私の電話にはdacがありますか？今日のスマートフォンのDACとアンプの説明

私たちはこの質問をたくさん受けますが、今では非常に多くの電話機にヘッドフォンジャックがなくなったため、さらに一般的になっています。電話機にはDACが搭載されていますか？ DACとは正確に何ですか？アンプはどうですか？

答えを理解できるかどうかを確認し、さらに重要なことに、これがどのように機能するのか、なぜこのDACの名前が面白い名前で必要なのか、アンプがどのように音を良くまたは悪くするのかを理解してみましょう。

詳細：スマートフォンオーディオの状態：DAC、コーデック、およびその他の知っておくべき用語

DACとは何ですか？

LGの好意による画像。

DACは、入力からデジタル信号を取得し、出力でアナログ信号に変換します。デジタルオーディオ信号は簡単に説明できますが、頭を包むのが少し難しくなります。それはビットに変換される電気信号です。ビットは、各ポイントで特定の値を持つパターン内にあり、元の信号がサンプリングされる回数が多いほど、このパターンとそれらの値はより正確になります。

アナログ信号は、波形を考えるときに頭の中で描くものです。タイムラインに沿って振幅が変化する連続信号です。

オーディオはデジタルコピーに変換されます。これは、圧縮が簡単であり、携帯電話などの私たちが愛する電子機器は、テープ缶のようなアナログ信号を保存できないためです。また、電話にテープドライブを接続することを考えている場合に備えて、片方を読むこともできません。デジタル信号はアナログ信号とは大きく異なり、これを理解する最も簡単な方法は、便利な小さな図です。

デジタル信号は非常に厳密で計算された線に従いますが、アナログ信号はより自由な形式です。これは、サンプル時間が原因です。より多くのサンプル時間は、下の軸（TIME）に沿って互いに近くなり、アナログにより近い形状のより滑らかなデジタル信号を作成します。右軸は、オーディオ波の振幅を測定します。この例で3番目と4番目のサンプル時間の間の信号を見ると、2つの信号がどのように異なるかがわかります。つまり、生成されるサウンドが異なることを意味します。

人間であることに伴う物理学と制限は、これが再生ほど重要ではないことを意味します。しかし、それはスタジオでの作業と録音の元の品質を維持するために非常に重要です。変換は非常に複雑な手順であり、DACは多くの作業を行います。重要なのは、デジタルオーディオファイルがアナログ録音と異なるように聞こえる理由を認識することです。

アンプ

アンプが行うことは1つだけです。アナログ信号（とにかく話しているアンプ）を駆動するため、スピーカーから出力されるときはより強く、音量が大きくなります。アナログ信号は単なる電気です。電気をブーストするのは本当に簡単です。入力を取得し、他の場所から電力を取得し、入力を上げるために、トランスに相当するものを使います（エンジニアを落ち着かせます。これはシンプルである必要があります）。ソースを変換します。

アンプの構築は簡単です。良いアンプを構築することはできません。

いくつかの詳細が簡単な部分を示しています。あらゆる種類のオーディオと同様に、変動する信号を増幅するには、トランジスタと呼ばれる3線式コンポーネント（または集積回路の同等品）を使用します。 3つの接続は、ベース、コレクタ、およびエミッタと呼ばれます。ベースとエミッターの間に弱い信号を送ると、外部電源が供給されると、エミッターとコレクターの間でより強い信号が生成されます。元の信号はベースに接続され、スピーカーはコレクターに接続されます。真空管でも同じことができますが、それは携帯電話に収まりません。

難しいのは、元の周波数と振幅を維持しながら、これらすべてを行うことです。アンプが入力信号の周波数を再現できない場合、その周波数応答は適切に一致せず、一部のサウンドは他のサウンドよりもブーストされ、すべてが悪いサウンドになります。入力振幅（その音量と呼びましょう）が、出力が一致できないレベルまで増加すると（トランジスタは非常に多くの電力しか出力できません）、アンプの音量は低下し、サウンドはクリッピングと歪みを始めます。最後に、録音中に聴いている場合（以前は電話と呼ばれていました）、アンプは、マイクが拾うのに十分な高さの信号を増幅しないように注意する必要があります。これは、聞こえる出力だけでなく、信号自体にも当てはまります。電気=磁気。

高品質のアンプは、作成するすべての歪みを軽減できます。

ステージで使用される大きなアンプについて話しているとき、ミックスにはプリアンプやマルチステージアンプ、またはサウンドに影響を与える可能性のある複雑なオペアンプのセットアップなど、他にも多くのものがあります。しかし、良いアンプを作りたいなら、小さなアンプにもそれぞれの問題があります。ゲイン（音量）、忠実度（忠実なサウンド再生）、または効率（バッテリーの消耗）に影響を与えずにアナログ信号をブーストすることはできません。電話用の良いアンプを作るのは難しいです。優れたDACを使用するよりもはるかに難しいため、優れたアンプを備えたLG V30のような携帯電話と比べて、まだ音質の悪い優れた24ビットDACを搭載した携帯電話が見られます。

ビット深度とサンプリングレート

デジタルオーディオが聞こえません。しかし、携帯電話はアナログオーディオを保存できません。したがって、音楽を再生するときは、DACを通過する必要があります。上記の小さな図は、デジタル信号に変換する際にアナログ信号を可能な限り多くの回数サンプリングすることがいかに重要かを示しています。しかし、サンプリングの「深さ」によっても違いが生じます。

技術的になりすぎることなく、各サンプルの精度を上げるほど、使用するビット深度が高くなります。ビット深度は、欺くことができる数で表されます。 16と24と32のサイズの違いは、あなたが思っている以上です。より多く。

1ビットを追加すると、データパターンの量が2倍になります。

ビットには2つの値（0と1）しか格納できませんが、「通常の」数字と同じように使用してカウントできます。 0でカウントを開始し、9を押します。数値に別の列を追加して10を取得します。ビットを使用して0から開始し、1を押すと別の列を追加して00を取得し、2ビットの数値になります。 2ビットの数値には、4つの異なるデータパターンまたはポイント（00、01、10、または11）を含めることができます。 1ビットを追加すると、データポイントの数が2倍になり、3ビットの数には8つの異なるデータパターン（000、001、010、011, 100、101、110、または111）を含めることができます。

心配しないで。これで数学は終わりました。ビット深度が実際に何を表しているのかを理解することが重要です。 16ビット信号には65, 536個の個別のデータポイントがあり、24ビット信号にはサンプルあたり16, 777, 216ポイントの256倍のデータがあり、32ビット信号にはサンプルあたり4, 294, 967, 294ポイントがあります。これは、16ビットファイルの65, 536倍のデータです。

サンプルレートはヘルツで測定され、1ヘルツは毎秒1回を意味します。ファイルをサンプリングする回数が増えると、キャプチャできる元のデータが増えます。 CD品質のオーディオエンコーディングは、1秒あたり44, 100回の速度でデータをキャプチャします。高解像度のエンコーディングは、1秒あたり384, 000回で現実的にサンプリングできます。より高いビット深度でより多くのデータをキャプチャし、1秒あたりの処理回数を増やすと、元のデータをより正確に再作成できます。

優れたDACとアンプの構築だけがプロセスの複雑な部分ではありません-オーディオのエンコードには毎秒数百万の計算が使用されます。

これらの同じ要因は、ストリーミングオーディオ（デジタル）でも重要ですが、ストリームオーディオは品質がビットレート（単位時間あたりに処理されるビット数）にも依存するため、さらに複雑になります。インターネット速度を測定するのと同じ方法でこれを測定します：kbps（キロビット/秒）。高いほど良い。デジタルオーディオ信号の圧縮に使用されるコーデックも重要です。FLACやALACなどのロスレスコーデックは、MP3などの損失の多いコーデックよりも多くのデジタルデータを保持します。スピーカーやヘッドフォンから音を出すには、多くの作業が必要です。

実世界の数字

ストレージ用の録音を（マスターとして）エンコードすることは、再生用にエンコードすることとは少し異なります。機械とコンピューターは聞こえません。これはすべて数字ゲームです。オーディオ信号をエンコードおよびデコードするとき、多くの計算を行っています。信号の振幅を計算するために使用する情報が多いほど、計算はより正確になります。しかし、私たちの耳はコンピューターではありません。

完璧な聴覚であっても、32ビットsudioシステムの利点を聞くのに役立ちません。とりあえず、とりあえず。

オーディオファイルには、聞こえない「音」がいっぱいです。 32ビットエンコーディングのデータのほとんどは、リスニング時に役に立たないため、サンプルレートが高すぎると、実際には電気ノイズが多くなりすぎるため、音が悪くなる可能性があります。適切な量の情報を保持するデジタルオーディオファイルを作成するには、DACの設計と同様にこれを考慮します。しかし、すべてのものと同様に、数字が大きいほど、それらを販売する人にとっては見た目が良くなります。これがすべて機能する方法と理由を知ることは本当にクールですが、必要なものを知ることはより重要です。

24ビットおよび48kHzでエンコードされたデジタルオーディオファイル、およびそれらを変換できるDACは、私たちが聞くことができる最高の品質を提供します。より高いものはプラセボとマーケティングツールです。

私たちの身体の物理的限界と現在の技術の仕組みは、21ビット以上のビット深度で収集され、42kHzより頻繁にサンプリングされるデータが「完全な」聴覚の限界であることを意味します。技術的なブレークスルーが発生した場合に備えて、記録されたオーディオのデジタルコピーを非常に高いデータレートで保持することが重要ですが、今日聴くファイルとそれらを再生できるハードウェアには妥当な上限があります。しかし、今日使用しているハードウェアではそのようなブレークスルーは決して起こりません。そのため、LG V30の32ビットDACは非常に使いすぎです。

それでは、このDACとアンプのことをもう一度見ていきましょう

DACは、携帯電話に保存されているデジタルオーディオファイルをアナログ信号に変換するために使用されるオーディオコンポーネントです。コピーサウンドのコピーを元のサウンドに近づけようとする複雑な数学がたくさんありますが、オーディオデータの多くは聞き取れません。ファイルをエンコードするときに多くのことをしようとすると、物事の音が悪くなることさえあります。

アプリがファイルを再生します。 DACはそれをアナログに変換します。アンプは信号を増幅します。そして、チーズは単独で立っています。

アナログ信号はアンプに送られ、信号の強度を高めて音量を上げます。しかし、悪い音を出さずに物事を大きくすることは非常に困難です。バッテリー容量が限られている携帯電話のような小さなものでそれを行うと、特に複雑になります。アンプは、DACが行うよりも、耳に聞こえる音に大きな影響を与えることができます（通常は影響します）。

DACとアンプからのアナログ出力はヘッドフォンで再生でき、耳で聞くことができますが、電話では適切に保存できないため、デジタルファイルが必要です。また、エンジニアがデジタルオーディオのエンコードとデコードに大きな進歩を遂げた場合、元の作品は天文学的な量のデータと共に保存され、その多くは最高の音質のファイルをエンコードすると破棄されます。

必要なのは、24ビット/ 48kHzファイルを変換できるDAC、歪みやノイズを追加せずに信号を増幅するアンプ、再生する高品質のファイルだけです。

ふう

私の電話にはDACとアンプがありますか？

音がしますか？もしそうなら、それはDACとアンプを持っています。

録音されたオーディオがデジタルコピーに変換される理由については前に説明しましたが、アナログ信号についてはどうですか？なぜ特別なのか、なぜオーディオをアナログに戻す必要があるのですか？圧力のため。

サウンドを再生できる電子機器にはすべてDACがあります。

アナログ信号を測定する1つの方法は、その強度です。信号内の各周波数が（波形のゼロスポットから離れるほど）強くなるほど、スピーカーによって再作成されたときに大きくなります。スピーカーは、電磁石と紙または布を使用して信号を音に変換します。アナログ信号はコイルを動かし続け、紙または布の要素が空気を押して圧力の波を作り出します。この圧力波が鼓膜に達すると音がします。圧力波の強度と周波数を変えると、異なる音が作成されます。

それはほとんど魔法のように思え、オーディオを録音および再生する方法を考え出した科学者たちは、まったく別のレベルのスマートでした。

DACとアンプは、ヘッドフォンまたはケーブルでいつでも楽しく使用できます。

一部の携帯電話は他の携帯電話よりも優れたDACとアンプを備えており、ヘッドフォンジャックのない携帯電話は、オーディオを一対のヘッドフォンに送信するためにDAC /アンプコンボを使用する必要がありません。すべての電話にはシステムサウンドと音声通話用のものがありますが、DACとアンプはヘッドフォンの内部や、ヘッドフォンをUSBポートに接続するケーブルにも接続できます。 USB-Cはアナログおよびデジタルオーディオを送信でき、両方の通常のヘッドフォン（アダプター付き）を使用してポートからアナログオーディオを再生でき、独自のDACを持つヘッドフォンはデジタルオーディオを受信してデコードおよび変換できます。

そして、あなたはおそらく、内部にDACとアンプを備えたヘッドフォンを持っているでしょう。それがBluetoothの仕組みだからです。

Bluetoothオーディオ

DACとアンプは、再生中のデジタルファイルと耳の間にインラインで配置する必要があります。他の方法で音を聞くことはできません。 Bluetoothを使用して音楽や映画（または電話）を聴くとき、デジタル信号を電話からBluetoothヘッドフォンに送信しています。そこに到達すると、その場で（オーディオストリーミングが意味する）オンザフライでアナログ信号に変換され、スピーカーを介してルーティングされ、空気中を圧力波として耳に運ばれます。

Bluetoothは、ミックスに別の複雑な層を追加しますが、まだDACとアンプが関係しています。

Bluetoothを使用するときのDACとアンプの品質は、有線接続と同じくらい重要ですが、他のコンポーネントもサウンドに影響を与える可能性があります。 Bluetooth経由で音声を送信する前に、音声は圧縮されます。 Bluetoothが遅いためです。ファイルの小さいチャンクは大きいものよりも送信しやすく、オーディオを圧縮するとストリーミングが容易になります。圧縮されたオーディオファイルのチャンクがヘッドフォンで受信されると、まず圧縮解除され、ヘッドフォンのDACとアンプを介して正しい順序で送信されます。さまざまなBluetoothオーディオコーデックを使用して、Bluetooth経由でオーディオを圧縮、切断、転送、および再構築する方法はいくつかあります。他のものよりも優れたデジタルファイル（より高いビット深度とサンプルレート）をヘッドフォンのDACとアンプにもたらすものもありますが、そのデータが到着すると、Bluetoothヘッドフォンは内部のDACとアンプとまったく同じように動作します。

概要と重要事項

携帯電話でダウンロードした曲の音楽を耳に届ける方法はたくさんあります。しかし、それらのすべてがDACとアンプを必要とします。

音楽を聴くことを楽しむためにオーディオマニアである必要はありません。重要なのは、それがあなたにどのように聞こえるかです。

ハイエンドオーディオコンポーネントは、より多くのオーディオデータを処理し、より良いサウンドのオーディオを提供できますが、人生のすべてにトレードオフがあります。 16ビット以上のオーディオを変換できるDACは、他の部品からの干渉の影響を受けやすいため、購入して電話機に組み込むのに費用がかかります。同じことがアンプにも当てはまります。特に、高インピーダンスのヘッドフォンを駆動できる強力なアンプです。「高解像度」オーディオファイルは非常に大きく、ストレージスペースを増やすか、ストリームへの接続を高速化できるため、オーディオファイル自体にも欠点があります。

携帯電話の音が好きになるために、これらのことを本当に知る必要はありません。そして、それが鍵です-あなたは何が良い音を決定する人です。特に聞こえ方に満足している場合は、Bluetoothの最適な点や悪い点についての議論を聞かないようにしてください。