и видеокарту, часто связаны с электрическими помехами в аудиотракте компьютера.
Они проникают в аналоговые цепи через питание, общую землю или соседние компоненты. В настольных ПК дополнительным источником помех служит кабель, соединяющий материнскую плату с аудиоразъёмами на передней панели корпуса.
Прежде чем покупать отдельный ЦАП, сравните звучание через передний выход и разъём на задней панели материнской платы. Если при подключении сзади шум исчезает, проблему стоит искать в цепях передней панели.
Внешний USB-ЦАП выносит аналоговую часть за пределы корпуса компьютера и помогает избавиться от помех, возникающих во встроенном аудиотракте.
Отдельно стоит разобраться с низкочастотным гулом. Если он появляется при подключении компьютера к усилителю или активной акустике, причиной может быть земляная петля — замкнутый контур между устройствами, по которому протекают паразитные токи. USB-соединение сохраняет электрическую связь с компьютером, а вместе с ней и возможность появления гула.
Для устранения такой проблемы можно использовать оптическое подключение S/PDIF. Оно передаёт цифровой сигнал без электрического контакта между устройствами и позволяет разорвать земляную петлю.
Если наушникам не хватает громкости
ЦАП и усилитель для наушников выполняют разные задачи, хотя часто размещаются в одном корпусе. ЦАП преобразует цифровой сигнал в аналоговый, а усилитель обеспечивает напряжение и ток, необходимые для работы наушников. Если громкости не хватает, причину следует искать прежде всего в характеристиках усилительного каскада.
Высокоомные наушники обычно требуют большего напряжения, но и модели с низким сопротивлением бывают требовательны к усилению, особенно при невысокой чувствительности. По одному импедансу определить, насколько легко раскачать наушники, нельзя.
Проверить возможности усилителя можно при обычном прослушивании. Если регулятор громкости приходится выкручивать почти до максимума, а звук остаётся слишком тихим, мощности или напряжения на выходе может не хватать. На ограничения усилителя также указывают искажения, возникающие на громких фрагментах записи.
При выборе внешнего ЦАП-усилителя обращайте внимание на выходную мощность при сопротивлении, близком к импедансу ваших наушников. Например, характеристики, указанные только для нагрузки 16 или 32 Ом, не позволяют оценить работу устройства с высокоомными моделями на 250 или 300 Ом.
Для чувствительных внутриканальных наушников важнее низкий уровень собственного шума и небольшое выходное сопротивление усилителя. Избыточная мощность здесь не нужна: тихий выход с удобной регулировкой громкости зачастую подходит лучше мощного усилителя, рассчитанного на полноразмерные модели.
Смартфон без разъёма 3,5 мм
Если у смартфона нет выхода для наушников, подключить проводную модель можно через USB-адаптер со встроенным ЦАПом. Он принимает цифровой аудиосигнал, преобразует его в аналоговый и передаёт на стандартный разъём 3,5 мм.
Для большинства чувствительных наушников компактного адаптера достаточно. Если же наушникам требуется больше мощности или нужен балансный выход, обратите внимание на портативные ЦАП-усилители. Они обычно предлагают несколько вариантов подключения и более широкие возможности настройки.
При выборе проверьте поддержку аудиоформатов. Некоторые модели работают с PCM высокой частоты дискретизации и DSD, однако переплачивать за эти возможности нет смысла, если вы не слушаете записи в соответствующих форматах.
Учитывайте и энергопотребление. Компактные USB-ЦАПы обычно питаются от смартфона, расходуя заряд его аккумулятора. Более мощные устройства способны потреблять больше энергии, особенно при работе с требовательными наушниками.
Как добавить цифровые источники в аналоговую систему
Хороший интегральный усилитель способен прослужить десятилетия, но у многих моделей прошлых лет предусмотрены только аналоговые входы. Для подключения компьютера, сетевого проигрывателя или телевизора с цифровым аудиовыходом потребуется внешний ЦАП.
Схема подключения такая:
Цифровой источник → ЦАП → линейный вход усилителя → акустика.
На усилителе можно использовать входы AUX, CD, Line или другие линейные разъёмы. Подключать ЦАП к входу Phono нельзя: он предназначен для слабого сигнала головки звукоснимателя и предполагает дополнительную коррекцию по характеристике RIAA.
Если громкость регулируется на интегральном усилителе, ЦАП обычно подключают через выход с фиксированным линейным уровнем.
Для прямого подключения к усилителю мощности или активной акустике удобнее ЦАП с регулируемым аналоговым выходом. В этом случае проверьте, поддерживает ли устройство функции предусилителя и позволяет ли плавно управлять громкостью. Особенно важно исключить неожиданную подачу сигнала максимального уровня при включении или переключении режимов.
CD-проигрыватель, телевизор или другой источник с цифровым выходом
Многие CD-проигрыватели, телевизоры и сетевые источники оснащены аналоговыми и цифровыми аудиовыходами. Через первые сигнал поступает уже после встроенного ЦАПа, а вторые позволяют передать цифровые данные на внешний преобразователь.
Например, CD-проигрыватель может передавать PCM через коаксиальный или оптический S/PDIF. При таком подключении его привод и система считывания диска продолжают работать, но преобразованием сигнала в аналоговую форму занимается отдельный ЦАП.
Аналогичным образом подключается телевизор с оптическим аудиовыходом. Звук передаётся на внешний ЦАП, откуда поступает на усилитель или активную акустику.
При выборе подключения учитывайте возможности интерфейсов. USB, оптический и коаксиальный S/PDIF поддерживают разные режимы передачи, а доступные частоты дискретизации и разрядность зависят от характеристик источника и ЦАПа.
Также для телевизоров проверьте формат цифрового аудиовыхода. Большинство стереофонических ЦАПов рассчитаны на PCM и не поддерживают декодирование Dolby Digital или DTS. Если телевизор передаёт многоканальный звук в одном из этих форматов, в его настройках необходимо выбрать PCM Stereo.
Ознакомьтесь с ассортиментом проигрывателей в Dr.Head:
Onkyo Muse Y-50 Black
Количество каналов: 2
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 150
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 75
Onkyo DX-C390 Black
Бренд: Onkyo
Встроенный ЦАП: да
Выход для наушников: да
Premiera SX1 Pro Black
HDMI: 1.4
Wi-Fi: да
Адаптер питания от сети: да
Premiera С1 Pro
Бренд: Premiera
Воспроизведение через USB: да
Встроенный ЦАП: да
Onkyo Muse Y-40 Black
Количество каналов: 2
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 150
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 75
TEAC UD-701N Black
Питание от USB: да
Сетевые стандарты: TuneIn, Spotify, Tidal, Qobuz
Схемотехника: дискретный
Какие характеристики ЦАП учитывать при выборе
В характеристиках ЦАП встречаются названия микросхем, десятки поддерживаемых форматов и впечатляющие значения частоты дискретизации. Однако для оценки качества работы устройства гораздо информативнее показатели шума, искажений и выходного сигнала.
Уровень шума и динамический диапазон
Уровень шума характеризует собственные помехи аудиотракта, а динамический диапазон показывает разницу между максимальным уровнем сигнала и шумовым порогом.
Чем ниже шум и шире динамический диапазон, тем лучше. Однако после достижения определённых значений дальнейшее улучшение характеристик уже трудно различить на слух. На восприятие влияют также шум усилителя, чувствительность наушников, акустика помещения и качество самой записи.
THD+N и SINAD
THD+N показывает суммарный уровень гармонических искажений и шума относительно измеряемого сигнала. SINAD выражает отношение полезного сигнала к совокупности шума и искажений в децибелах.
Оба показателя помогают сравнивать точность работы преобразователей, но не раскрывают характер возникающих искажений. Для подробного анализа изучайте спектр гармоник и уровень собственного шума, учитывая условия измерений.
Выходное напряжение и мощность
Для ЦАПа с линейным выходом проверьте выходное напряжение и его соответствие входным характеристикам усилителя.
Если устройство оснащено усилителем для наушников, обратите внимание на мощность при разных значениях сопротивления. Например, 200 мВт на 32 Ом и те же 200 мВт на 300 Ом предъявляют совершенно разные требования к усилительному каскаду.
Выходное сопротивление
Выходное сопротивление влияет на взаимодействие усилителя с подключёнными наушниками. Особенно чувствительны к этому параметру низкоомные и многодрайверные модели, импеданс которых меняется в зависимости от частоты.
При высоком выходном сопротивлении усилителя частотная характеристика таких наушников способна изменяться. Для большинства моделей предпочтителен выход с низким сопротивлением.
Частотная характеристика
У современных ЦАП частотная характеристика в слышимом диапазоне обычно близка к ровной. Это означает, что преобразователь передаёт низкие, средние и высокие частоты без существенных изменений их относительного уровня.
Если один ЦАП описывают как «басовитый», а другой как «яркий», причины следует искать в особенностях цифровых фильтров, DSP-обработки, аналогового каскада или различиях громкости при сравнении. Сама по себе марка микросхемы не определяет подобный характер звучания.
Что такое джиттер и как он влияет на звук
Джиттер — это временные отклонения тактового сигнала, определяющего моменты цифро-аналогового преобразования. Если эти отклонения достаточно велики, на выходе ЦАПа возникают дополнительные искажения.
Для подавления джиттера в современных преобразователях используют схемы восстановления тактовой частоты, системы фазовой автоподстройки (PLL) и буферизацию данных. Их эффективность зависит от схемотехники конкретного устройства.
Например, в RME ADI-2 DAC применяется технология SteadyClock FS. По данным производителя, она обеспечивает подавление джиттера внешнего тактового сигнала более чем на 50 дБ при частоте модуляции 2,4 кГц. Благодаря этому влияние остаточного джиттера на преобразование сводится к крайне низкому уровню.
Характер джиттера различается в зависимости от интерфейса передачи данных. Однако при сравнении USB, оптического и коаксиального подключений учитывайте работу системы тактирования самого ЦАПа: именно от неё зависит, насколько входные временные отклонения повлияют на аналоговый сигнал.
Что показывают слепые тесты
При сравнении двух ЦАПов необходимо выровнять громкость: даже небольшая разница в уровне сигнала влияет на восприятие звука. Более громкий вариант нередко кажется детальнее и динамичнее, хотя технического преимущества у него нет.
В научных исследованиях этот фактор учитывают наряду с другими условиями прослушивания. Один из известных примеров — эксперимент Э. Брэда Мейера и Дэвида Морана, опубликованный в Journal of the Audio Engineering Society в 2007 году. Исследователи включили в тракт воспроизведения высокоразрешающего аудио дополнительный цикл аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования с параметрами CD — 16 бит / 44,1 кГц. В двойных слепых тестах участники не смогли достоверно определить, когда этот участок присутствовал в сигнальной цепи.
Однако эксперимент не предполагал сравнения разных моделей ЦАПов. Его целью была проверка слышимости дополнительного преобразования с ограничением разрядности и частоты дискретизации.
В 2016 году исследователь Джошуа Рейсс опубликовал метаанализ 18 работ, посвящённых различимости стандартного и высокоразрешающего аудио. Общие результаты показали небольшую, но статистически значимую способность слушателей различать форматы. Участники, прошедшие предварительное обучение, справлялись с задачей лучше.
Оба исследования посвящены разным аспектам цифрового воспроизведения, но подчёркивают значение методики прослушивания. Чтобы проверить слышимость различий между двумя ЦАПами, выровняйте громкость, организуйте переключение без подсказок о работающем устройстве и проведите несколько повторных сравнений.
Когда внешний ЦАП можно не покупать
При использовании Bluetooth-наушников внешний ЦАП смартфона не влияет на качество преобразования и усиления звука в самих наушниках. После беспроводной передачи цифровой сигнал обрабатывается встроенной электроникой, которая управляет работой динамиков. Для такого подключения отдельный преобразователь не нужен.
Если активная акустика, усилитель или AV-ресивер уже принимают цифровой сигнал и обеспечивают качественное воспроизведение, устанавливать дополнительный ЦАП тоже нет особого смысла. Встроенного преобразователя достаточно, пока он справляется со своими задачами без слышимых шумов, искажений и ограничений по подключению.
Не поможет внешний ЦАП также в случае, когда претензии к звучанию связаны с качеством записи, частотным балансом наушников или акустикой помещения. Эти особенности находятся за пределами его возможностей.
Для более ощутимых изменений в звучании обратите внимание на выбор наушников и акустики, эквализацию, расположение колонок и акустические свойства комнаты. Именно эти факторы сильнее влияют на то, как воспринимается музыка при прослушивании.
Как подобрать ЦАП для своей системы
Выбор ЦАПа зависит от того, с какой техникой вы собираетесь его использовать. Для компьютера и проводных наушников подойдёт стационарный ЦАП-усилитель, для смартфона — компактная модель с USB-подключением. Если нужно добавить цифровой источник в домашнюю аудиосистему с аналоговым усилителем, выбирайте ЦАП с подходящим цифровым входом и линейным выходом.
Перед покупкой проверьте основные характеристики:
- Цифровые входы: USB, оптический и коаксиальный S/PDIF, при необходимости HDMI с поддержкой аудио.
- Аналоговые выходы: RCA, XLR и разъёмы для наушников.
- Регулировка громкости: фиксированный линейный уровень для интегрального усилителя или регулируемый выход для подключения к усилителю мощности и активной акустике.
- Мощность усилителя: соответствие сопротивлению и чувствительности ваших наушников.
- Выходное сопротивление: особенно важно для низкоомных и многодрайверных моделей.
- Совместимость: поддержка операционной системы компьютера или смартфона.
- Аудиоформаты: необходимые частоты дискретизации, разрядность PCM и поддержка DSD, если вы используете такие записи.
Начните с оценки возможностей своей аудиосистемы. Если встроенный выход шумит, наушникам не хватает мощности или отсутствуют нужные разъёмы, внешний ЦАП поможет устранить эти ограничения. Если же качество воспроизведения вас устраивает, а подключение не вызывает трудностей, необходимости в дополнительном устройстве нет.
Ознакомьтесь с ассортиментом акустических систем в Dr.Head:
Klipsch R-41PM Black
Бренд: Klipsch
Диаметр ВЧ-динамика, мм: 25
Диаметр НЧ-динамика, мм: 100
Klipsch R-50PM
Бренд: Klipsch
Вид крепления: корпус
Диаметр ВЧ-динамика, мм: 25
Naim Mu-So 2nd Gen Black
Количество полос: трехполосная
Максимальная воспроизводимая частота, кГц: 20
Минимальная воспроизводимая частота, Гц: 20
Klipsch The Fives Matte Black
Бренд: Klipsch
Диаметр ВЧ-динамика, мм: 25
Диаметр НЧ-динамика, мм: 114
Klipsch R-40PM
Бренд: Klipsch
Вид крепления: корпус
Диаметр ВЧ-динамика, мм: 25
Focal Mu-So Hekla Black
Встроенный микрофон: да
Кабель в комплекте: да
Мультирум: да
Edifier MR5 Black
Бренд: Edifier
Диаметр ВЧ-динамика, мм: 24
Диаметр НЧ-динамика, мм: 127
Klipsch R-800F Black
Бренд: Klipsch
Диаметр ВЧ-динамика, мм: 25
Диаметр НЧ-динамика, мм: 203
Edifier MR5 White
Бренд: Edifier
Диаметр ВЧ-динамика, мм: 24
Диаметр НЧ-динамика, мм: 127
Частые вопросы о встроенных и внешних ЦАПах
Нужен ли внешний ЦАП для компьютера, если встроенный выход не шумит?
Если встроенный аудиотракт обеспечивает достаточную громкость, работает без слышимых помех и искажений, покупать отдельный ЦАП нет необходимости. При выборе ориентируйтесь на качество звука и совместимость с наушниками.
Внешний ЦАП всегда лучше встроенного?
Нет. Качество преобразования зависит от схемотехники, питания и аналогового выходного каскада. Хороший встроенный ЦАП способен обеспечивать столь же чистое звучание, как и отдельное устройство.
Улучшит ли внешний ЦАП звук Bluetooth-наушников?
При беспроводном подключении цифровой сигнал поступает непосредственно в наушники, где обрабатывается встроенной электроникой. Внешний ЦАП смартфона в этой цепочке не участвует и на звучание через Bluetooth не влияет.
Можно ли подключить внешний ЦАП к смартфону?
Да, если смартфон поддерживает передачу цифрового аудио через USB. Проверьте совместимость устройства, тип разъёма и требования к питанию. Для повседневного прослушивания подойдут компактные USB-ЦАПы, а для более требовательных наушников — портативные ЦАП-усилители.
Нужен ли отдельный ЦАП, если он уже встроен в усилитель?
Если встроенный преобразователь справляется с воспроизведением и поддерживает нужные подключения, дополнительный ЦАП не требуется. Внешнее устройство пригодится при нехватке цифровых входов, проблемах с шумом или необходимости функций, которых нет у усилителя.
Что сильнее повлияет на звук: замена ЦАПа или наушников?
При качественном источнике и достаточной мощности усилителя замена наушников обычно сильнее меняет характер звучания. ЦАП-усилитель имеет смысл выбирать в первую очередь, если существующий выход не обеспечивает нужную громкость, вносит слышимые помехи или плохо согласован с наушниками.
Почему после подключения внешнего ЦАПа появился гул?
Причиной может быть земляная петля, возникающая при соединении нескольких устройств с общей электрической связью. Проверьте подключение и питание компонентов. Если источник и ЦАП поддерживают оптический S/PDIF, такое соединение позволит разорвать электрическую связь между ними и устранить гул, вызванный этой петлёй.
Автор: Илья Саундберг, эксперт Dr.Head в категории Hi-Fi/High-End
Дарим промокод на скидку 1000 ₽!
Промокод BLOG1000
Подробные условия
- Скидка 1 000 ₽ при покупке от 20 000 ₽ на сайте или в розничных магазинах.
- Промокод действует 31 день с даты публикации статьи.
- Скидка по промокоду не суммируется со скидками на сайте и другими промокодами.
- Действие промокода не распространяется на товары из списка брендов-исключений.
Приходите в наши магазины, чтобы лично послушать и сравнить наушники, плеер или любую другую технику. В спокойной, дружелюбной обстановке вы сможете выбрать гаджет, которым будете пользоваться с радостью.
Если вы хотите протестировать Hi-Fi/High-End аппаратуру, запишитесь заранее, чтобы мы подготовили комнату прослушивания к вашему приходу.
Ждём вас по адресам:
- Москва, Новый Арбат, 15
- Москва, Новодмитровская, 1, стр.16
- Санкт-Петербург, Литейный пр-т, 59
Вы из другого города?
Заказывайте оригинальную технику на нашем сайте. Определиться с выбором и оформить заказ вам помогут наши консультанты:
- по телефону — +7 (800) 333-09-89
- по электронной почте — info@doctorhead.ru
До встречи в Dr.Head!
