В этой статье мы расскажем обо всем, что важно знать об аудио преобразователях, чтобы помочь вам найти идеальное решение для вашей студии.

История аудио конвертеров

Первая в мире цифровая запись была сделана и выпущена в 1971 году. Для этого была использована экспериментальная система записи PCM от японской радиовещательной компании NHK.

И хотя коммерческая цифровая запись была возможна уже в начале 70-х годов, только с выпуском компанией Sony цифрового аудио процессора PCM-501ES в 1984 году, данная технология стала широко доступной.

Студии быстро прочувствовали преимущества работы с цифрой. Однако первые цифровые записывающие устройства были чрезвычайно дорогими, и лишь немногие могли себе это позволить. Были и дешевые девайсы, но они звучали очень грубо и добавляли слишком много шума.

Поскольку технологии непрерывно развиваются, качество звука со временем улучшилось, и цифровые аудиоинтерфейсы стали обычным явлением в профессиональных студиях звукозаписи. В 1999 году песня "Livin' la Vida Loca" Рики Мартина стала первой полностью записанной, отредактированной и сведенной на компьютере. Сегодня большинство профессиональных студий полностью полагаются на цифровые аудиосистемы, причем большую часть рабочей нагрузки выполняют именно цифровые аудио конвертеры.

Что такое цифровой аудио конвертер?

На самом базовом уровне, цифровые аудио преобразователи (ЦАП) преобразуют аудиосигналы из одного типа сигнала в другой.

Аналого-цифровые преобразователи

Аналого-цифровые (АЦ) преобразователи конвертируют аналоговые аудиосигналы, такие как выход с микрофонного предусилителя или внешнего синтезатора, в цифровые, которые могут обрабатываться вашим компьютером.

Цифро-аналоговые преобразователи

Цифро-аналоговые (ЦА) преобразователи работают в обратном порядке, преобразуя цифровые аудиосигналы, например, от вашей DAW или веб-браузера, в аналоговые, которые можно воспроизвести на студийных мониторах или наушниках.

Большинство современных аудиоинтерфейсов уже оборудованы ограниченными ЦАП, что позволяет осуществить простую цифровую запись. Но для высококачественной записи, а особенно для крупных проектов вам понадобится автономный ЦАП. Большинство таких устройств включают в себя как АЦ, так и ЦА преобразователи в одном устройстве, а также они оборудуются некоторыми другими дополнительными функциями.

Чем занимается ЦАП?

ЦАПы отвечают за три основные задачи в процессе преобразования. Сначала они семплируют аналоговый аудиосигнал. Это не то же самое, что семплирование песни в хип-хопе. Этот процесс можно сравнить с серийной фотографией на смартфоне.

Во время семплирования аналогового аудиосигнала ЦАП снимают десятки тысяч «цифровых фото» каждую секунду. Чем больше семплов способен ЦАП захватить, тем точнее он может воссоздать исходный аудиосигнал в цифровом мире.

После семплирования аналогового звука ЦАП назначает каждому семплу разную временную метку посредством квантизации. Этот процесс схож с выравниванием транзиентов по сетке в вашей DAW.

Как только завершается процесс квантизации, сигнал преобразуется в двоичный код, который может обрабатывать ваш компьютер. Этот код представляет собой точные значения напряжения сигнала в любой момент времени. «Соединив» каждое значения напряжения каждого семпла, ваши динамики смогут точно воссоздать исходный звук.

Регулируя частоту дискретизации (кГц) и разрядность (Бит) вашего ЦАП, вы можете контролировать качество цифровых аудиозаписей.

Частота дискретизации

Частота дискретизации определяет, как много семплов преобразователь захватывает каждую секунду при семплировании звука. Значения данного параметра стандартизированы:

·         44.1 кГц

·         48 кГц

·         88.2 кГц

·         96 кГц

·         192 кГц

Минимальная частота дискретизации для аудио с качеством CD составляет 44 100 выборок в секунду. Это число может показаться странным, но оно было выбрано не случайно.

Согласно теореме отсчётов Котельникова (в англоязычной литературе — теорема Найквиста-Шеннона): «частота дискретизации должна быть больше, чем максимальная воспроизводимая частота, умноженная на два». Поскольку диапазон человеческого слуха ограничивается примерно 20 кГц, частота дискретизации должна превышать 40 кГц.

Цифровое аудио разрабатывалось параллельно с цифровым видео. Так, значение 44,1 кГц считалось самой высокой допустимой частотой дискретизации, одновременно совместимой с двумя наиболее распространенными стандартами видео: PAL и NTSC. На сегодняшний день 44,1 кГц — это минимальная стандартная частота для цифрового аудио.

При использовании более высокой частоты дискретизации, ваш ЦАП способен захватывать больше информации и точнее воспроизводить исходный аудиосигнал. Однако это напрямую отражается на нагрузке на ваш процессор, ведет к ограничению количество каналов, с которыми вы можете одновременно работать, и увеличивает размеры аудиофайлов.

Разрядность

Разрядность отвечает за величину динамического диапазона в записи цифрового звука или, другими словами, определяет разницу между самыми громкими и самыми тихими звуками. Большинство профессиональных преобразователей работают со следующими значениями разрядности:

·         16-бит

·         24-бит

·         32-бит

Бит — это двоичная цифра. Бит имеет только два значения: 1 или 0. Включен или выключен. Максимальная громкость или тишина. Но с увеличением количества битов, увеличивается и количество возможных комбинаций. Например, с двумя битами уже получится создать четыре уникальные комбинации: 00, 01, 10 и 11. Каждой из этих комбинаций может быть присвоено различное значение.

В цифровой аудиосистеме каждой комбинации присваивается определенное значение амплитуды звукового сигнала. С увеличением разрядности повышается точность отображения динамики исходного сигнала. Например, в 24-битной системе в вашем распоряжении более 16 миллионов значений, а в 16-битной — около 65000.

Минимальная стандартная разрядность для цифрового аудио с качеством CD составляет 16 бит, но использование больших значений обеспечивает больший динамический диапазон и лучшее соотношение сигнал/шум. Иными словами, большая разрядность позволит делать громкие моменты громче, а тихие — тише, не создавая при этом дополнительных шумов и искажений.

Как выбрать преобразователь

Выбор подходящего ЦАП обычно сводится к трем основным моментам: бюджету, качеству звука и возможностям подключения.

Бюджет

На рынке сегодня есть множество различных вариантов ЦАП на любой вкус и цвет, поэтому найти что-то подходящее в рамках вашего бюджета не составит особого труда. От простых аудиоинтерфейсов с встроенными АЦ/ЦА-конвертерами до модульных систем, таких как Burl Audio B80 Mothership. Важно понимать, что преобразователи — это такой же важный инструмент в вашей студии, как мониторы, поэтому советуем выделить на его приобретение значимую часть бюджета.  

Качество звука

Что касается качества звука, профессиональные ЦАПы обычно стремятся к нейтральному, прозрачному звучанию. Однако некоторые преобразователи известны тем, что немного искажают звук, добавляют ему определенный окрас. Некоторые модели обеспечивают кристально чистые верхние частоты, другие ориентированы на передачу максимально глубоких басов. Общий совет при выборе ЦАПа по качеству звука: в большинстве случаев цена соответствует качеству.  

Возможности для подключения

Когда дело доходит до подключения, первое, что нужно учитывать, это количество каналов. Мастеринг-конвертеры, такие как Antelope Audio Pure2, предлагают два канала преобразования АЦ/ЦА высокого разрешения. Однако для большинства проектов записи и сведения вам потребуется как минимум восемь выделенных входов и выходов.

Большинство ЦАП включают в себя как аналого-цифровые, так и цифро-аналоговые преобразователи в одном устройстве и могут беспрепятственно транслировать от 8 до 64 каналов одновременно, в зависимости от разрешения. Для особо крупных проектов, которым требуется более 64 каналов, в большинстве моделей предусмотрена возможность объединения нескольких ЦАПов друг с другом. 

Некоторые производители выпускают отдельно ЦА- и АЦ-преобразователи. Как правило, АЦ-конвертеры оптимизированы для записи аудио и имеют встроенные предусилители. ЦА-преобразователи, с другой стороны, оптимизированы для целей сведения и мастеринга и оборудуются достаточным количеством выходных разъемов для подключения к внешнему оборудованию. 

Профессиональные ЦАПы обычно предлагают сразу несколько вариантов для подключения к компьютеру. Для тех, кому нужна большая гибкость для взаимодействия с несколькими устройствами одновременно, многие ЦАПы оборудованы выходами Ethernet и AES. Если же вы просто ищете высококачественный преобразователь для использования с ноутбуком или компьютером, большинство моделей поставляются с соединениями USB, Thunderbolt или FireWire.

Независимо от того, какой ЦАП вы выберете, вы выиграете

Основная цель — качественный звук. Хороший ЦАП лишь один из элементов, который помогает в достижении этой цели. По сути, любая модель способна улучшить звук вашей существующей аудиосистемы. Все, что вам нужно сделать, это выбрать подходящий ЦАП, подключить его и наслаждаться!