Les convertisseurs numérique-analogique (DAC) se trouvent souvent dans les télévisions, les téléphones mobiles, les écouteurs et de nombreux autres appareils électroniques. Le DAC est devenu une partie indispensable de la vie quotidienne. Mais combien d’entre vous sont familiers avec les DAC ? Je suis sûr que la plupart d’entre vous ne le sont pas. Si c’est le cas, vous êtes au bon endroit. Dans cet article, nous examinerons tout sur les DAC, y compris leur description, leurs avantages, leurs utilisations et leurs types.
Cependant, choisir le bon DAC fait une énorme différence. En effet, acquérir un DAC de haute qualité vous permet de profiter d’une qualité sonore premium et améliore l’expérience audio globale. Plongez dans l’article pour en savoir plus.
Qu’est-ce qu’un DAC ?
Un DAC, également connu sous le nom de convertisseur numérique-analogique, est couramment utilisé dans la plupart des gadgets électroniques. Il convertit les informations audio numériques composées de 0 et de 1 en signaux audio analogiques. Les signaux audio sont amplifiés par l’équipement audio pour alimenter des écouteurs (ou) des haut-parleurs (ou) des lecteurs de musique. Ce processus de conversion audio permet aux systèmes audio de reproduire un son précis et de haute qualité pour une meilleure expérience audio.
Comment fonctionne un DAC ?
Tout d’abord, pour comprendre comment fonctionne un DAC, nous devons essentiellement comprendre à la fois les signaux analogiques et numériques.
1. Signal analogique
Un signal audio analogique est une onde dans laquelle la tension, le courant ou une quantité physique varie de manière continue et indéfinie selon un paramètre temporel. Les ondes radio, les ondes de télévision et les ondes sonores sont des exemples de signaux analogiques.
Typiquement, ces signaux sont continus et varient dans le temps, ressemblant à une onde sinusoïdale. Ils peuvent être périodiques ou non périodiques. De plus, lorsque ces signaux voyagent à travers le médium, ils sont vulnérables à plus de bruit, ce qui cause une perte d’information dans le signal.
2. Signal numérique
Un signal numérique encode l’information sous la forme d’une série de nombres discrets. Un signal numérique ne peut avoir qu’une seule valeur dans une plage finie de valeurs potentielles à tout moment. De nombreuses quantités physiques, telles que le courant électrique variable ou la tension, peuvent être utilisées pour représenter l’information dans les signaux numériques.
Fondamentalement, ces signaux ne sont pas continus et sont représentés sous forme d’ondes carrées (ou) de signaux d’horloge. Ils sont moins sensibles au bruit que les signaux analogiques.
Différence entre les signaux analogiques et numériques
| Signal analogique | Signal numérique |
| Les signaux analogiques se présentent généralement sous forme d’une onde sinusoïdale qui est continue et variable dans le temps | Les signaux numériques se présentent généralement sous forme d’onde carrée qui a deux (ou) plusieurs états sous forme binaire |
| Ils sont facilement affectés par le bruit | Ils sont stables et moins sensibles au bruit |
| Ils utilisent des valeurs continues pour représenter les données | Ils utilisent des valeurs discrètes pour représenter les données |
| En raison du bruit, l’exactitude des signaux analogiques peut être affectée lors de la transmission de données | En raison du bruit, l’exactitude des signaux numériques est immunisée et n’est pas affectée lors de la transmission de données |
| Les signaux analogiques utilisent plus d’énergie | Les signaux numériques utilisent moins d’énergie |
| Le dépannage de ces signaux est assez difficile | Le dépannage de ces signaux est très facile |
| Des résistances, des condensateurs, des inducteurs et des diodes sont utilisés dans les circuits analogiques | Des transistors, des portes logiques et des microcontrôleurs sont utilisés dans les circuits numériques |
Maintenant, faisons connaissance avec le processus de fonctionnement du convertisseur numérique-analogique (DAC).
- Un convertisseur numérique-analogique convertit les sons d’une source à une autre. L’audio est envoyé au DAC sous forme d’impulsions électriques numériques codées avec des données binaires.
- Ces données binaires ne sont rien d’autre qu’une série de 1 et de 0 qui constituent des morceaux d’information numérique qui seront envoyés au DAC.
- Le DAC convertit ensuite les données numériques en ondes sonores analogiques. Ces ondes sonores sont ensuite envoyées aux écouteurs (ou) autres appareils d’écoute raccordés au DAC, permettant à l’utilisateur d’entendre l’audio.
- Le petit ordinateur à l’intérieur du DAC prend des instantanés de ces signaux audio toutes les quelques microsecondes. Ces instantanés sont donc appelés “échantillons”
- Ensuite, les échantillons sont traduits en niveaux de tension. Maintenant, l’ordinateur mesure ces niveaux de tension et attribue des nombres binaires pour chaque échantillon.
- Le nombre de mesures prises par seconde est appelé le “taux d’échantillonnage”.
- Une fois le taux d’échantillonnage pris, les données numériques traitées sont finalement converties en un signal sonore analogique que nous entendons réellement.
- Les échantillons sont reconvertis en niveaux de tension via le DAC.
- Plus tard, un filtre passe-bas est appliqué à ces niveaux de tension pour lisser toute irrégularité dans l’onde sinusoïdale.
- Maintenant, l’audio est envoyé aux écouteurs, haut-parleurs (ou) autres appareils qui sont raccordés à la connexion de sortie du DAC.
- Les DAC conservent la qualité audio en éliminant les sons indésirables comme la distorsion, le sifflement, les crépitements (ou) les déchirures.
Et voilà, c’est exactement comme fonctionne un DAC. Ainsi, vous pouvez profiter de la meilleure qualité sonore, bien supérieure à celle produite par la carte son de votre appareil, en utilisant des DAC.
Types de DAC
Les convertisseurs numérique-analogiques sont classés en quatre types, comme indiqué ci-dessous.
- DAC à résistances pondérées par rapport à un nombre binaire
- DAC en échelle R-2R
- DAC USB
- DAC segmenté
- DAC Delta-Sigma
- DAC Bluetooth
- DAC portable
- DAC hybride
1. DAC à résistances pondérées par rapport à un nombre binaire
Ce type de DAC nécessite une résistance (ou) source de courant pour convertir chaque bit d’entrée numérique en une sortie analogique. Ces résistances relient les entrées au circuit amplificateur sommateur pour générer la sortie.
2. DAC en échelle R-2R
Ce type de DAC n’a que deux valeurs de résistances R et 2R. La vitesse de conversion diminue dans ce DAC en raison de la capacité parasite. C’est le type de DAC le plus simple où l’interrupteur entre la terre et l’entrée inversée de l’op-amp est contrôlé par le bit d’entrée.
3. DAC USB
Les DAC USB sont les plus couramment utilisés avec des ordinateurs et sont alimentés par les ports USB de votre ordinateur. Ces types de DAC ont généralement un amplificateur intégré pour augmenter le volume audio à un niveau audible, en particulier les DAC USB plus portables.
4. DAC segmenté
Les DAC segmentés sont conçus selon des spécifications basées sur les performances. En outre, aucune architecture n’étant parfaite, ils sont créés en fusionnant deux ou plusieurs DAC pondérés et codés par thermomètre. Le code binaire d’entrée est divisé en deux composants distincts. Le MSB utilise le codage thermométrique, tandis que le LSB utilise une structure pondérée par un nombre binaire.
5. DAC Delta-Sigma
Le DAC Delta-Sigma est le DAC le plus rapide et le plus précis, composé de différents blocs.
1. Filtre d’interpolation
2. Modulateur Delta-Sigma
3. DAC à 1 bit
4. Filtre de sortie analogique
- Le filtre d’interpolation multiplie le taux d’échantillonnage et la fréquence par quatre, réduisant le temps. La sortie du filtre est envoyée au bloc modulateur comme entrée.
- Le modulateur Delta-Sigma sert de filtre passe-haut pour le bruit de quantification et de filtre passe-bas pour le signal. Il transforme les données en un flux de bits à haute vitesse.
- Le DAC à 1 bit convertit les échantillons numériques de nouveau en forme analogique pour un amplifiement ultérieur. Chaque bit d’échantillon numérique est donc converti de manière sérielle en un signal analogique.
- Enfin, la sortie analogique du DAC est filtrée par le filtre de sortie analogique, qui élimine toute distorsion, sifflement (ou) crépitement pour fournir un son de haute qualité.
6. DAC Bluetooth
Les DAC Bluetooth, également connus sous le nom de DAC sans fil, disposent d’une batterie qui doit être chargée pour que le DAC fonctionne. En raison de cela, beaucoup d’entre eux sont portables et peuvent être utilisés avec votre smartphone tout au long de la journée.
7. DAC portable
Les DAC portables sont souvent équipés d’une batterie rechargeable pour être utilisés sans être branchés à une source d’alimentation. Ces DAC sont idéaux pour écouter de l’audio de haute fidélité en faisant de l’exercice ou en vaquant à vos activités quotidiennes. Certains ont même un clip à l’arrière pour pouvoir l’attacher à vos vêtements.
8. DAC hybride
Un convertisseur numérique-analogique hybride se compose d’un processeur de données, d’un DAC de premier type, d’un DAC de second type et d’un circuit de sortie. Le processeur de données transforme un signal numérique d’entrée en un de deux signaux numériques qui correspondent aux moitiés supérieures et inférieures du signal numérique d’entrée, respectivement. Le premier signal numérique est envoyé par le processeur de données au DAC de premier type, qui le convertit. Le signal numérique est ensuite reçu et converti par le DAC de second type. Enfin, le circuit de sortie accepte les signaux de sortie des DAC de premier et de second type et produit un signal analogique.
Applications des DAC
Voici les applications du convertisseur numérique-analogique.
- Les DAC sont utilisés dans le traitement de signal numérique.
- Ils sont également utilisés dans les alimentations numériques pour microcontrôleurs.
- Les DAC sont utilisés dans les potentiomètres numériques.
- Ils sont utilisés dans tous les systèmes d’acquisition de données numériques.
Avantages des DAC
Voici quelques-uns des avantages des convertisseurs numérique-analogique.
1. Qualité sonore améliorée
Les DAC offrent une meilleure qualité sonore par rapport à des amplificateurs. Ils produisent des signaux analogiques précis à partir de sources numériques en réduisant (ou) éliminant le bruit et la distorsion.
2. Latence réduite
Les DAC offrent également une faible latence. Les signaux audio analogiques générés sont plus rapides et immersifs, ce qui signifie que l’audio est synchronisé avec les visuels que vous voyez à l’écran.
3. Fichiers audio haute résolution
Les DAC délivrent des fichiers audio haute résolution avec un son clair et une excellente qualité sonore.
4. Compatibilité
Les DAC sont compatibles avec tous les appareils, y compris les smartphones, les ordinateurs et d’autres gadgets électroniques. Il suffit de connecter votre appareil au DAC et vous êtes prêt à l’utiliser.
5. Personnalisation
De nombreux DAC haut de gamme proposent options de personnalisation, c’est-à-dire que vous pouvez ajuster le volume de sortie en ajustant les filtres selon vos préférences.
6. Installation simple
Quiconque peut installer un DAC facilement en suivant soigneusement les instructions. Il suffit de connecter votre appareil au DAC via des câbles et suivre les étapes pour une installation réussie.
Pourquoi avons-nous besoin d’un DAC ?
1. Identifier le type de DAC dont vous avez besoin
Tout d’abord, il est très important de choisir le bon DAC qui répond à vos besoins. Vous êtes libre de sélectionner n’importe quel DAC, y compris les DAC Delta-Sigma, les DAC en échelle R-2R, les DAC hybrides, etc., qui disposent de différentes fonctionnalités et capacités.
2. Choisir une puce DAC appropriée
Une puce DAC est le cœur du DAC, déterminant ses performances. Après avoir sélectionné un DAC approprié, il est essentiel de choisir une puce idéale pour le DAC. Burr-Brown, AKM et ESS Sabre sont trois puces DAC courantes.
Cependant, lors du choix d’une puce DAC, gardez les aspects suivants à l’esprit.
- Spécifications
- Performances
- Prix
- Durabilité
3. Comprendre le circuit DAC
Il faut avoir une connaissance de base du traitement du signal numérique et des circuits analogiques, ainsi que des entrées, sorties et niveaux de tension pour tirer le meilleur parti du DAC.
4. Choisir le bon étage de sortie
Les étapes de sortie à impédance simple et équilibrée sont les étapes de sortie populaires. Le choix de la bonne étape parmi ces options peut faire une grande différence dans la qualité sonore et affecte également ses performances. Par conséquent, l’étage de sortie est responsable de la transmission des signaux analogiques vers les haut-parleurs (ou) les écouteurs (ou) tout autre appareil audio.
5. Assembler le DAC
Enfin, une fois que vous avez choisi le bon DAC, la puce parfaite, compris le circuit et sélectionné l’étage de sortie préféré, vous devez assembler toutes ces choses.
Comment choisir un DAC ?
Considérez les éléments suivants lors de la sélection d’un DAC.
1. Appareil compatible
Choisissez un appareil qui est compatible avec le DAC. En effet, certains appareils sont équipés d’un DAC intégré, éliminant ainsi le besoin d’acheter un équipement supplémentaire. Si vous optez pour un appareil avec un DAC intégré, choisissez ceux de haute qualité qui produisent une qualité sonore premium.
2. Objectif
Tout d’abord, décidez de l’objectif d’achat du DAC, que ce soit pour un usage personnel, un enregistrement professionnel (ou) des DJ. En gros, les passionnés d’intérieur n’auront pas besoin d’un DAC portable, tandis que les amateurs de plein air auront besoin d’un DAC portable avec batterie.
3. Qualité audio
Différents DAC offriront différentes qualités audio. Optez pour ceux qui sont fiables et offrent une qualité sonore optimale.
4. Portabilité
Si vous envisagez d’acheter un DAC pour un usage extérieur, choisissez un DAC portable qui dispose de batteries supplémentaires et de fonctionnalités additionnelles.
5. Avis
Lire les avis d’autres utilisateurs peut vous aider à comprendre ce à quoi s’attendre de différents DAC. Vous pouvez consulter les avis sur Amazon, BestBuy, B&H et d’autres magasins en ligne.
6. Marque
Préférez les DAC de marques qui sont fiables et dignes de confiance. Choisir une marque réputée peut vous rassurer, car elles offrent de bons services et sont moins sujettes à des réparations (ou) des dommages. Gustard, FIIO, Auris, IFI, etc. sont quelques exemples de marques de DAC.
7. Coût
De nombreux DAC sont facilement disponibles sur le marché avec des étiquettes de prix différents. Sélectionnez celui qui est efficace, offre une qualité sonore optimale et est abordable.
En résumé, c’est tout sur les DAC. Il est espéré que cela agisse comme le compagnon parfait avant d’acheter le bon DAC correspondant à vos besoins. De plus, les fichiers audio peuvent également affecter la qualité de la sortie. Les fichiers sans perte, tels que FLAC et Apple Lossless, préservent la qualité audio, tandis que les fichiers au format compressé, tels que MP3 et AAC, compressent les données audio entraînant une perte de qualité audio.
Qu’est-ce que le DAC et comment fonctionne-t-il ? FAQ –
Réponse : Vous avez besoin d’un DAC si vous souhaitez écouter la musique comme elle a été créée – avec une meilleure qualité sonore et une réponse en basses améliorée. Il améliore le son des écouteurs et des haut-parleurs connectés à l’appareil. Donc, si vous recherchez un lecteur audio de haute qualité, envisagez d’obtenir un DAC.
Réponse : Les DAC utilisent deux formats numériques, à savoir DSD et PCM, pour convertir les fichiers audio en ondes sonores. Le DSD est un format sans perte conçu spécifiquement pour la lecture audio haute résolution. PCM, quant à lui, compresse la taille du fichier tout en produisant un son de haute qualité.
Réponse : Si vous souhaitez améliorer la qualité de votre signal audio, il vaut la peine d’envisager l’achat d’un DAC plutôt que d’un amplificateur. Un DAC offre une meilleure qualité sonore qu’un amplificateur en réduisant le bruit et la distorsion.
Réponse : 1) Les circuits DAC utilisent des amplificateurs opérationnels coûteux.
2) Les résistances induisent certaines erreurs telles que – erreur de gain, erreur de décalage et erreurs de non-linéarité.
3) La dissipation de puissance est élevée.
Réponse : AIFF, MP3, OGG, FLAC, ALAC et WAV sont quelques-uns des types de fichiers musicaux numériques populaires.
Réponse : Un DAC de bonne qualité coûte entre 59 et 100 dollars. En revanche, les DAC haut de gamme riches en fonctionnalités peuvent facilement coûter 300 dollars ou plus et les DAC professionnels peuvent coûter des milliers de dollars.
