Навіщо мені ЦАП та за що ви платите в цих пристроях

Сьогодні у нас є інтернет, який складається десь на 60% із суб'єктивної нісенітниці, як ця стаття, 30% реклами (огляди теж куплені), яка не має нічого спільного з правдою та близько 10% сухої технічної інформації як вікіпедія. Якщо говорити про аудіо техніку, так, найкращий варіант — це довіряти своїм власним вухам. Тому добре, коли ви можете прийти в магазин і почути на власні вуха, потім порівняти і в шоці піти. А якщо немає можливості порівняти у магазині? Ну, тоді доведеться все купити. Ніколи і ні за що не читайте рекламних буклетів (і цю статтю теж) а також те, що пишуть самі виробники про власні девайси (це навіть не наукова фантастика, більше). Тільки у порівнянні можна зрозуміти, наскільки все погано (це майже жарт).

У цій статті я поділюся власною думкою про такі пристрої як ЦАП (цифро аналоговий процесор або конвертор), на основі великої кількості моделей що були у мене за останні років 15. Ніяких вимірів і графіків тут немає, все це легко знайти в інтернеті. Все, що написано нижче лише моя думка і не варто приймати це за чисту монету. Стаття більше націлена на аудіофілів-початківців, тих хто вже хоч трохи знайомий з цими пристроями. Тож у цій статті буде мінімум технічної інформації.

Незалежно від того, наскільки хороша акустика чи навушники, вони вимагають якісного сигналу, який ми отримуємо завдяки ЦАПу. Я часто бачив, як люди залишаються розчарованими навушниками чи акустикою через неправильно скомбіновану техніку, неправильний підбір компонентів. Буває так, що людина купує за 100 доларів навушники, вони чомусь грають погано, потім купує нові за 200 і знову погано, потім за 300 і так далі. Вона швидше замінить навушники або колонки, ніж замислиться про зміну ЦАПу. Напевно, багато хто з вас замислювався, чому дуже дорогі навушники грають як дуже дешеві. Відразу скажу ЦАП не грає великої ролі на поганій техніці, в цьому випадку не варто витрачатися. Буває, що підсилювач вносить у звук набагато більше, ніж ЦАП, але не повинен. Якщо стоїть завдання порівняти ЦАПи, їх завжди потрібно порівнювати з одним підсилювачем, інакше ви почуєте різницю між підсилювачами разом із різницею між ЦАПами. Перш ніж поділитися своєю думкою про конкретні моделі, я хотів би прояснити основні моменти, які багатьом і так відомі.

Для чого взагалі ЦАП як окремий пристрій, якщо він є скрізь, у кожному телевізорі, у кожному комп'ютері, телефоні та планшеті? Навіть якщо у вашому телефоні немає гнізда 3.5мм, там абсолютно точно всередині є ЦАП. Виробники техніки вбудовують ЦАП абсолютно скрізь так само, як всі ноутбуки мають тачпади. Все просто, якщо людину влаштовує тачпад, то вона ним користується, тоді миша не потрібна. Більше 90% вбудованих ЦАПів у побутових пристроях мають вартість менше 50 центів і не здатні забезпечити нормальну якість.

Що стосується Hi-Fi компонентів, в них часто можна знайти вбудований ЦАП як безкоштовний бонус, наприклад, майже всі програвачі аудіо дисків мають вбудований ЦАП, підсилювачі та ресивери також його часто мають. Як правило - це зовсім інша історія, такі ЦАПи значно відрізняються від тих які вбудовані в ноутбук або телефон. Іноді такого ЦАПа може бути достатньо для серйозної Hi-Fi системи.

Повертаючись до нашого питання, так все-таки, навіщо чорт забирай потрібні ці ЦАПи, які часто роблять різницю в звуку не більше 5%? Відповідь проста. Не маю уявлення! Але знаходити цю різницю дуже цікаво, принаймні мені. А якщо відкинути жарти, то різниця на слух між невдалим і хорошим ЦАПом може бути величезною. Питання лише в тому, чи потрібна вам ця різниця.

Чим відрізняються ЦАПи технічно?

ЦАПи щодо самого чіпа відрізняються архітектурою. Сьогодні понад 80% всіх пристроїв на ринку мають архітектуру "дельта-сигма" (Delta-Sigma), це дуже здешевлена заміна старому, дорогому у виробництві "R2R". Сьогодні не так багато ЦАПів R2R, ще їх називають мультибітними. Якщо коротко, то основна відмінність у тому, що дельта-сигма обробляється в чіпі, R2R є дискретним резисторним ланцюжком. Детальніше про відмінності ви можете прочитати в інтернеті. Різниця на слух між двома архітектурами зазвичай легко помітна (з мого досвіду). Багато сучасних ЦАПів використовують FPGA (це майже те ж саме, що і DSP) це не залежить від архітектури. Тепер щодо пристрою в цілому, ЦАПи окрім основного чіпа мають різну реалізацію живлення, реалізацію регулювання гучності (якщо вона взагалі є) і реалізацію вихідного каскаду.

Якщо у нас дві моделі, одна коштує 700 доларів, інша 200, обидві використовують один і той же чіп (ЦАП), наприклад ESS Sabre ES9016K2M (який коштує менше 7 доларів), то чи можемо ми сказати, що обидва пристрої звучатимуть однаково? Ні, не можемо. Реалізація живлення та вихідного каскаду швидше за все будуть різними, завдяки чому обидва пристрої можуть звучати абсолютно по-різному. Не варто акцентувати свою увагу на чіпі, що використовується у пристрої.

Багато ЦАПів мають різні фільтри, їх можна перемикати. Фільтри впливають на звук, але зазвичай багато людей не можуть їх відрізнити. Тут я коротко скажу, в більшості випадків той фільтр, який стоїть за умовчанням в конкретному пристрої, грає найкраще. Не варто купувати ЦАП тільки через те, що у ньому передбачено вибір фільтрів.

Багато ЦАПів мають підсилювач для навушників, такі пристрої крім Line Out (лінійний вихід) мають Headphone Out (вихід для навушників). Існують пристрої, які не мають Line Out, зазвичай це донгли або "свистки". Якщо коротко, то Line Out у своєму ланцюзі не має підсилювача, тоді як Headphone Out його має і розрахований виключно для підключення навушників. Тож завжди (!) підключайте акустику в лайн аут, а навушники у вихід для навушників.

Чим відрізняються ЦАПи на слух?

Незважаючи на всі зусилля інженерів, у нас досі немає жодного абсолютно нейтрального, прозорого ЦАПу, який би відповідав «еталону». Всі такі пристрої мають свій почерк, чим сильніший цей почерк, тим гірше реалізований ЦАП. Теоретично такий пристрій як ЦАП не повинен “звучати”, а повинен “правильно” конвертувати одиниці і нулі в аналоговий сигнал. Якщо уявити, що існує ідеальний запис віолончелі, то ЦАП повинен відтворювати його так, ніби різниці між записом і реальністю немає, ні в право, ні в ліво. Але нажаль навіть на сьогодні, ми маємо мільйон пристроїв, які звучать кожен як уміє.

Тож у чому різниця між ЦАПами? Є кілька основних параметрів, якими ЦАПи відрізняються на слух. Глибина та ширина простору, закладені в запис, сцена та її розмір. Відчуття положення інструментів та вокаліста у просторі. Органічність (реалістичність) тембру. Динамічний діапазон, різниця у гучності між найбільш гучними та тихими звуками. Рівень деталізації чи роздільна здатність. Тепер більш детально:

• Простір. Людині завдяки особливостям анатомії найпростіше оцінювати середній діапазон, тому людський голос, який потрапляє до середнього діапазону, на двох схожих ЦАПах навіть в одній ціні може звучати зовсім по-різному. Часто, з моїх спостережень, положення звуку в уявному просторі є різницею, яка є майже завжди. Ви можете чути, що джерело звуку знаходиться ближче чи далі, правіше чи лівіше, воно може знаходитися поряд з вами або дуже далеко. На одних ЦАПах положення звуку локалізувати легко, на інших складно. Також звукові джерела можуть змінювати своє положення по відношенню один до одного. Навіть якщо ми слухаємо синтетичний запис, в який закладені ефекти, що створюють відчуття простору, все це звучатиме по-різному на різних ЦАПах. На гірших ЦАПах ми чутимемо все так, ніби воно знаходиться на плоскому аркуші паперу.
• Тембр та тональність. При тісному порівнянні ЦАПів часто можна помітити різницю в тому, наскільки природно пристрій грає живу музику. Набагато складніше помітити цю різницю на синтетичних записах. Також цей параметр опосередковано впливає на стомлюваність. Для мене особисто натуральність відтворення є найважливішим фактором у оцінці ЦАПа.
• Динамічний діапазон. Деякі ЦАПи звучать бадьоро і жваво, деякі мляво. Одні мають більш широкий динамічний діапазон, інші – більш вузький. Зазвичай чим ширше ДД, тим краще. Я не вважаю, що ДД — критичний параметр для музики, скоріше він важливий для кіно.
• Роздільна здатність. Зазвичай, чим вона вище, тим краще. На хороших ЦАПах ми можемо чути безліч деталей і нюансів, на поганих багато що спрощуватиметься. На мій погляд, деталізація в музиці не є самим важливим параметром. Дехто любить аналітичний звук, дехто ні. Не рідко велика кількість інформації у звуку має відразливий ефект. Буває й таке, що ЦАП може мати зразкову деталізацію, але слухати його неможливо.

Яка ціна на ЦАП вважається адекватною?

Це вирішує кожен сам залежно від своїх потреб та розміру гаманця. По мірі зростання ціни в діапазоні від 10 до 200 доларів я міг чути велику різницю у звуці, набагато менша різниця чутна від 200 до 500 доларів і ще менше від 500 до 1000 доларів. Я чув багато ЦАПів у ціні вище 1000 доларів, але зазвичай мені було дуже складно сказати у чому різниця між ними. Це не означає, що різниці не було, це означає, що я її не почув. Я не враховую «невдалі» моделі, які грали погано не дивлячись на свою преміум ціну. На мій суб'єктивний погляд віддача ЦАПів зазвичай помітно падає від 500 доларів і вище за кожен сплачений долар. Цифри, які вказані вище - це стосується пристроїв, які не мають нічого, крім самого ЦАПу. Якщо пристрій має підсилювач, тоді я думаю, ви можете помножити наведені цифри на два.

Який мені потрібен ЦАП?

Зазвичай в аудіо для того, щоб кожен компонент грав добре, його повинні оточувати компоненти, що приблизно відповідають його рівню. Наприклад, у вас є навушники або акустика за 200 доларів, ви їх підключили до підсилювача за 1000 доларів, а підсилювач підключили до ЦАПу за 20 доларів. У такій ситуації ви отримаєте звук на рівні ЦАПа. ЦАП має зазвичай (не завжди) більше значення та вплив на звук ніж підсилювач.

Я особисто люблю "чисті" стаціонарні ЦАПи - "коробки", які не мають нічого, крім самого ЦАПу, і навіть регулювання гучності в них немає. Мінімалізм, простота, бітперфект і так далі. Під цим немає об'єктивної підстави, хороший ЦАП можна знайти й у портативному плеєрі (теоретично). Якщо ви, як і я любите слухати музику на колонках, то очевидне питання, навіщо платити за вбудований підсилювач навушників. Якщо ви використовуєте навушники і вам неминуче потрібен підсилювач, тоді можливо є сенс купувати ЦАП з вбудованим підсилювачем, хоча зазвичай (не завжди) зовнішні підсилювачі мають більш високу якість і потужність вихідного сигналу.

Якщо ЦАП має підсилювач для навушників, то найімовірніше вартість чистого ЦАПу набагато менше. Зазвичай навушники або акустика вимагають ЦАП, який коштує щонайменше 50% їх вартості. Наприклад, навушники коштують 200 доларів, для них потрібен ЦАП, який коштує щонайменше 100 доларів. Якщо він має вбудований підсилювач, тоді вартість пристрою має бути щонайменше 150–200 доларів. Припустимо що ви маєте дуже класні та недорогі навушники Etymotic ER3SE за 90 доларів, щоб отримати максимум від них, вам вистачить наприклад донгла FiiO KA1 за 50 доларів. Якщо вам пощастило мати Audeze LCD-2 за 1200 доларів, то тут вам знадобиться щось на зразок Topping D70 Pro за 700 доларів + підсилювач Schiit Magnius за 250 доларів.

Не варто брати це за правило, це лише приблизні розрахунки. Дані цифри лише допомагають знайти стартову точку, далі потрібно порівнювати та знаходити те звучання, яке вам подобається більше. Буває й таке, що акустика за 5 тисяч доларів не здатна відтворити і половини того, що видає ЦАП за 300 доларів, я таке бачив. У такому разі ви можете купити ЦАП значно дешевше, зрозуміло, що краще навпаки – змінити акустику.

Чи можу я покращити звучання ЦАП програмно?

Якщо коротко, це неможливо. Ви можете використовувати масу програмних ефектів, емулювати ефект 3д, зробити звук ілюзорно динамічнішим чи навпаки, використовувати різні еквалайзери і компресори, але це звучатиме як емуляція, не більше того. Ви не можете додати інформацію, що втратилася під час конвертації. Отримати звук як із дорожчих пристроїв вам не вдасться. Ви можете значно змінити характер звучання, наприклад, за рахунок еквалайзера, але такий параметр як АЧХ найменше залежить від роботи ЦАПа.

R2R, мультибіти чи Delta Sigma?

Кожна нова технологія, яка приходить на зміну попередньої насамперед націлена на здешевлення виробництва та збільшення доходу компаній. Не варто думати, що виробники намагаються щось покращити і нова технологія краща за стару, просто тому, що вона нова. Кінець 80-х і початок 90-х називають золотою ерою у світі Hi-Fi, тому що цифрове аудіо, а саме аудіо диски були в розквіті, виробники справді викладалися на повну і робили якісну апаратуру, ця техніка створювалася на десятиліття. Абсолютно всі ЦАПи на той час були мультибітними і жодної дельти сигми не було взагалі. Такої кількості шарлатанства та оверпрайсу як потім і сьогодні не було. Починаючи з середини 90-х компанії почали тотально здешевлювати виробництво. Мультибітна архітектура була і залишилася дорогою, тому компанії шукали заміну. Той, хто купив техніку до середини 90-х років, скоро зрозуміють, як їм пощастило, бо тут приходять абсолютно нові технології та стандарти. Масовий ринок хай фая починає поступово набухати низькоякісними, сумнівними рішеннями. Чіпи дельта сигма з'явилися в середині 90-х і дуже швидко витіснили мультибіти. Особливість усієї дельта сигми особисто для мене в плані звучання, це стерильність, "пластмасовість" і відсутність втягнення до звуку. Чим краще реалізований дельта сигма ЦАП, тим менш виражені ці якості. На щастя, сьогодні ми маємо багато цілком непоганих рішень на основі цієї технології, яка слід визнати, пішла далеко вперед.

У світі аудіо техніки ніколи не було універсальності щодо звуку, також не було такого поняття як “найкраща технологія”. Різні моделі аудіо компонентів як навушники, акустика і навіть ЦАПи завжди відрізнялися між собою тим, що якісь грають певні музичні жанри краще, а якісь гірше. Зазвичай такі пристрої як ЦАПи між собою не мають настільки великої різниці, як наприклад колонки або навушники, проте вони теж звучать по-різному. Так було завжди, різниця в тому, що останні роки ми маємо набагато менше "дивних" речей, як наприклад специфічні навушники Grado десятирічної давності і більше. Навушники, які грали "цікаво" певні жанри, а решту слухати в них було просто неможливо. Наприклад, дуже дорога і красива акустика Tannoy з коаксіальними драйверами ще один такий приклад вибірковості. Сьогодні ЦАПи, особливо моделі, які знаходяться в одній ціновій категорії, не мають великої різниці в звуці. В основному найбільша різниця в звуці між ЦАПами криється в архітектурі - як мультибіти, R2R і дельта сигма, не рахуючи різниці між ціновими категоріями.

Давайте прояснимо, архітектура R2R завжди передбачає наявність мультибітного чіпа, але мультибітний чіп не завжди є R2R. Тому далі розділимо на дві категорії, мультибіт і один біт, тобто дельта сигми. Тож чим відрізняються ці дві технології? Майже всі ЦАПи що я чув на основі мультибіту грають більш натурально, ніж дельта сигма. Такі поняття як природний тембр, тілесність, щільність, густота тощо, ці терміни добре описують старий мультибіт. Але я б виділив СЧ діапазон, на мою думку, він на мультибіті "сяє". Вокал, інструментальна музика на них грає особливо добре. Авжеж я не чув абсолютно всі дельта сигма ЦАПи, але з того, що я чув, мультибітні пристрої не мають конкурентів, коли йдеться про живу музику, це їхня сильна сторона. Для мене мультибіт за звучанням завжди ближче до аналогового звуку. Мультибітні або R2R ЦАПи, на жаль, не позбавлені мінусів. Ще раз повторюю, багато чи майже все залежить від реалізації конкретної моделі, але в основному вони програють у відтворенні простору (сцени), вони не такі "тривимірні", також часто вони не можуть похвалитися настільки крутим динамічним діапазоном як у дельта сигми. Велике значення має те, що саме для вас важливе в музиці. Якщо важлива стерильність, швидкість, динамічність і різкість, гострота у ВЧ та роздільна здатність, то я б рекомендував дивитися у бік дельта сигми. Пам'ятайте сьогодні є хороша дельта сигма і є хороша R2R. Кожна технологія має свої мінуси і плюси. Так як усі великі компанії відмовилися від подальшої розробки мультибіту, ми можемо бачити поступово наростаючу перевагу якості звуку у бік дельта сигми. Припущу, що найближчими роками прийде заміна дельта сигмі, ще дешевша та ефективніша технологія.

Так, у чомусь мультибіти кращі, але, на жаль, їхній великий мінус — це ціна, вони дуже дорогі. Сьогодні зазвичай такі девайси коштують від 500 до 3000 доларів. Для тих, хто обмежений у бюджеті, найдоступніший спосіб доторкнутися до мультибіту – це вінтажні програвачі аудіо дисків. Їх легко дістати на барахолці, ціна таких програвачів зазвичай становить від 100 доларів. Я б рекомендував звертати увагу на пристрої, які мають такі ЦАПи:

PCM63 - Один із найкращих вінтажних ЦАПів, який взагалі можна знайти. Нажаль рідкісний. М'який, з гарною глибиною та роздільною здатністю. Дуже тілесний, приємний звук із гарною масою.

TDA1541 - Цей чіп не рідкісний, його можна знайти у великому асортименті програвачів. Він побудований за технологією dynamic element matching, тобто не є R2R ЦАПом. Відрізняється від першого вужчою сценою і не високою роздільною здатністю. Цей ЦАП має винятковий середній діапазон, дуже м'який та природний. Вокал грає на ньому заворожливо! Цей ЦАП має кілька ревізій. У мене був TDA1541A, чим саме він відрізняється від інших ревізій, я не знаю.

PCM1704 - Ще один гарний ЦАП. Набагато краще передає простір, має більшу роздільну здатність ніж у попереднього TDA1541, але більш різкий і поступається органічності, багатошаровості і текстурі в середньому діапазоні. Наскільки мені відомо модель PCM1702 є близьким родичем PCM1704 і має схожі характеристики, особисто я її не чув.

AD1862 - Відносно рідкісна модель. Важко відповісти який ЦАП краще PCM63 або цей. Я не мав можливості порівняти їх в один період часу. Але обидві моделі точно чи не найкращі.

З високою ймовірністю пристрій (програвач), який вдасться дістати з будь-яким з вищезгаданих ЦАПів, буде грати відмінно навіть за сьогоднішніми мірками!

Мультибіти та R2R сьогодні на ринку представлені компаніями: Audio-GD, MHDT Labs, Schiit Audio, Denafrips, Metrum, Border Patrol, Soekris, Holo Audio, LessLoss, TotalDAC, Lampizator, Mojo Audio. З цього списку я звернув би увагу на два виробника: Audio-GD і Denafrips.

Сучасні ЦАПи

Далі я перерахую сучасні ЦАПи, на які (на мій погляд) варто звернути увагу. Для тих, хто користується навушниками непоганою інвестицією, можуть бути "Донгли" або "Свистки". Як правило — це найдешевші та найменші ЦАПи які мають підсилювач для навушників. Такі девайси зазвичай чудово працюють з телефонами, ноутбуками і т.д. Моделі які коштують нижче 20 доларів на мій погляд, не несуть у собі великого сенсу, різницю у звуку між такими свистками та вбудованим звуком у телефон помітити вкрай складно. Проте від 40 доларів існує багато цікавих пристроїв, такі як Shanling UA1S, Hidizs S9 Pro, iBasso DC04Pro. Чи варто чекати від таких свистків крутого звуку? Ні, не варто. Але це помітний крок уперед у порівнянні з вбудованим звуком. Такі донгли на мою думку добре виправдовують ціну.

Портативні ЦАПи

Ці пристрої зазвичай мають підсилювач для навушників, вони більшого розміру в порівнянні з донглами і, як правило, дорожчі. З великого асортименту таких ЦАПів я виокремлю:

Chord Mojo 2 - незважаючи на дуже дивний зовнішній дизайн, мені сподобався цей ЦАП. Так, ціна не низька, але звучить він справді добре. Це один з найкращих ЦАПів на мій погляд у ціні до 800 доларів, що я чув. Я пам'ятаю на той момент, коли я порівнював кілька ЦАПів, попереднім (до моджо) був Schiit JOTUNHEIM, різниця у звуку була величезною. Chord Mojo 2 грав незрівнянно краще. Зазвичай складно почути таку велику різницю. На жаль, цей ЦАП не має лінійного виходу. У верхніх моделях Chord я не побачив такої ж віддачі враховуючи дуже високу ціну.

iFi xDSD Gryphon - ще один портативний ЦАП, який я міг би рекомендувати. Я не є великим фанатом компанії iFi, але цю модель я вважаю цікавою. Звучить цей ЦАП дуже непогано і з огляду на функціонал безперечно коштує своїх грошей.

FiiO K3 (ESS) - якщо ви обмежені в бюджеті цей варіант буде чудовим вибором у ціні до 150 доларів.

Стаціонарні ЦАПи

Ці пристрої більші за розмірами. Зазвичай вимагають живлення від мережі та не мають підсилювача всередині. Це, мабуть моя улюблена категорія, тому що тут ви зазвичай платите тільки за ЦАП. Хоча сьогодні багато виробників намагаються їх нафарширувати різним сумнівним функціоналом. Тут я виокремлю такі моделі:

Schiit Modi та Modius - Обидві моделі дуже хороші. Відмінні "чисті" ЦАПи без зайвого баласту та "багатого функціоналу". Дві моделі мають дуже гідний звук, який більш ніж відповідає ціні.

SMSL DO300 - Ця модель з дорожчої категорії. Хочу відзначити, що мені сподобалися майже всі ЦАПи від компанії SMSL, що були у мене строго відповідно до їхньої ціни. Зазвичай моделі від SMSL мають бадьорий, динамічний, чистий, добре деталізований, але не схильний до м'якості та теплоти звук. Зокрема модель SMSL DO300 вважаю вдалою.

Aune S8 – найдорожчий ЦАП в цьому списку. Модель не нова але, в цілому мені сподобалося звучання цього ЦАПа. Висока деталізація, прекрасна робота в НЧ. Хороша, багатошарова текстурна подача по усьому діапазону. ЦАП в міру м'який, хотілося більше густини, йому трохи бракує маси в СЧ. Це як хороший торт, але йому все одно бракує вишеньки. Мабуть, цей ЦАП я лише виділю як хороший вибір, але не стану затято рекомендувати враховуючи не найкраще співвідношення ціна - звук.