Die Kopfsteckdose befindet sich in den letzten Tagen


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Die Kopfsteckdose befindet sich in den letzten Tagen

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In den letzten fünfzehn Jahren haben elektronische Geräte einen dramatischen Sprung in Richtung einer vollständig digitalen Schnittstelle gemacht. Schauen Sie mal rein – auch im Alltag gibt es praktisch keine analogen Verbindungen! Bildschirme, digitale Kommunikation mit Drucker und Maus, digitale Speichergeräte sind digital geworden. Es wurde jedoch nicht alles ersetzt. Wenn Sie sich ein Smartphone schnappen, werden Sie sofort feststellen, dass es praktisch das einzige ist, das noch nicht ersetzt wurde. Ein “analoges Loch”, wörtlich: eine Kopfhörerbuchse oder nur eine Buchse. Aber seine Zeit ist gekommen.

Jack ist nicht einmal eine Erfindung des 20. Jahrhunderts, sondern des 19. Jahrhunderts. Der Legende nach erschien es gleichzeitig mit großen Telefonzentralen im letzten Viertel des 19. Jahrhunderts. Zu dieser Zeit gab es keinen automatischen Teilnehmer-Teilnehmer-Wechsel, das Problem wurde von Live-Betreibern gelöst, die die erforderlichen Kanäle manuell verbanden. Später, Mitte des 20. Jahrhunderts, mit dem Aufkommen tragbarer Audiogeräte, begann der Anschluss zu schrumpfen: Der 1/4-Zoll-Durchmesser wurde auf 1/8 (von 6,35 auf 3,5 mm) reduziert. jeweils) und dann auf 2,5 mm. Und im digitalen Zeitalter variierte es auch in Bezug auf die Anzahl der Kontakte: Anstelle der üblichen zwei oder drei (für Stereo) erschien ein vierter für das Mikrofon, außerdem begannen die Hersteller, die Position der Kontakte auf dem Pin zu ändern nach Belieben. Die Hauptsache ist jedoch, dass das Funktionsprinzip die ganze Zeit unverändert geblieben ist: Ein klassischer Stecker ist eine einfache Kabelverbindung von einer elektrischen Spannungsquelle zu einem Lautsprecher, der tatsächlich Schall erzeugt. Und je weiter, desto mehr Kritik provozierte es.

Nein, normale Benutzer sind immer noch sehr zufrieden damit. Der analoge Audioausgang ist einfach, zuverlässig und mechanisch robust, kostengünstig und mit wenigen Einschränkungen vielseitig einsetzbar. Aber die Hersteller sehen das anders.

Jack ist für heutige Verhältnisse zu groß. In der modernen Elektronik scheint sogar eine 3,5-mm-Buchse mit nur drei Kontakten zu groß zu sein (zum Vergleich: Es gibt 8 Kontakte am Lightning-Anschluss und bis zu 24 am USB-C-Anschluss). Und drinnen gibt es noch mehr Probleme. Da es sich um eine analoge Schnittstelle handelt, muss sie vor parasitären Tonabnehmern geschützt werden (d. H. Richtig positioniert, ausgelegt und im Stromkreis installiert), da sonst die Klangqualität beeinträchtigt wird. Es ist relativ “dumm”: Es gibt fast kein Feedback, so dass ein Smartphone beispielsweise nichts über ein über einen Anschluss angeschlossenes Headset lernen kann, außer dass es angeschlossen ist. In einer Zeit “kluger” Dinge, in einer Zeit, in der Designer um jeden Kubikmillimeter kämpfen und nach Universalität streben, sind solche Verschwendung und Anachronismus inakzeptabel!

Die Entscheidung bietet sich an und Sie verstehen was, aber es war wirklich schwierig, sich für diesen Schritt zu entscheiden. Allein der Umsatz mit Kopfhörern wird in Milliarden Dollar pro Jahr gemessen. Stellen Sie sich vor, wie viele davon verfügbar sind! Wenn Sie all diesen Leuten sagen, dass die Buchse veraltet ist und dass sie mit neuen Geräten neue Kopfhörer / Kopfhörer benötigen, werden Sie garantiert Probleme haben. Aber die Zeit ist gekommen.

Im vergangenen Monat stellte sich heraus, dass ein Angriff auf analoges Audio in Arbeit war. Nicht so koordiniert, wie wir es uns wünschen, aber immer noch führend in der Elektronikbranche: Unabhängig voneinander planen Intel und Apple, den Anschluss durch digitale Schnittstellen zu ersetzen. Apple ist immer noch in der Gerüchtephase. Die Lecks zeigen, dass dem iPhone 7 / 7S, das voraussichtlich im Herbst erscheinen wird, eine Buchse fehlt. Stattdessen wird vermutlich der Lightning-Port verwendet. Intel schlägt offiziell vor, die Buchse durch USB-C zu ersetzen (was in den meisten Fällen als gleichwertig mit USB 3 angesehen werden kann) und arbeitet bereits an dem entsprechenden Standard und verspricht, die Ergebnisse im zweiten Quartal vorzustellen.

Was bedeutet das alles? Für digitale Geräte ab Modell 2017 benötigen Benutzer zunächst neue Kopfhörer / Ohrhörer oder mindestens einen Adapter. Dies bedeutet, dass der Preis für die “Ohren” steigen wird: Die digitale Schnittstelle benötigt einen eigenen Audioverstärker und einen eigenen Kommunikationschip. Dies bedeutet jedoch sowohl eine höhere Klangqualität (an sich eine Digital-Analog-Umwandlung direkt am Verbrauchspunkt, dies garantiert) als auch eine höhere “Intelligenz” (in “intelligenten” Kopfhörern können Sie Wiedergabesteuerungsfunktionen implementieren Komplexer, vom Zurückspulen bis zur Geräuschunterdrückung. Darüber hinaus können sie grundlegend neue Funktionen ausführen, z. B. die Überwachung des menschlichen Körpers (was für Sportler nützlich ist) und im Allgemeinen die


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Vinyl Mythen

Vinyl Mythen

Vynil myths

Die Idee einer “Vinyl-Renaissance” entstand nach den ersten Enttäuschungen mit den damals unvollkommenen digitalen Technologien. Den Leuten wurde beigebracht, dass der Klang von CDs nur einen Bruchteil der Informationen über das ursprüngliche analoge Signal enthält (was absolut wahr ist), und dies sollte für die Ohren wahrer Musikkenner beleidigend sein.

The Sound of Vinyl

Der audiophile Code lautet: Wenn Sie echten Sound wünschen, vergessen Sie die “tote Zahl”, die den Sound in Stücke schneidet, wärmen Sie den Verstärker eine Woche lang auf und verwenden Sie Verbindungskabel aus massivem Gold. Es wird angenommen, dass Sie beim Digitalisieren einer Disc mit einer Frequenz von mehreren Megahertz die für CDs unzugängliche “Live-Analogie” und “Klangwärme” beibehalten können. Für mehr Drama finden Sie unten eine Audio-Auswahl von Aussagen berühmter und angesehener Personen zu ihren Ideen zum Klang und zum aktuellen “Vinyl” -Thema.

Die Akustik hat wie jedes andere Wissensgebiet ein eigenes System entwickelt, um die Eigenschaften von Schall auf der Grundlage der Gesetze der Physik zu messen. Audiophile argumentieren, dass Sie Musik mit Ihren Ohren hören sollten, nicht mit einem Oszilloskop. Ich stimme zu, dass die “Musikalität” des Klangs nicht immer direkt von den technischen Eigenschaften abhängt. Beispielsweise hat der Effekt der thermionischen Emission im Vakuum im Gegensatz zur Bewegung von Elektronen durch einen Halbleiter lineare Eigenschaften und ein vorhersagbares Verhalten des verstärkten Signals. Aufgrund der Sättigung mit gleichmäßigen Harmonischen nimmt der Klang einen ausgeprägten Farbton an, wodurch der “Erkennungseffekt” von Musikinstrumenten verursacht wird. Daher kann ein Röhrenverstärker trotz der schlechteren Eigenschaften im Vergleich zu einem Transistor subjektiv besser klingen. Mit Hilfe moderner Technologie kann Ton nicht nur gehört, sondern auch gesehen werden. Ein direkter visueller Vergleich der Eigenschaften verschiedener Formate hilft bei der Beantwortung vieler Fragen.

Bei den Verbindungskabeln, bei denen es sich um zwei elektrische Leiter handelt, die an den Enden symmetrisch angeschweißt sind, bewegt sich der Wechselstrom der Audiofrequenz gleichmäßig in beide Richtungen. Da alle analogen und digitalen Kabel passive leitende Elemente sind, dh keinen Signalverstärker haben, gibt es keinen Unterschied, wenn sie in beide Richtungen angeschlossen werden.

Das Grammophon-Disc-Format in seiner jetzigen Form erschien in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts. Dank der Verwendung eines neuen Polyvinylchlorids (kurz Vinyl) aus Kunststoff und feinkörnigem Material konnte die Drehzahl der Schallplatte von 78 auf 33 U / min und die Breite der Spur von 0,14 auf 0,055 mm reduziert werden. Gleichzeitig hat sich die Wiedergabezeit verachtfacht und die Klangqualität dramatisch erhöht. Der Name Long Play (LP) ist für das neue Format in voller Länge fest etabliert. Das Phonogramm wird vorab einer Amplitudenkompression unterzogen, so dass der Dynamikbereich den Eigenschaften des Vinyls entspricht. Dieser Vorgang wird als Mastering bezeichnet. Anschließend wird eine Master-Disc aufgenommen, bei der es sich um eine feste Aluminiumbasis handelt, auf die eine dünne Schicht Nitrocelluloselack aufgetragen wird, auf der mit Hilfe eines Saphirschneiders ein Soundtrack erstellt wird. Dann werden die Platten durch Zwischenstufen unter Verwendung von hohem Druck bei hoher Temperatur gedruckt. Ein Druckstempel kann 500 bis 1000 Kopien erstellen, wonach die Klangqualität abnimmt. Nicht umsonst existiert der Begriff “erster Eindruck”, der je nach Sichtweise als erfolgreiche Kopie der Disc oder als Instabilität bei der Reproduktion des Endergebnisses interpretiert werden kann.

Die Natur des Klangs ist so, dass die Energie der niedrigen Frequenzen viel größer ist als die der hohen. Um sich davon zu überzeugen, vergleichen Sie einfach die Größe des Hubs der Tieftöner- und Hochtönerkegel. Während der Wiedergabe übersteigt die Differenz der Schalldruckpegel an den Rändern des Frequenzbereichs 50 dB, was dem 400-fachen des Amplitudenverhältnisses der niedrigsten und höchsten Töne entspricht. Unter Berücksichtigung der kurzfristigen Signalspitzen kann dieser Wert mehrere Tausend erreichen. Der mikroskopische Soundtrack der Schallplatte kann keinen großen Dynamikbereich vermitteln, und das Mastering allein reicht hier nicht aus. Der Signalpegel an der unteren Grenze liegt nahe am Rauschen einer Vinylbasis, deren Kornstruktur in ihrer Größe mit den hochfrequenten Schwingungen des Soundtracks vergleichbar ist, die den Klang verzerren können.

Um die Streuung der Amplituden zu verringern, wird während der Aufnahme der Master-Disc eine Frequenzkorrektur angewendet: Niedrige Frequenzen werden gedämpft und hohe Frequenzen verstärkt, der Übergangspunkt ist die Frequenz von 1 kHz. In diesem Fall die Differenz der Druckniveaus

Hochauflösende physikalische und psychoakustische Analyse von digitalem Klang

Hochauflösende physikalische und psychoakustische Analyse von digitalem Klang

Sample Rate

“Der Kern der Frage ist:” Warum die Abtastrate in modernen Audiokommunikationssystemen ständig erhöhen (viel Geld ausgeben), wenn die Schwellenwerte des Hörsystems in der Frequenz auf den 20-Hz-Bereich begrenzt sind. 20 kHz? “”

Sample Rate

Die Analyse des gesammelten Wissens zu diesem Thema lässt uns sagen, dass dies nicht ausreicht. Angesichts der Komplexität des Audiosignals und der Eigenschaften des auditorischen Systems kann argumentiert werden, dass nur eine Erhöhung der Auflösung der Übertragungssysteme in allen Bereichen (zeitlich, spektral, räumlich und dynamisch) zur Lösung dieses Problems beitragen kann. Zumindest scheint jetzt klar zu sein, dass eine hohe Auflösung im Zeitbereich für die Klangtransparenz am wichtigsten ist.

Wie Sie wissen, müssen Sie zum Umwandeln eines analogen (kontinuierlichen) Signals in ein digitales (diskretes) Signal die folgenden Vorgänge ausführen: Abtasten, Quantisieren und Codieren (Abbildung 1). Für die Implementierung in allen digitalen Geräten (Computer, Rekorder, Player usw.) wird ein ADC-Analog-Digital-Wandler (ADC) verwendet, dessen Blockdiagramm in Abbildung 2 dargestellt ist. Nach dem Satz von Kotelnikov (Nyquist) oder das “Abtasttheorem”, um ein analoges Signal mit der höheren Frequenz f? (Hz) in digital ohne Informationsverlust ist es notwendig, dass die Abtastfrequenz, dh die Anzahl der Abtastungen (Abtastungen pro Sekunde), nicht weniger als 2 x f & le; (Hz). Das verwendete digitale Wort, die Anzahl der Binärziffern, in denen es gleich der Anzahl der ausgewählten M (Bits) ist, repräsentiert den Momentanwert des Eingangssignals.

Daher erfordert das Abtasttheorem, dass die Abtastfrequenz hoch genug fd> 2fb gewählt wird, während das Signal zum Zeitpunkt der Abtastung nahezu konstant bleiben muss. Die Verpflichtung zur Verwendung eines Tiefpassfilters ist nicht festgelegt, der in allen ADCs installiert ist. Um jedoch das Auftreten übermäßiger Frequenzen im Spektrum bei allen digitalen Geräten zu vermeiden, gibt es einen Anti-Aliasing-Filter, der das Signal im Filter abschneidet Frequenz fd / 2.

Die Aufzeichnung von Signalen in jedem System beginnt mit einem Mikrofon (Abbildung 3), bei dem es sich um ein Bandpassfilter handelt, das bereits bestimmte Phasen- und Übergangsverzerrungen aufweist, die zu einer Streuung und Unschärfe des Signals im Bereich des Systems führen Wetter. Daten zu diesen Verzerrungen werden selten in Mikrofonkatalogen angegeben. Eine Vielzahl von Studien, die in den letzten Jahren durchgeführt wurden, haben es jedoch ermöglicht, einen signifikanten Unterschied in diesen Parametern zwischen dynamischen und Kondensatormikrofonen festzustellen. Für Kondensatormikrofone wurden Angriffswerte von mehreren Mikrosekunden erhalten, während der Abfall transienter Prozesse mehrere hundert Mikrosekunden erreicht. Die Bedeutung der Phasenlinearität der Mikrofone nicht nur im Inneren,

Dann wird das analoge Signal, das in digital umgewandelt wird, von einem Tiefpassfilter am ADC-Eingang (Anti-Aliasing-Filter) verarbeitet. Dieses Filter bewirkt auch eine Streuung der Impulseigenschaften des Eingangssignals aufgrund einer ungleichmäßigen Frequenzantwort und Phasenantwort im Durchlassband, der Steigung der Abklingkurven im Übergangsband und der Phasen-Nichtlinearität.

Solche Verzerrungen führen zu einer zeitlichen Ausbreitung des Eingangssignals und bedeuten, dass jede momentane Abtastung am Ausgang Informationselemente von vorherigen Abtastwerten enthält (deren Anzahl von den Eigenschaften des Filters abhängt). Da das Musiksignal ein sich schnell ändernder Strom mit kurzen, scharfen Impulsen ist, haben solche Streuungen und Unschärfen einen gewissen Effekt auf die Hörwahrnehmung, insbesondere für den erfahrenen und aufmerksamen Hörer mit einem guten musikalischen Ohr.

Akustische Musiksignale haben eine instationäre ultraschnelle dynamische und zeitliche Struktur, was auf verschiedene Gründe zurückzuführen ist, insbesondere auf einen schnellen Angriff auf echte Musikinstrumente, das Vorhandensein einer großen Anzahl von Ultraschallkomponenten im Spektrum vieler Instrumente, das Erscheinungsbild von kurzen Nachhallzeitverzögerungen in einem Raum usw.

Das Aufzeichnen eines tatsächlichen Hallprozesses ohne Datenverlust ist ebenfalls äußerst schwierig. Wenn eine Schallquelle ein komplexes instationäres Musiksignal aussendet, „nimmt“ jedes Mikrofon, das an verschiedenen Stellen im Raum installiert ist, das komplexe Echo auf. Darüber hinaus führen zusätzliche eingehende Signale, deren Amplitude und Phase aufgrund von Reflexionen von verschiedenen Oberflächen geändert wird, zu einem exponentiellen Anstieg des Gesamtenergieniveaus, das in das Mikrofon eintritt. Wenn das Signal ausgeschaltet wird, fällt der Gesamtpegel ab, was normalerweise durch die Nachhallzeit gekennzeichnet ist.

DAC und alle wichtigen Dinge, die Sie darüber wissen sollten

DAC und alle wichtigen Dinge, die Sie darüber wissen sollten

DAC

Ohne DAC gibt es keine Musik, wenn Ihre Musikdateien digital gespeichert sind. Sie wissen vielleicht nicht, wie sie funktionieren, aber die meisten von uns verwenden täglich mindestens einen Digital-Analog-Wandler, besser bekannt als DAC oder DAC (Digital-Analog-Wandler).

DAC

Sie sind in Geräte wie Computer, Tablets und Smartphones eingebettet. DAC ist die grundlegende Grundlage für die Dekodierung bekannter digitaler Musik und deren Umwandlung in ein analoges Signal, das das menschliche Ohr hören kann.

Jedes digitale Signalquellengerät, sei es ein CD- oder Blu-ray-Player, ein DAB (Digitalradio), eine TV-Box, eine Spielekonsole oder ein Musikplayer, benötigt einen DAC, um die Folge von Einsen und Nullen in a umzuwandeln analoges Signal vor dem Senden. zur Wiedergabe.

Herkömmliche Verstärker verstärken nicht und die Lautsprecher geben das digitale Signal nicht wieder und Ihre Ohren können es nicht hören. Sie nehmen nur Schallwellen wahr. Ohne DAC ist Ihre digitale Musiksammlung nutzlos. Dies ist ein einfacher Satz von “0” und “1”, der nur für den Betrieb digitaler Geräte erforderlich ist. Kurz gesagt, DACs spielen eine wichtige Rolle bei der Wiedergabe digitaler Musik.

Ein ernstes Problem besteht jedoch darin, dass die in die meisten der oben vorgestellten Geräte eingebauten DAC-Mikroschaltungen häufig nicht hoch genug sind und nicht immer die höchstmögliche Qualität des digitalen Originals liefern können. In diesem Sinne entsteht die Idee, den DAC zu ersetzen, um die digitale Musikdatei zu transformieren und das Audiosystem optimal zu nutzen.

Die Geräusche, die wir jeden Tag hören, sei es Musik, Sprache, das Geräusch einer Großstadt oder das Rauschen eines Stroms, werden als Schallwellen übertragen und erreichen unsere Ohren als sich ständig änderndes analoges Signal.

Eine der ersten Möglichkeiten, analoge Aufnahmen zu speichern, waren die Prototypen der heutigen Schallplatten, und später gab es Bänder, aber das unerwünschte Rauschen während der Wiedergabe und die Zerbrechlichkeit dieser Formate erforderten etwas Neues. Und diese Innovation war die CD (CD), die in den 1980er Jahren von Sony und Philips erfunden wurde und die digitale Speicherung von Musik-Discs revolutionierte.

Digitales Audio unterscheidet sich stark von analogem Audio. Digitale Musikdateien werden normalerweise mit Pulse Code Modulation (PCM) oder PCM in Englisch erstellt und durch kontinuierliches Messen der Amplitude eines analogen Signals mit einer konstanten Rate erstellt.

Der Amplitudenwert wird dann als Binärzahl (Satz von Einsen und Nullen) codiert, und die Länge dieser Zahl wird häufig als Bittiefe bezeichnet. Das Zeitintervall zwischen den Messungen wird durch die Abtastfrequenz bestimmt.

Mit einer Standard-CD werden 44.100 Mal pro Sekunde (44,1 kHz) gemessen. Jede Messung wird zur Speicherung im Binärformat mit 16-Bit-Genauigkeit aufgezeichnet. Hochauflösende Audiospuren werden mit bis zu 24 Bit, 192 kHz oder höher aufgenommen.

Im Allgemeinen können digitale Audiodaten mit unterschiedlichen Bittiefen und Abtastraten und dann in verschiedenen Dateiformaten mit unterschiedlichen Komprimierungsraten codiert werden, um die Größe zu verringern. Unabhängig davon, wie sie erstellt werden, besteht die Aufgabe des DAC darin, all dies zu erkennen und so genau wie möglich aus der Binärdatei zu übersetzen, um dem analogen Original so nahe wie möglich (so weit wie möglich) zu kommen.

Warum brauche ich einen separaten DAC?

Alles über DAC

Tatsächlich verfügen fast alle modernen digitalen Audiogeräte über einen integrierten DAC, aber nicht alle DACs sind gleich. Niedrigwertige Wandler können aufgrund der begrenzten Fähigkeiten der verwendeten Mikroschaltung unerwünschte Geräusche verursachen. Sie können nicht alle Datenraten unterstützen, ganz zu schweigen von zusätzlichen Verzerrungen aufgrund von Synchronisationsverlust (Jitter oder Jitter).

Der Verlust der Synchronisation wird als Zeitverzögerung definiert. Genaue Zeitintervalle (Timings) sind beim Empfang eines digitalen Musikstroms äußerst wichtig. Wenn sie nicht eingehalten werden (normalerweise aufgrund schlecht gestalteter digitaler Taktschaltungen), leidet die Klangqualität.

Bei der Übertragung digitaler Signale können Synchronisationsprobleme auftreten, die besonders gefährlich sind, wenn ein Signal zwischen zwei Geräten übertragen wird. Daher sind in den letzten Jahren asynchrone DACs, die ihre eigene Taktquelle verwenden, weit verbreitet.

Taktgeneratoren in DACs höherer Qualität sind in der Regel stabiler als solche in PCs mit mittlerer Reichweite, sodass der Klang entsprechend besser ist (alle Dinge sind gleich).