En la Parte 1 de esta guía DAC, aprendemos cómo los archivos digitales se convierten a audio analógico, incluidos los formatos de archivo, alta resolución, entradas y salidas.
Escucho música, ¿necesito un DAC?
En resumen, sí, y si tienes un teléfono, un portátil o un ordenador, ya lo tienes.
Esperar. ¡Esperar! No dejes de leer ahora.
La verdadera pregunta es: ¿Necesito comprar un DAC externo?
Y esa pregunta es un poco más complicada. Sigue leyendo…
A CADo Convertidor digital a analógico, es (como dice) un dispositivo que convierte señales digitales en señales analógicas. El audio que comienza como una serie de 1 y 0 eventualmente termina como música proveniente de sus auriculares. Es el DAC (y algunos otros pequeños componentes en el camino) lo que hace que suceda la magia.
Las fuentes analógicas, como reproductores de casetes, carretes a carretes, tocadiscos o radios AM/FM, no requieren conversión de digital a analógico, simplemente porque no son digitales. Los DAC se utilizan para convertir fuentes y archivos de audio digital (como streaming, mp3, FLAC, ALAC, CD, SACD, DVD-Audio, etc.) en una señal analógica que se alimenta a un amplificador para su reproducción.
¿Ya tengo un DAC?
¿Escuchas música desde un teléfono o un reproductor de CD? Entonces sí, ya tienes un DAC.
Los chips DAC económicos (que van desde unos pocos dólares hasta decenas de dólares) se incluyen en casi todas las fuentes digitales, o al menos en aquellas con un conector para auriculares. Como la mayoría de las cosas en este pasatiempo de audio personal, la preocupación es la calidad de esos componentes y su capacidad para reproducir sonido de alta fidelidad.
Los DAC generalmente se basan en un chip informático electrónico y, como cualquier cosa basada en computadora, Ley de Moore implica que, con el tiempo, la potencia informática mejora continuamente (se vuelve más pequeña, más rápida y más barata).
Nos vamos a centrar en la adición de un DAC externo a su dispositivo de reproducción de audio digital y si necesita comprar uno. Este DAC externo pasa por alto el económico interno dentro de su fuente digital.
Este artículo se divide en dos partes:
- Parte 1 examinará cómo se crean los archivos de audio digital y cómo conectar un DAC externo. Esto incluye discutir las conexiones de entrada digital (desde la fuente) y las salidas de audio analógicas.
- Parte 2 del artículo será explorar cómo funcionan los DAC incluidos problemas, características, conjuntos de chips, muestras y filtros.
Se requiere una comprensión básica de cómo se crea el audio digital para comprender las diferencias entre las entradas digitales como USB, óptica y coaxial. Entonces, sin más preámbulos, analicemos cómo convertir el sonido analógico en un archivo digital.
enlaces rápidos
Utilice estos enlaces rápidos para navegar rápidamente por el artículo.
- Fundamentos del audio digital
- Conversión de música a bits: conversión de analógico a digital (ADC)
- Señales análogas
- Tasa de muestreo, profundidad de bits y tasa de bits
- Los límites de la audición y el estándar del Libro Rojo
- Compresión sin pérdida y con pérdida
- Tipos de archivos de audio digital
- Entradas digitales y salidas analógicas
- Conexiones digitales por cable
- Conexiones inalámbricas de audio digital
- Salidas Analógicas
- Resumen
Fundamentos del audio digital
Conversión de música a bits: conversión de analógico a digital (ADC)
La cadena típica de un músico para ti se ve así (de AudioAdvice.com):
- Durante el proceso de grabación, un artista establece una pista. Los micrófonos captan los sonidos de las voces y los instrumentos como señales de audio analógicas.
- Los ingenieros de grabación almacenan las señales analógicas como digitales. El equipo de grabación utiliza convertidores de analógico a digital para transformar las señales analógicas en señales digitales para su almacenamiento. Hoy en día, esto generalmente significa almacenarlos como señales digitales como un archivo de audio digital.
- Durante la reproducción, un CAD decodifica las señales digitales almacenadas. Al hacerlo, el DAC convierte esas señales nuevamente en audio analógico.
- A CAD envía las señales analógicas convertidas a un amplificador. El amplificador, a su vez, envía música a través de tus auriculares o altavoces estéreo.
Centrémonos ahora en la parte que te permite escuchar una grabación de audio en tus auriculares. El proceso de conversión que toma la música y te permite escucharla no es tan complicado. La reproducción comienza en el ámbito analógico o en el digital.
- Archivo de audio digital → DAC → Salida analógica
- Grabación analógica → ADC → Archivo de audio digital → DAC → Salida analógica
Como puede ver, la única diferencia es que una grabación analógica debe convertirse en un archivo digital antes de almacenarse y enviarse al DAC.
Señales análogas
No hace mucho tiempo, no había digital en la cadena. Los micrófonos captaron la Señal analoga y lo almacenó en formato analógico en una cinta de carrete a carrete. A partir de ahí, se creó un disco y la aguja de un tocadiscos se movió físicamente para crear el sonido a medida que viajaba a través de los surcos del disco. (¿Puede haber algo más analógico?)
Entonces, la pregunta es, ¿Cómo se convierte una señal analógica en un archivo digital??
Tasa de muestreo, profundidad de bits y tasa de bits
Un Señal analoga Representa continuamente el sonido a través de una onda de voltaje que varía continuamente. Cada ola tendrá una cresta y un valle (una período) y cuantos periodos hay por segundo es el frecuencia (medido en Hz).
Para convertir esa señal en un flujo de bits de 1 y 0, la onda analógica es muestreado (se mide la altura) a intervalos específicos de tiempo (la frecuencia de muestreo).
Para audio de CD, la frecuencia de muestreo estándar es de 44.100 muestras por segundo y se almacena como binario de 16 bits («palabras»), lo que se conoce como profundidad de bits. La profundidad de bits indica cuántos datos se graban por muestra y es una medida de la precisión con la que se representa un sonido en el audio digital.
Tasa de bits, sin embargo, es una medida de ancho de banda (datos a lo largo del tiempo) expresada en miles de bits por segundo (Kbps). La tasa de bits afecta directamente el tamaño del archivo digital. A diferencia de la profundidad de bits, que determina el nivel de detalle de una grabación y es una medida de precisión, la velocidad de bits determina la calidad general del archivo de audio.
Comprender los números
| Nombre | Profundidad de bits | / | Frecuencia de muestreo | Tasa de bits |
|---|---|---|---|---|
| Unidades | poco | / | kHz | kbps |
| Medida de | Cantidad | / | Frecuencia | Banda ancha |
| Responsabilidad | Dinámica y Detalle | / | Exactitud | Calidad general y tamaño de archivo |
Obviamente, en todos estos casos, se prefieren números más altos. Mayor calidad, precisión, detalle y rango dinámico mejorado son objetivos claros para la reproducción de música de alta fidelidad. pero cuanto es suficiente?
Tú podrías estar interesado: Descripción de la frecuencia de muestreo, la profundidad de bits y la velocidad de bits
Los límites de la audición y el estándar del Libro Rojo
Aquí nos topamos con las limitaciones del oído humano. Los humanos tienen un rango de audición limitado en comparación con otros animales (como perros y murciélagos) y (desafortunadamente para nosotros, que ya no somos jóvenes) empeora con el tiempo.
“El rango de frecuencias auditivas ‘normales’ de una persona joven y sana es de unos 20 a 20.000 Hz. Y aunque un rango audible ‘normal’ para el volumen es de 0 a 180dB, cualquier cosa por encima de 85dB se considera perjudicial, por lo que debemos tratar de no pasarnos por ahí.
A medida que envejecemos, son las frecuencias superiores las que perdemos primero. Entonces, cuando lleguemos a la mediana edad, podemos esperar escuchar hasta alrededor de 14,000 Hz”. – Atención Nacional de la Audición
En el corazón mismo de la conversión digital está la teorema de Nyquist (llamado así por el ingeniero electrónico Harry Nyquist). Sin insistir demasiado en esto, el teorema de Nyquist establece que la frecuencia de audio máxima que se puede representar en cualquier frecuencia de muestreo dada es igual a la mitad de la frecuencia de muestreo.
Para capturar todas las frecuencias audibles, es necesario (como mínimo) muestrear a una tasa del doble de la percepción humana. Si elegimos un rango superior (22 kHz) que está ligeramente por encima del promedio (20 kHz), esto se vería así:
“Espera”, dices, “¡he visto ese número hace muy poco!”.
Buen viejo CD de audio digital de 16 bits/44,1 kHz. (¡Así es como se les ocurrió la frecuencia de muestreo!) Esto se describe en el ‘libro Rojo estándar’, que define todos los parámetros y propiedades del formato de CD.
Se decidió una profundidad de bits de 16 para capturar un rango dinámico de 96dB.
Aunque en la gran mayoría de los casos, un rango dinámico de 96 dB debería poder capturar el audio correctamente, las distinciones de la música más exigente (como la música clásica) requieren más rango dinámico que una canción pop.
Las diferencias entre los pasajes más silenciosos y los más ruidosos son mayores, por lo que para encapsular mejor estos matices, las resoluciones más altas (profundidad de 24 bits y 32 bits) han ganado popularidad.
Compresión sin pérdida y con pérdida
Arriba, mencionamos el tamaño del archivo y su correlación con la tasa de bits. Si alguna vez ha copiado un CD a mp3, sabe que una tasa de bits más alta dará como resultado archivos de mayor tamaño. En los primeros días del audio digital, para combatir el tamaño de archivo cada vez mayor y el costo de almacenamiento, la gente descubrió formas inteligentes de almacenar audio digital en tamaños reducidos.
Se considera un formato de compresión perfecto que almacena todos los datos de audio, cada bit de cada muestra.sin pérdidas. Los archivos de audio sin pérdida se pueden convertir a cualquier otro tipo de archivo sin pérdida sin pérdida de calidad porque se conservan todos los datos originales.
La forma más obvia de ahorrar espacio es comprimir el audio para almacenarlo y luego descomprimirlo para reproducirlo. Esto requiere un tipo especial de programa de computadora llamado códec (coder-dicoder).
Otra forma de ahorrar espacio es analizar el audio y eliminar cualquier fragmento que no sea audible. Por lo tanto, la ‘con pérdidasnació el formato de compresión de audio. La copia con pérdida no es perfecta; es un compromiso de calidad vs tamaño. Esta es la razón por la cual la selección de la tasa de bits es importante al crear un archivo con pérdida.
Los archivos de audio digital creados con velocidades de bits más bajas serán más pequeños pero sonarán peor (y viceversa). El consenso general es que si debe elegir un tipo de archivo con pérdida en lugar de sin pérdida, seleccionar una velocidad de bits de 320 Kbps dará como resultado un archivo de audio digital que generalmente no se puede distinguir de la fuente original sin pérdida (como un CD).
En el experimento de escucha de Lifehacker, concluyeron:
El audio digital en un CD está sin comprimir y sin pérdidas. Se puede comprimir en un archivo digital sin pérdida o con pérdida. Un archivo comprimido sin pérdida puede tener la mitad del tamaño del archivo de audio digital original, mientras que un archivo comprimido con pérdida puede tener una décima parte del tamaño del original. (Estas son generalizaciones aproximadas a modo de ejemplo).
La compresión de archivos de audio no tiene que fijarse en una ‘tasa de bits constante’ (CBR) pero puede ser una ‘velocidad de bits variable’ o cambiante (VBR). La ventaja de VBR es reducir aún más el tamaño del archivo (por supuesto, con una pequeña penalización de calidad) ya que el códec reduce automáticamente la tasa de bits para pasajes tranquilos y la aumenta para pasajes complejos.
En el mundo actual, el almacenamiento es barato y los archivos de música son relativamente pequeños. ¿Por qué comprometer la calidad y utilizar un formato con pérdida cuando los formatos sin pérdida ofrecen copias perfectas de la música original?
Tipos de archivos de audio digital
Como comentamos, los archivos de audio digital se pueden guardar con pérdida o sin pérdida y en una variedad de velocidades y profundidades de bits. Al igual que con todo lo demás, existen formatos de archivos digitales que compiten entre sí. Algunos formatos de archivo son de código abierto y otros son propiedad de empresas.
Formatos de audio con pérdida
Los formatos con pérdida más comunes en audio digital son el universal Capa de audio MPEG-1 III (MP3) y su sucesor planeado Codificación de audio avanzada (CAA). Ambos son extremadamente populares con la alternativa AAC que tiene una ligera ventaja en la calidad del sonido a la misma velocidad de bits.
MP3 es el estándar de código abierto, mientras que AAC se usa en Apple iTunes, Apple Music streaming y YouTube streaming.
Ogg Vorbis (OGG) es otro formato de archivo con pérdida que es popular debido a que es de uso gratuito y sin patente. Se utiliza para la música del juego en muchos videojuegos y es el formato en el que transmite el servicio de música de Spotify.
Audio de Windows Media (AMM) es una serie de códecs de audio patentados desarrollados por Microsoft. Incluyen varias versiones diferentes: WMA (con pérdida), WMA Voice (con pérdida solo para voz), WMA Pro (multicanal) y WMA Lossless.
Calidad maestra autenticada (MQA) fue lanzado en 2014 por Meridian Audio y es un híbrido de compresión con pérdida y sin pérdida. Es un formato controvertido debido a las restricciones de licencia y las afirmaciones de audio discutibles frente a los resultados. MQA es utilizado predominantemente por el servicio de transmisión TIDAL.
“No hay duda de que MQA degrada la calidad del audio para los usuarios que no tienen un decodificador MQA. La parte compatible de la señal MQA equivale a unos 13 a 15 bits a una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz o 48 kHz.
La pérdida de resolución se debe a la disminución de la resolución, el ruido difuminado y el ruido pseudoaleatorio del canal de compresión de alta frecuencia que ocupa los 8 a 11 bits inferiores. Cuando está completamente decodificado, la resolución de MQA está limitada a 17 bits a 96 kHz. – BenchMarkMedia.com
Formatos de audio sin pérdida sin comprimir
Formato de archivo de audio de forma de onda (WAV) fue desarrollado por Microsoft e IBM, y es el método estándar de codificación de formato de CD. No está comprimido y, por lo tanto, requiere mucho más espacio de almacenamiento que los formatos comprimidos sin pérdidas.
Formato de archivo de intercambio de audio (AIFF) fue desarrollado por Apple en 1988 como una alternativa WAV (también sin comprimir) con soporte de metadatos mejorado.
Formatos de audio comprimidos sin pérdidas
Códec de audio sin pérdida gratuito (FLAC) es el estándar (casi) universal debido a su formato abierto y licencia libre de regalías. Apple no lo admite oficialmente, ya que tienen el suyo propio. Códec de audio sin pérdidas de Apple (ALAC) formato. Ambos pueden reducir el tamaño del archivo original sin comprimir en un 50 por ciento y conservar una copia idéntica de los datos de audio originales.
M4A es un archivo de audio digital guardado en formato MPEG-4 y codificado con AAC o ALAC (y como tal puede ser con pérdida o sin pérdida).
Transmisión directa digital (DSD) (formatos .dsf y .dff) fue creado por Sony y Philips para su formato Super Audio CD (SACD). Los archivos DSD vienen en varias frecuencias de muestreo, desde DSD64 hasta DSD512, que muestrean frecuencias de audio de 2,8224 MHz a 22,5792 MHz (ocho veces la frecuencia SACD). También se conoce como flujo de bits SACD de 1 bit.
El estándar más común de Modulación de código de pulso (PCM) se usó en el DVD-Audio de la competencia de SACD y el tema de qué formato (DSD vs PCM) era superior estaba en constante debate. Ambos formatos utilizan un enfoque diferente con respecto a la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits.
Audio de alta resolución (alta resolución)
Lo que constituye audio de alta resolución está bajo cierto debate. WhatHiFi proporciona lo que probablemente sea la definición más segura:
“El Digital Entertainment Group, Consumer Electronics Association y The Recording Academy, junto con los sellos discográficos, han definido formalmente el audio de alta resolución como: “Audio sin pérdida que es capaz de reproducir la gama completa de sonido de grabaciones que han sido masterizadas de mejores que las fuentes de música con calidad de CD”.
En sus términos más simples, el audio de alta resolución tiende a referirse a archivos de música que tienen una frecuencia de muestreo y/o profundidad de bits más alta que un CD, que se especifica en 16 bits/44,1 kHz”.
Es posible que haya notado la inclusión de los logotipos de certificación «Hi-Res Audio» y «Hi-Res Audio Wireless» en muchos productos de audio últimamente. La definición de ‘audio’ fue anunciada por la Asociación de Industrias de Tecnología de la Información y Electrónica de Japón (JEITA) en 2014, mientras que la definición de ‘inalámbrico’ se anunció en 2018.
La certificación define las condiciones mínimas que deben cumplir los productos (amplificadores, micrófonos, altavoces, auriculares, etc.) para ser considerados “Hi-Res” por esta asociación y poder exhibir el logotipo.
¿Dónde puedo comprar música de alta resolución?
| Servicio | Género | Formatos de archivo admitidos |
|---|---|---|
| 7digital | Alternativa, Ambient, Africana, Americana, Blues, Clásica, Country, Cristiana, Navidad, Cámara, Infantil, Dance, Deep House, Drum & Bass, Dancehall, Dubstep… | FLAC (24 bits). |
| Sonidos Acústicos Super HiRez | Blues, Pop/Rock, Clásica, Vocalistas Femeninas, Folk, Jazz… | DSD, FLAC y ALAC. |
| Pistas HD | Rock, Rock clásico, Pop, Jazz, Clásica, Country, Electrónica, Folk, Fusión… | AIFF, ALAC, WAV, FLAC y DSD. Frecuencias de muestreo de hasta 352/24 bits |
| iTrax | Acústica/Guitarra, Blues, Acústica/Instrumental, Rock/Pop, Jazz, Clásica, Country/Folk, Eléctrica/Instrumental, Mundo, Crossover, R&B y Navidad. | FLAC y WAV. |
| Música DSD nativa y más allá | Big Band, Clásica, Compilación de Clásica, Crossover de Clásica, Gospel, Acústica Independiente, Jazz, Compilación de Jazz… | DSD. |
| Qobuz | Pop, rock, electrónica, soul, funk, R7B, rap, blues, country, folk, bandas sonoras, clásica, jazz, mundo e infantil. | FLAC (24 bits). |
| Maestros de ProStudio | Alternativa, Blues, Clásica, Country, Francófona, Vacaciones, Jazz, Pop, R&B/Soul, Rock… | AIFF, ALAC y DSD (hasta 11,2896 MHz). |
Si prefiere suscribirse a un servicio de transmisión de audio de alta resolución (en lugar de comprar y descargar archivos de música), sus mejores opciones son:
- Amazon Music Unlimited (Ultra HD)
- primofónico
- Qobuz Sublime+
- Maestros de mareas
Entradas digitales y salidas analógicas
Conexiones digitales por cable
Como se mencionó, un DAC requiere una fuente digital (a veces denominada «transporte») que entrega un archivo de audio digital como un flujo de 1 y 0. Esta fuente se puede conectar al DAC a través de un puerto digital y un cable, o incluso de forma inalámbrica. Si bien hay varias interfaces digitales de audio menos comunes (Wordclock, Firewire, Thunderbolt, etc.) que omitiremos por brevedad, los tipos más comunes de conexiones digitales por cable que se encuentran en los DAC son:
AES3
AES3 (o AES/EBU) es un estándar creado por Audio Engineering Society para transferir una señal de audio digital estéreo (2 canales de audio PCM sin comprimir) a través de un solo cable digital XLR. Si bien parece físicamente igual que un cable XLR estándar, es posible que no sea posible usar un cable XLR analógico en lugar de uno digital, pero funcionará al revés.
S/PDIF
La ‘Interfaz digital de Sony/Philips’ (S/PDIF) estándar ha existido durante décadas. De Wikipedia: “La señal se transmite a través de un cable coaxial con conectores RCA o un cable de fibra óptica con conectores TOSLINK. S/PDIF interconecta componentes en cines en casa y otros sistemas digitales de alta fidelidad”.
Engatusar
Engatusar se refiere a una conexión eléctrica estándar del estándar S/PDIF, normalmente a través de un único cable coaxial (2 conductores) de 75 ohmios. Por lo general, se conecta a través de una sola conexión RCA, aunque se pueden usar 3,5 mm, BNC o una variedad de tomas y enchufes personalizados.
“Los conectores BNC hechos para uso de video (¡pero no los hechos para otros usos!) están diseñados para una impedancia característica de 75 ohmios… ¿existe tal cosa como un verdadero enchufe RCA de 75 ohmios? No precisamente…
…las dimensiones del conector y del enchufe RCA son todas incorrectas para una impedancia característica de 75 ohmios… un enchufe RCA ordinario de tipo soldado se vuelve asimétrico y se aleja drásticamente de las dimensiones requeridas para mantener una impedancia de 75 ohmios…” – Blue Jeans Cable
TOSLINK
TOSLINK (Toshiba Link) fue diseñado originalmente para interconectar reproductores de CD Toshiba a sus amplificadores. Es un conector de fibra óptica estandarizado y un cable que generalmente se denomina simplemente «cable óptico». Los gatos se reconocen fácilmente por su forma cuadrada y su luz roja brillante.
El cable de transmisión de luz en sí está hecho típicamente de plástico, lo que limita su longitud útil a 5-10 my puede dañarse fácilmente si se enrolla o dobla demasiado. Hay disponibles cables de vidrio o sílice más caros.
Los conectores TOSLINK eran muy comunes en los componentes de cine en casa (antes del estándar HDMI) para transmitir audio envolvente 5.1 o 7.1 (Dolby Digital o DTS). Admite hasta 2 canales de sin comprimir PCM audio (explicación del audio PCM a continuación). Los cables ópticos no son vulnerables a problemas de audio, como bucles de tierra e interferencias de RF.
mini-TOSLINK
mini-TOSLINK es (como habrás adivinado) un conector de fibra óptica estándar más pequeño. Desde el exterior, un conector mini TOSLINK parece idéntico a un conector de auriculares estéreo típico de 3,5 mm. De hecho, los enchufes combinados se utilizan en numerosos dispositivos (como en muchos modelos Apple MacBook Pro) que pueden aceptar un conector para auriculares de 3,5 mm o un conector mini TOSLINK.
El conector mini TOSLINK es 0,5 mm más largo que un conector de audio estándar de 3,5 mm, por lo que las conexiones eléctricas están separadas de las ópticas y no dañarán el LED de transmisión en el conector.
USB
Bus serie universal (USB) el audio es algo más complicado que las conexiones digitales anteriores, ya que viene en una variedad de sabores. A través de USB, la señal de audio se transfiere como paquetes en lugar de un flujo continuo de audio PCM.
Esto requiere una señal de reloj adicional para mantener todo a tiempo, así como un circuito en el DAC para decodificar los paquetes en una transmisión de audio.
USB proporciona tres tipos de sincronización isócrona (ancho de banda fijo), todos los cuales son utilizados por dispositivos de audio:
- Asíncrono: el ADC o DAC no está sincronizado en absoluto con el reloj de la computadora host, operando con un reloj de ejecución libre local para el dispositivo.
- Sincrónico: el reloj del dispositivo se sincroniza con las señales USB de inicio de cuadro (SOF) o de intervalo de bus…
- Adaptativo: el reloj del dispositivo se sincroniza con la cantidad de datos enviados por cuadro por el host.
…en el mundo de la alta fidelidad, donde el modo asíncrono se anuncia como una función y los modos adaptables/sincrónicos tienen mala reputación. En realidad, todos los tipos pueden ser de alta o baja calidad, según la calidad de su ingeniería y la aplicación.
Asíncrono tiene la ventaja de estar desvinculado del reloj de la computadora, pero la desventaja de requerir conversión de frecuencia de muestreo cuando se combinan múltiples fuentes”. –Wikipedia
Basta con entender que la música digital se envía como paquetes de datos desde la fuente (a través del cable USB) al DAC, en intervalos de tiempo periódicos definidos por el reloj. En estos días, la transferencia de datos asíncrona (donde la fuente no dicta el tiempo) suele ser el método preferido en las aplicaciones de audio de alta fidelidad.
Clases de audio USB
Hay tres clases de audio usbabreviado como UAC (clase de audio USB) o ADC (clase de dispositivo de audio), y se nombran creativamente Clase 1 (o UAC 1), Clase 2 y Clase 3. Todos pueden transmitir audio de alta calidad, pero difieren en la resolución que admiten.
UAC 1 es capaz de admitir un máximo de 24 bits/96 kHz (profundidad de bits/frecuencia de muestreo) para audio estéreo. Las clases 2 y 3 son capaces de un máximo de 32 bits/384 kHz.
UAC 1, UAC 2 y UAC 3 difieren de las especificaciones USB 2.0, USB 3.0 o USB C comunes que definen velocidades, cables, conectores, etc. y no se refieren específicamente al audio (como UAC). Así se hace con la nomenclatura confusa.
El nuevo UAC 3 surgió con el advenimiento de la especificación USB C y está diseñado para ser más eficiente en el consumo de energía mediante la transmisión periódica de datos en lugar de estar siempre encendido. También permite a los fabricantes agregar funciones (como compatibilidad con la cancelación de ruido) y eliminar la toma de auriculares analógica tradicional de 3,5 mm de los dispositivos móviles para mejorar la resistencia al agua.
Android y USB OTG
Android es siempre un poco del salvaje oeste en lo que respecta a los estándares y la transmisión de audio digital (desafortunadamente) no es diferente. La última vez que se actualizó oficialmente el conjunto de funciones de audio USB de Android fue en 2014 con la versión 5.0 (Lollipop). La mayoría de las actualizaciones de audio de Android recientes han sido para mejorar la compatibilidad con el códec Bluetooth.
Android 4.1 y versiones posteriores admiten el «modo Accesorio de audio», que tiene un máximo de 16 bits/44,1 kHz. Es la única forma de obtener audio analógico a través de una interfaz USB. Android 5.0 y superior admite un subconjunto de UAC 1 con un máximo de 24 bits/48 kHz.
Para proporcionar formatos de audio de mayor resolución, un cable USB especial llamado ‘USB On-The-Go’ (OTG) se debe utilizar para activar la funcionalidad ‘USB host’ del dispositivo Android. Luego, se puede usar una aplicación personalizada y un controlador para permitir transmisiones estéreo y multicanal (resoluciones de hasta 32 bits y frecuencias de muestreo más altas).
Conexiones digitales inalámbricas: Bluetooth
Algunos DAC más nuevos admiten conexiones inalámbricas desde la fuente además de las tradicionales con cable. Específicamente, estamos hablando de compatibilidad con Bluetooth, pero es importante tener en cuenta que nuestro enfoque real está en la conexión desde la fuente a un dispositivo DAC externo y no a los auriculares habilitados para Bluetooth.
Estos DAC inalámbricos se conectan a la fuente, no con un cable, sino mediante Bluetooth. Luego, los auriculares o un amplificador se conectan con cables al DAC.
- Fuente → Conexión inalámbrica Bluetooth → DAC → Cables analógicos → Auriculares o amplificador
DAC inalámbricos y códecs Bluetooth
SBC es el códec básico de baja complejidad para Bluetooth que admite tasas de muestreo de hasta 48 kHz y tasas de bits de 345 kbps para transmisiones estéreo.
Bluetooth a menudo utiliza el aptX formato de compresión para transmitir un flujo de audio de mayor calidad de forma inalámbrica a un dispositivo. Originalmente desarrollado en la década de 1980, aptX es una familia de algoritmos de compresión de códecs de audio propiedad de Qualcomm.
El reciente HD aptX admite audio de alta definición con frecuencias de muestreo de hasta 24 bits/48 kHz y se considera «casi sin pérdidas» ya que retiene frecuencias de audio de hasta 20 kHz y un rango dinámico de al menos 120 dB. Su principal competidor es el códec LDAC.
LDAC es también un códec con pérdida. Desarrollado por Sony, LDAC admite hasta 24 bits/96 kHz y es el primer códec inalámbrico con el ‘Audio de alta resolución inalámbrico‘certificación (desde septiembre de 2019). Desde Android 8.0 (Oreo), LCAC es de código abierto y puede integrarse libremente en dispositivos Android.
LHDC significa códec de audio de baja latencia y alta definición. En comparación con el códec de audio SBC, LHDC permite casi 3 veces (900 kbps) los datos transmitidos.
CAA (o codificación de audio avanzada) es el códec inalámbrico elegido por los dispositivos portátiles de Apple. Los dispositivos Android tienden a evitarlo o no lo tratan de manera eficiente.
Es importante tener en cuenta que, si bien las conexiones digitales inalámbricas pueden enviar datos de audio de alta resolución a algunos DAC, a diferencia de las conexiones por cable, Bluetooth no es una conexión digital sin pérdidas.
Salidas Analógicas
Ok, ha conectado su DAC a su fuente usando una de las conexiones digitales anteriores. Ahora es el momento de sacar ese dulce sonido analógico a tus auriculares o amplificador. Afortunadamente, el lado analógico de las cosas es un poco más simple de entender.
Las salidas DAC analógicas más comunes que probablemente encontrará son:
rca
rca (Radio Corporation of America) las salidas se han utilizado desde la década de 1940 para conexiones de fonógrafo, por lo que nació el omnipresente conector ‘phono’. Ganó popularidad en la década de 1950 con los estéreos domésticos y se ha mantenido prácticamente sin cambios desde entonces.
Utilice los conectores RCA de su nuevo DAC para conectarlo a su amplificador de auriculares o al estéreo de su casa, independientemente de la antigüedad de los demás componentes.
Los conectores RCA pueden tener una salida variable mediante un control de volumen o, más comúnmente, pueden ser ‘nivel de línea‘ producción. El estándar de salida de nivel de línea generalmente se define como una impedancia de fuente de 100-600 ohmios y que alcanza los 2 voltios de pico a pico.
Auricular
Los conectores para auriculares vienen en 3,5 mm (1/8″) o en la variedad más grande de 6,3 mm (1/4″). La presencia de un conector para auriculares indica que también hay un circuito amplificador dentro del DAC (es una unidad integrada DAC/Amp).
XLR
Los conectores XLR se ven como un círculo que contiene 3-4 pines y usan un enchufe de conexión de micrófono estándar. Por lo general, estos se incluyen en los DAC de gama alta con un circuito de salida balanceado. Para obtener más información, sugiero leer nuestro artículo Balanced vs Unbalanced.
Resumen
Esto nos lleva al final de Parte 1. Ahora comprendemos bien la importancia de la calidad y los formatos de los archivos de audio digital. También hemos analizado las mejores formas de conectar un DAC a una fuente digital y a un amplificador o auriculares. Con esos fundamentos, estamos listos para la Parte 2 del “Introducción a los DAC” guíe y examine lo que sucede dentro del DAC para convertir ese archivo digital en música.