En la actualidad, casi todos los dispositivos que reproducen audio son electrónicos, por lo que la información está archivada en formato digital. Sin embargo, las ondas sonoras son analógicas y es necesario contar con un componente que transforme los archivos digitales en señales de tipo analógico.
Un DAC permite hacer esta traducción del lenguaje binario a una onda sonora que pueden percibir tus oídos. El mismo viene incorporado a las placas base de todos los dispositivos electrónicos, pero también es posible utilizar un DAC externo para mayor calidad del sonido.
Si quieres disfrutar de equipos de audio que ofrezcan alta fidelidad y resolución en la reproducción del sonido, es importante que conozcas el funcionamiento del DAC. Aquí encontrarás información sobre su utilidad, los tipos que existen y lo que debes tomar en cuenta al momento de elegirlos.
¿Qué es un DAC de audio?
Es un dispositivo capaz de convertir una señal digital en analógica y así permitir percibir los sonidos que vienen de equipos digitales. El sonido que procesan tus oídos es analógico y se transmite a través de ondas, pero los aparatos electrónicos tienen codificaciones en bits.
Por tanto, el DAC actúa como un convertidor que transforma la información binaria digital en ondas que se transmiten mediante los altavoces y auriculares. De esta manera, es posible que disfrutes de la música que tienes almacenada en tu Smartphone, ordenador o un equipo MP4.
En todos los equipos electrónicos actuales que reproducen sonido vas a encontrar un DAC interno, encargado de hacer la conversión digital a analógica. Igualmente, es posible instalar un DAC externo, lo que generalmente permite mejorar la fidelidad y calidad del sonido que recibes.
¿Cómo funciona un DAC de audio?
Lo primero que debes saber es que los sonidos originalmente son analógicos y cuando se graban, se usa un convertidor (ADC) que los transforma en digitales. Así, es posible almacenar la música y cualquier otro sonido en ficheros digitales que son compatibles con los diferentes equipos electrónicos.
Posteriormente, al reproducir el audio, el DAC debe hacer la transformación inversa que permita recibir las ondas sonoras en el oído. Esto es básico, ya que el cerebro humano solamente es capaz de procesar estos sonidos en formato analógico.
Para esto, el DAC lee el número binario proveniente del fichero digital y lo transforma en una corriente de tipo analógico, a partir de la cual se genera la onda del audio. El proceso ocurre de la siguiente manera:
- En primer lugar, el convertidor genera una onda de tipo escalonado, en la que se produce un pequeño salto en cada lectura.
- Luego estos saltos se deben volver una lectura analógica que sea continua, para lo que el DAC realiza una interpolación de los valores que se producen en el escalón de la onda.
- Una vez que ha determinado los valores, el convertidor produce una onda sonora que es uniforme y reproduce un sonido que no se encuentra tan distorsionado y es más suave.
No todos los DAC son de la misma calidad y esto tiene que ver con su capacidad para hacer las lecturas y uniformizar la onda sonora. Entre las características que definen la fidelidad de conversión del sonido, destacan:
Frecuencia de muestreo
Esto tiene que ver con la capacidad del DAC de tomar la mayor cantidad de información del fichero digital. Para esto, hay que conocer la cantidad de muestras que se tomaron de la señal original analógica para hacer la grabación digital.
Las muestras que se toman, permiten volver la señal analógica que es continua en una digital, la cual es discreta. A mayor número de muestras que se tomen, se espera que el sonido grabado será lo más parecido posible al original.
Así, cuando tienes un archivo de 44,1 kHz quiere decir que cuando se hizo la grabación, se tomaron 44.000 muestras de la señal analógica por segundo. Mientras que si tienes un fichero de 96 kHz, se han tomado unas 96.000 muestras y la calidad del sonido será mucho mayor.
El DAC debe tomar esta información y convertirla nuevamente a una señal analógica, por lo que debe tener capacidad de leer todas las muestras. Si tienes un equipo que solamente tiene capacidad para frecuencias de muestreo hasta 96 kHz y tienes un fichero a 192 kHz, pierdes información y el sonido que se reproduce es de menor calidad.
Tasa de bits
Cuando se recoge el sonido en formato digital, la información se guarda en un sistema binario, que es el lenguaje de los equipos electrónicos. Los bits son los dígitos utilizados en este lenguaje, cuyos valores solamente pueden ser 0 y 1.
La tasa de bits, se refiere a la cantidad de bits/segundo que es capaz de transmitir un dispositivo digital. En general, mientras mayor sea la velocidad de transmisión de datos, la calidad del sonido que se recibe es mucho mejor.
Esta velocidad de transmisión de los bits determina la profundidad del sonido, lo cual hace referencia al rango dinámico del mismo (diferencias entre sonidos fuertes y suaves). Se estima que cada bit representa 6 dB del este rango dinámico, así un equipo que reproduce a 16 bits, tiene capacidad de mostrar hasta 96 dB del mismo.
Un DAC que tenga una mayor tasa de bits, será capaz de diferenciar mejor entre los volúmenes más altos y los más bajos. Esto se traduce en una mayor resolución, debido a que el equipo es capaz de transmitir una gran cantidad de niveles del sonido.
¿Para qué sirve un DAC?
Como ya hemos comentado, la función básica de un DAC es convertir la información digital de los archivos de audio en una señal analógica. Por tanto, es imprescindible para la reproducción del sonido almacenado en cualquier dispositivo electrónico.
Así, todos estos equipos cuentan con un DAC interno que te permiten escuchar cualquier audio que se encuentre disponible. No obstante, en la mayoría de los casos, estos convertidores no suelen brindarte una gran fidelidad del sonido.
Los DAC incorporados a los dispositivos suelen tener tanto una baja frecuencia de muestreo como tasa de bits, por lo que muchos tienden a reproducir un sonido distorsionado. Si quieres disfrutar de tu música con alta fidelidad y resolución, la mejor opción es contar con un DAC externo.
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Un DAC de buena calidad ha sido diseñado para evitar los errores más comunes en la traducción de la señal digital a la analógica. Entre algunos de los problemas más frecuentes que se corrigen al tener un buen DAC, son:
- Distorsión armónica total: se refiere al cambio de forma que sufre una onda de corriente (en ese caso la onda sonora), la cual afecta la fidelidad el sonido. En un DAC de calidad hay componentes que mantienen la forma de la onda al transmitirse a los altavoces.
- Relación señal/ruido (SNR): es la comparación que se hace entre el nivel de potencia de una señal con la potencia de un ruido. La misma se expresa en dB y cuando tiene valores más altos, se considera que la potencia de la señal será mayor. Por ejemplo, si tu DAC tiene una SNR de 100 dB, significa que la potencia de la señal analógica será 100 veces mayor a la del ruido y el sonido será mucho más nítido.
- Jitter: este es un problema relacionado con la capacidad que tiene el DAC de pasar el flujo de bits a una señal analógica sin que ocurran fluctuaciones. Cuando no hay una conversión que mantiene la secuencia de tiempo, el sonido se altera y se percibe menos vivo. Un DAC externo suele contar con mecanismos que logran disminuir los errores temporales y lograr mayor fidelidad del sonido.
Otro aspecto que se debe tomar en cuenta al decidir usar un DAC externo, son el tipo de conexiones que tiene para comunicarse con el dispositivo. ES conveniente que tenga la mayor cantidad posible, siendo las más frecuentes la USB, coaxial, ADAT/Toslink y la AES/EBU.
Tipos de DAC
Al buscar una clasificación de los DAC, encontrarás distintos criterios como la ubicación del mismo en el dispositivo. En este caso, se tienen los DAC internos que ya vienen acoplados a tu ordenador, tablet o Smartphone y los externos que se comunican a los equipos mediante distintas conexiones.
Igualmente, se habla de que hay DAC diseñados para los diferentes dispositivos electrónicos, como los que se conectan a un Smartphone o un ordenador. Los mismos pueden tener distintas prestaciones en cuanto a calidad del sonido o tipo de conexiones que permiten.
También los DAC se pueden clasificar por su calidad en tipo A, B o C, siendo los últimos los que ofrecen la mayor calidad y tienen los precios más altos. No obstante, desde el punto de vista técnico hay dos tipos básicos de DAC:
De resistencia ponderada binaria
Cuando se recibe el flujo de bits, la señal analógica se produce utilizando una serie de resistencias en un circuito. Así, se recibe un voltaje inicial proveniente de la señal digital que va a la resistencia y lo transmite como una señal analógica.
Sin embargo, este tipo de DAC tiene algunas desventajas, ya que cuando el flujo de bits va aumentando, la diferencia del rango de voltaje entre las resistencias es muy grande. Esto trae como consecuencia que la precisión sea baja y la calidad del sonido disminuye.
De escalera binaria
Este tipo de DAC está diseñado con una estructura repetida en cascada de dos valores de resistencia (R y 2R). De tal manera, se permite mejorar la precisión en la conversión del flujo de bits a una señal analógica, ya que las resistencias que se producen en cada fase del circuito tienen valores similares.
¿Tarjeta de sonido o DAC?
Antes de tomar una decisión, es importante conocer la función que cumple una tarjeta de sonido en la reproducción del audio. Este es un componente que permite controlar la salida de audio de tu dispositivo electrónico, mediante el uso de un controlador (driver).
Al igual que en el caso del DAC, todos los equipos que trabajan con formatos digitales incluyen una tarjeta de sonido en su placa base. No obstante, también puedes optar por conectar una externa que te puede brindar una menor cantidad de interferencias y mejorar la calidad de los bajos.
Los expertos en sonido consideran que la elección de uno u otro dispositivo, depende de la calidad de los que tengas integrados en la placa base. Si tienes un DAC con alta frecuencia de muestreo y tasa de bits así como una buena SNR, puedes optar por una tarjeta de sonido.
No obstante, si el equipo tiene integrado un DAC de características muy básicas, es preferible optar por uno externo de mejor calidad. Esto hará que no tengas problemas de jitter así como una menor distorsión armónica, que se traduce en un sonido de alta fidelidad.
