Was ist ein DAC und warum benötigen Sie einen?
Wenn Sie jemals eine MP3-Datei gehört, einen Film auf Netflix gesehen oder einen Zoom-Anruf getätigt haben, haben Sie einen DAC verwendet. Digital-Analog-Wandler (oder kurz DACs) sind die unbesungenen Helden des digitalen Audiozeitalters. Sie sind überall: in Smartphones, Fernsehern, Soundbars , kabellosen Ohrhörern und Kopfhörern , und ohne sie wären diese Geräte absolut lautlos.
Aber was genau ist ein DAC, wie funktioniert er und warum sollten Sie jemals einen dedizierten DAC kaufen wollen, wenn es so aussieht, als ob er bereits in allen unseren Lieblingsgeräten vorhanden ist?
Die schlechte Nachricht: Dies ist ein technisches Thema, das manchmal extrem nerdig werden kann. Die gute Nachricht: Wir gehen es Schritt für Schritt durch und stellen dabei sicher, dass wir alle Kernkonzepte erklären. Bereit? Hier finden Sie alles, was Sie über DACs wissen müssen.
Was ist ein DAC?
Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei Digital-Analog-Wandlern um spezielle mikrochipbasierte Übersetzer, die die Nullen und Einsen digitaler Audiodaten in elektrische Impulse umwandeln, die alle Lautsprecher oder Kopfhörer benötigen, um Ihnen hörbaren Ton zu liefern.
Obwohl sie hochentwickelt sind, sind DACs einfach die neueste Version von Audiotechnologien, die uns seit mehr als hundert Jahren begleiten.
Schallplatten speichern Schallwellen als winzige Rillen auf dem Vinyl. Wenn die Nadel (Nadel) eines Plattenspielers durch diese Rillen läuft, vibriert sie und erzeugt ein winziges elektrisches Signal, das als Ton gehört werden kann, sobald es durch einen Verstärker und Lautsprecher geleitet wird.
Wenn Audiokassetten abgespielt werden, bewegen sie sich über die Oberfläche eines Wiedergabekopfes, der die unterschiedlichen magnetischen Ladungen auf der Bandoberfläche lesen und sie wieder in lautsprecherfreundliche Signale umwandeln kann, die lediglich verstärkt werden müssen.
Auch wenn es vielleicht eine zu starke Vereinfachung ist, kann man sich einen DAC als das digitale Audio-Äquivalent der Nadel eines Plattenspielers vorstellen.
Ein DAC ist also ein Mikrochip? Warum sollte ich einen Chip kaufen?
Ja, die eigentliche Aufgabe, Nullen und Einsen in analoge Signale umzuwandeln, übernimmt ein Chip. Und nein, wenn Sie kein Audioproduktdesigner oder -ingenieur sind, würden Sie keinen DAC-Chip allein kaufen. Wie ein Verbrennungsmotor wäre er ohne den Rest des Autos nicht sehr nützlich.
Wenn wir über den Kauf eines DAC sprechen, beziehen wir uns auf spezielle Geräte, die Ihnen eine bessere Audioqualität bieten sollen als alle Produkte, die bereits über eigene integrierte DACs verfügen (Smartphones, Fernseher, kabellose Kopfhörer usw.) die wir eingangs erwähnt haben).
Diese dedizierten Geräte gibt es in den unterschiedlichsten Formen, Größen und Preisen (viele davon besprechen wir gleich), aber da sie alle auf einem DAC-Chip als Kerntechnologie basieren, beziehen wir uns oft auf das Ganze Gerät als DAC verwenden.
Wer braucht einen DAC?
Ehrlich gesagt brauchen nur wenige Menschen einen DAC. Für die meisten von uns ist der DAC, der bereits in den Geräten integriert ist, die wir täglich verwenden, mehr als ausreichend, um eine gute Audioqualität zu ermöglichen.
Wenn Sie einen Laptop haben, reicht der interne DAC für den Ton aus den Lautsprechern des Laptops aus. Und wenn es über einen Kopfhöreranschluss verfügt, können Sie über den internen DAC mit Ihren kabelgebundenen Kopfhörern Musik hören – je nach Laptop und Audioquelle kann es wirklich gut klingen. Das Gleiche gilt für Fernseher, an Stereoanlagen angeschlossene CD-Player oder Ihren Lieblings-Bluetooth-Lautsprecher.
Das ist auch sehr wichtig: Auch der beste DAC wird einen schlechten Kopfhörer oder Ohrhörer nicht wesentlich besser klingen lassen. Um den Unterschied zu erkennen, den ein dedizierter DAC macht, benötigen Sie hochwertige Dosen und/oder Lautsprecher.
Daher sind DACs für Leute gedacht, die etwas Besseres als Gutes wollen oder besondere Anforderungen an die Formatkompatibilität haben. Wir bezeichnen diese Leute oft als Audiophile, aber mit dieser Bezeichnung geht die Vision einher, dass Menschen Tausende von Dollar in äußerst komplexe Audio-Setups stecken. Genauer gesagt sind DACs für Menschen gedacht, die ihr Audioerlebnis – unabhängig von der Höhe der Investition, die sie zu tätigen bereit sind – so gut wie möglich machen möchten.
Hier sind nur einige Beispielszenarien, in denen der Kauf eines DAC sinnvoll sein könnte:
- Sie haben Zugriff auf eine Quelle für hochauflösendes digitales Audio, z. B. den Streaming-Dienst Qobuz , aber der integrierte DAC Ihres Laptops oder Telefons ist nicht in der Lage, dieses Audio mit seiner nativen Abtastrate, z. B. 192 kHz, zu verarbeiten. Stattdessen wird das Audio auf eine niedrigere Rate neu abgetastet, was sich negativ auf die Klangqualität auswirken kann.
- Sie haben Zugriff auf digitales Audio in speziellen Formaten wie MQA oder DSD, das von einem normalen DAC nicht nativ dekodiert werden kann. Auf Audioformate gehen wir gleich näher ein.
- Sie haben kürzlich Ihren Verstärker/Ihre Lautsprecher/Kopfhörer aufgerüstet und vermuten, dass der in Ihren älteren Receiver oder andere Geräte eingebaute DAC jetzt das schwächste Glied in Ihrer Audioqualitätskette ist.
- Sie besitzen ein iPhone und möchten einfach nur verlustfreien Ton in voller Qualität hören.
Zerbrechen Sie sich wegen der letzten Frage den Kopf? Seit dem iPhone 7 fehlt jedem iPhone bekanntermaßen eine Kopfhörerbuchse, sodass iPhone-Benutzer zwei Möglichkeiten haben: den Kauf eines Satzes kabelloser Ohrhörer oder Kopfhörer oder den Kauf eines Lightning- (oder USB-C)-auf-3,5-mm-Adapters für kabelgebundenes Hören.
Bluetooth-Ohrhörer und -Kopfhörer empfangen bei Verwendung mit einem iPhone immer „verlustbehaftete“ Audiodaten, da das iPhone Bluetooth-Codecs nur begrenzt unterstützt. Die einzige Möglichkeit, unverfälschten, verlustfreien Ton zu hören, sind kabelgebundene Kopfhörer über einen Adapter. In jedem Adapter – vom billigsten 9-Dollar-Dongle bis zu denen, die Hunderte kosten – befindet sich ein DAC.
Moment, bedeutet das, dass DACs immer verkabelt sind?
Ja. Wenn Sie möchten, dass Ihr DAC die beste Leistung erbringt, benötigt er mindestens einen kabelgebundenen Ausgang, damit Sie ihn direkt an Kopfhörer oder an Ihre Hi-Fi-Ausrüstung anschließen können, was auch immer das sein mag. Sobald ein DAC seine Arbeit erledigt hat, arbeiten Sie mit einem analogen Audiosignal. Wenn Sie versuchen, dieses Signal drahtlos an ein anderes Gerät zu senden, muss es zunächst wieder in ein digitales Signal umgewandelt werden, was den Sinn des Kaufs eines dedizierten DAC von vornherein zunichte macht. Sobald Sie analog sind, möchten Sie analog bleiben.
Der Eingang eines DAC ist flexibler. Einige DACs verfügen über eine eigene integrierte Musik-Streaming-Funktion – wie die Wiim Ultra . In diesem Fall kann der DAC sein digitales Audio über WLAN oder sogar Bluetooth empfangen.
Ein typischeres DAC-Szenario verwendet jedoch sowohl einen kabelgebundenen Eingang als auch einen kabelgebundenen Ausgang. Dieser Eingang kann eine optische Verbindung von einem CD-Player, eine HDMI-Verbindung von einem Blu-ray-Player oder Fernseher oder eine USB-Verbindung von einem Telefon, Laptop, Desktop-PC oder Tablet sein. Allen diesen kabelgebundenen Eingängen ist gemeinsam, dass sie digital sind. Wenn Sie auf einen DAC mit analogen Eingängen stoßen, bedeutet das, dass das Gerät auch über einen ADC (Analog-Digital-Wandler) verfügt. Wir überlassen dieses Thema jedoch einem anderen Artikel.
Was muss ich über DACs und Audioformate wissen?
Digitales Audio gibt es in vielen Varianten. MP3, AAC, WAV, FLAC, ALAC … und viele mehr. Es ist verlockend zu glauben, dass Ihr DAC sie alle verstehen muss, aber die Wahrheit ist tatsächlich viel einfacher.
Die meisten DACs können nur einen Formattyp verarbeiten: LPCM.
LPCM steht für Linear Pulse-Code Modulation und ist die Grundlage für fast alle digitalen Audiodaten. Es handelt sich um das unkomprimierte Format, das auf Audio-CDs zu finden ist. Es spielt keine Rolle, ob es sich bei der Musik, die Sie abspielen möchten, um eine verlustbehaftete MP3-Datei, einen Stream von Spotify, eine in FLAC gerippte CD oder verlustfreies ALAC von Apple Music handelt – alles wird in LPCM konvertiert, bevor es jemals einen DAC berührt .
Während Ihr DAC diese anderen Formate also nicht verstehen muss, muss Ihre ausgewählte Musik-App sie verstehen, damit sie sie in LPCM konvertieren kann. Das gute alte iTunes beispielsweise versteht FLAC nicht. Wenn Sie versucht hätten, eine FLAC-Datei in iTunes abzuspielen, würde es nicht funktionieren. Nicht, weil Ihr DAC FLAC nicht versteht (kein DAC versteht FLAC), sondern weil iTunes FLAC nicht in LPCM konvertieren kann.
Es gibt jedoch zwei weitere digitale Audioformate, die direkt von einem DAC verarbeitet werden müssen, wenn Sie sie in voller Qualität hören möchten: DSD und MQA .
DSD ist das hochauflösende Audioformat, das von Super-Audio-CDs verwendet wird, und viele Fans digitaler Musik halten es für das beste Format. Es gibt Software, die DSD in LPCM umwandelt, aber das ist für DSD-Fans ein Problem. Um diese Dateien nativ abzuspielen, muss ein DAC DSD-kompatibel sein.
MQA ähnelt DSD darin, dass es möglich ist, das MQA-Format allein mit Software abzuspielen. Aber MQA hat mehrere Ebenen, die als Folds bekannt sind, und nur die erste Falte kann von der Software verarbeitet und in LPCM umgewandelt werden. Wenn Sie einen MQA-Stream vollständig entfalten möchten, benötigen Sie einen DAC, der das kann.
Mehrere Jahre lang waren MQA-kompatible DACs gefragt, da Tidal MQA als exklusives Format für seine Streams höchster Qualität verwendete. Allerdings ist Tidal inzwischen für seinen gesamten verlustfreien Musikkatalog auf FLAC umgestiegen , und kein anderer Streaming-Dienst hat MQA-Unterstützung hinzugefügt.
Lenbrook hat angekündigt, mit HDtracks einen neuen Streaming-Dienst zu starten, der MQA bietet , aber im Moment gibt es kaum einen Grund, nach einem MQA-kompatiblen DAC zu suchen.
Bits und Beispiele
OK, wenn Sie also nicht vorhaben, DSD- oder MQA-Dateien abzuspielen, reicht dann kein DAC aus?
Auch hier kommt es darauf an, wie ernst es Ihnen mit der bestmöglichen Audioqualität ist.
LPCM weist zwei Hauptmerkmale auf: Bittiefe und Abtastrate. Wenn Sie jemals einen Artikel gesehen haben, in dem die CD-Qualität als „16-Bit/44,1 kHz“ bezeichnet wird, liegt das daran, dass es sich dabei um die Bittiefe (16 Bit) und die Abtastrate (44,1 kHz) handelt, die für das LPCM-Audio auf Standard-CDs verwendet wird .
Wenn Sie mehr über Bittiefe und Abtastrate erfahren möchten, haben wir einen praktischen Leitfaden für hochauflösendes Audio , der Ihre Fragen beantworten sollte. Für unsere aktuellen Zwecke müssen Sie lediglich wissen, dass LPCM mit höheren (und niedrigeren) Bittiefen und Abtastraten bis hin zu 32 Bit/768 kHz existieren kann.
Hier scheitern DACs der Spitzenklasse in der Regel an einer wichtigen Anforderung: Sie können die Bittiefen und Abtastraten einiger hochauflösender Audiodaten nicht erreichen. In diesem Fall hören Sie entweder nichts (der Stream wird einfach nicht abgespielt) oder Sie erhalten analoges Audio, das neu abgetastet wurde. Wenn Sie ein Purist sind, sollten Sie ein Resampling vermeiden.
Einige eingebaute DACs können bis zu 24/48 verarbeiten, andere können bis zu 24/96 erreichen. Und obwohl 24/96 als hervorragende Auflösungsstufe gilt, gibt es zahlreiche hochauflösende Titel und Alben, die als 24/192 existieren – Apple Music , Tidal, Qobuz und Amazon Music verfügen alle über 24/192-Sammlungen. Um diese Titel ohne Verlust der Wiedergabetreue wiederzugeben, sollten Sie nach einem DAC suchen, der sie nativ verarbeiten kann.
DSD ist etwas anders. Es hat immer die gleiche Bittiefe (1 Bit), aber die Abtastrate kann von 64-mal so schnell wie CD-Qualität (DSD64) bis zu satten 1024-mal so schnell (DSD1024) variieren. DSD1024 ist sehr selten – typische DSD-Dateien sind DSD64, DSD128 und DSD256. Es gilt jedoch die gleiche Regel: Um ein Resampling Ihrer DSD-Titel zu vermeiden, sollte Ihr DAC die DSD-Abtastraten, die Sie abspielen möchten, nativ unterstützen.
Jenseits von Formaten
Es ist wichtig, einen DAC zu bekommen, der die gewünschten Formate, Bittiefen und Abtastraten unterstützt, aber es ist auch nur der Ausgangspunkt für die tatsächliche Audioqualität.
Die Art und Weise, wie DACs entworfen und gebaut werden, kann einen großen Einfluss darauf haben, was Sie hören. Deshalb gibt es eine so große Auswahl an DAC-Marken, Modellen, Stilen (und Preisen).
Rauschen, Verzerrung und Jitter – das sind nur einige der unerwünschten Nebenwirkungen des Digital-Analog-Umwandlungsprozesses, die durch die technischen Entscheidungen der DAC-Designer (mehr oder weniger) gemildert werden können. Wenn Ihr DAC in erster Linie für den Betrieb von In-Ear-Monitoren (IEMs) oder Kopfhörern konzipiert ist, sind weitere Überlegungen erforderlich, z. B. Verstärkungsleistung, Impedanzanpassung und die Verfügbarkeit symmetrischer Ausgänge.
Jeder dieser Bereiche könnte ganze Artikel füllen. Ob Sie sich darum kümmern müssen, hängt ganz von Ihrer Hörausrüstung und Ihrem Glauben an Ihre Fähigkeit ab, den Unterschied zwischen einem DAC und einem anderen zu hören.
Auswahl eines DAC
Da es DACs in allen Formen, Größen und Preisen gibt, geht es bei der Auswahl des richtigen DAC vor allem darum, Ihr Budget mit der Art und Weise zu vereinbaren, wie Sie Musik hören (oder hören möchten).
Beginnen Sie klein mit einem DAC/Verstärker-Dongle
Der mit Abstand einfachste und kostengünstigste Weg, in die Welt der DACs einzusteigen, ist der DAC/Verstärker-Dongle. Wir nennen diese kleinen Geräte Dongles, weil sie ausschließlich als Zusatzgeräte für Computer oder Smartphones/Tablets konzipiert sind. Sie würden sie beispielsweise nicht mit einer Hi-Fi-Anlage verwenden, aber sie eignen sich perfekt, um Ihr Telefon in ein hochauflösendes Kraftpaket zu verwandeln. Die Preise liegen zwischen 10 und 450 US-Dollar, was Ihnen einen Eindruck von der enormen Bandbreite an Funktionen und Qualität vermitteln sollte, die Sie erwarten können.
Wir bezeichnen sie auch als DAC/Verstärker, weil sie nicht nur digitales Audio in analoges umwandeln, sondern auch das Ausgangssignal verstärken, sodass Sie es über kabelgebundene Ohrhörer oder Kopfhörer hören können. Die meisten haben nur einen einzigen 3,5-mm-Kopfhöreranschluss, aber immer häufiger sehen wir Modelle, die über einen zweiten symmetrischen 4,4-mm-Ausgang für IEMs/Kopfhörer verfügen, die diese Art von Kabel unterstützen.
Es gibt zwei Haupttypen von DACs/Verstärkern: solche, die mit mehreren Eingangskabeln und/oder Adaptern geliefert werden, und solche, die nur über eine Art Eingang verfügen (normalerweise USB-C oder Lightning, gelegentlich aber auch USB-A). DACs/Verstärker mit mehreren Eingängen sind aufgrund ihres flexiblen Designs tendenziell etwas teurer, aber der Nachteil ist, dass sie mit fast jedem Gerät und jeder Plattform funktionieren.
Sie werden auch feststellen, dass es in jedem Stil unterschiedliche Anzeige-LEDs geben kann. Einige haben eine einzelne LED, die lediglich die Stromversorgung und den korrekten Betrieb bestätigt, andere haben eine einzelne LED, die in verschiedenen Farben leuchtet, um die verschiedenen Formate und/oder Abtastraten anzuzeigen, die gerade abgespielt werden, und einige haben mehrere LEDs für detailliertere Informationen.
Bedenken Sie, dass diese LEDs dazu da sind, Ihnen eine visuelle Anzeige darüber zu geben, was der DAC/Verstärker tut, aber sie sind nicht erforderlich. Sie könnten einen hochleistungsfähigen DAC/Verstärker haben, der nur eine einzige LED für die Stromversorgung hat, oder vielleicht überhaupt keine LED. Intern tut es immer noch das, was es tun muss.
Denken Sie auch daran, dass Sie zwar einen Apple Lightning-auf-3,5-mm-Adapter für 9 US-Dollar kaufen können (was technisch gesehen ein DAC/Verstärker ist), es sich aber um ein sehr begrenztes Gerät handelt. Die maximale Bittiefe/Abtastrate beträgt 24/48 und es unterstützt weder MQA noch DSD. Das Gleiche gilt für viele der USB-C-auf-3,5-mm-Adapter, die Sie bei Amazon finden. Lesen Sie immer die Spezifikationen und idealerweise auch professionelle Rezensionen.
Beispiele für DAC/Verstärker-Dongles:
Tragbarer DAC/Verstärker
Diese sind in Größe, Preis und oft auch in der Leistung eine Weiterentwicklung von Dongles. Diese DACs verfügen in der Regel über einen eingebauten Akku, da sie mehr Strom benötigen, als ein Smartphone oder Laptop liefern kann.
Sie können davon ausgehen, dass es mehr Ein- und Ausgänge gibt (einige fungieren sehr effektiv als Desktop-DACs – siehe unten), und manchmal verfügen sie über erweiterte Funktionen wie auswählbare Filter.
Beispiele für tragbare DAC/Verstärker:
Desktop-Kopfhörer-DAC/Verstärker
DAC-/Verstärker-Dongles eignen sich perfekt für unterwegs. Wenn Sie jedoch den Großteil Ihrer Musik zu Hause hören, bietet Ihnen ein Desktop-DAC/Verstärker möglicherweise eine größere Auswahl an Optionen für Ein- und Ausgänge. Auch hier müssen Sie kein Vermögen ausgeben – anständige Desktop-Geräte beginnen bei etwa 50 US-Dollar, können aber für diejenigen, die das Ultimative wollen, auch bis zu 5.500 US-Dollar kosten.
Diese Geräte benötigen normalerweise eine eigene Stromversorgung (Dongles beziehen ihren Strom vom angeschlossenen Wiedergabegerät) und sind größer, mit einer Grundfläche, die von einem Kartenspiel bis zu der eines kleinen Computers wie einem Apple Mac mini reicht.
Normalerweise finden Sie mehrere kabelgebundene Digitaleingänge (USB-A/USB-C für Computer-Audio und optisch/koaxial für andere Quellen wie CD-Player), und einige Modelle verfügen zusätzlich über drahtlose Digitaleingänge wie Wi-Fi, AirPlay und Bluetooth mischen. Aber der Hauptgrund, warum sich Menschen für einen Desktop-DAC/Verstärker entscheiden, ist die Leistung. Die internen Verstärker dieser Geräte können viel größer und leistungsstärker sein als Dongles, wodurch sie eine größere Vielfalt an IEMs und Kopfhörern antreiben können, insbesondere Modelle mit hoher Impedanz, die mehr Leistung benötigen.
Suchen Sie nach Produkten, die zusätzlich zu mindestens einem Line-Level-Ausgang (normalerweise ein Satz linker/rechter Cinch-Buchsen) über verschiedene Kopfhörerausgänge verfügen, damit Sie das umgewandelte analoge Signal an eine Hi-Fi-Komponente oder Aktivlautsprecher senden können.
Beispiele für Desktop-DAC/Verstärker:
Spezielle Hi-Fi-DACs oder DAC/Verstärker
Wenn Sie Ihr Hi-Fi-Erlebnis verbessern möchten, gibt es nichts Besseres als einen dedizierten Hi-Fi-DAC oder DAC/Verstärker. Sie sind so konzipiert, dass sie in Komponentensysteme passen, die über eine Vielzahl vorhandener Geräte wie CD-Player, A/V-Receiver, integrierte Verstärker und dedizierte Verstärker verfügen können. Bei einigen dieser Produkte handelt es sich ausschließlich um DACs – es gibt keinen Kopfhörerausgang und keinerlei Verstärker. In einigen Fällen ähneln diese Geräte jedoch im Wesentlichen den Desktop-DACs, sind jedoch so gestaltet und geformt, dass sie besser zu Komponentensystemen passen. Die Preise können stark variieren, von 100 bis zu Tausenden.
Wie bei Desktop-Geräten können Sie eine Vielzahl digitaler Stereoeingänge (sowohl kabelgebunden als auch kabellos) erwarten, einige verfügen jedoch auch über HDMI ARC/eARC für die Verwendung mit dem Mehrkanalausgang eines Fernsehers. Je nach Modell verfügt es möglicherweise über einen einfachen Satz analoger RCA-Ausgangsbuchsen oder auch über symmetrische XLR-Ausgänge für die Verwendung mit sehr hochwertigen Downstream-Komponenten.
Wenn Sie einen dieser DACs mit Streaming-Musikdiensten verwenden möchten und keinen dedizierten Netzwerk-Musik-Streamer besitzen, sollten Sie nach einem Modell suchen, das DLNA, AirPlay und Google Cast über WLAN oder Ethernet unterstützt.
Beispiele für HiFi-DACs