32bit/384Khz ou 12W por canal? DAC ou amplificador?

Muitos têm dúvida sobre qual dispositivo fará mais diferença em um sistema de fones de ouvido. Será o DAC ou o amplificador? Neste artigo será explicado o funcionamento básico de cada um deles, o que eles entregam e qual irá fazer mais diferença. Desta forma, haverá uma certeza maior de que o investimento feito valerá a pena e entregará um bom resultado no final.

Para que serve um DAC e um amplificador?

É fato que ambos são fundamentais para que um sistema de fones de ouvido funcione ao utilizar arquivos de áudio digitais como fonte. Sem o envio do sinal analógico amplificado, um fone de ouvido não terá o diafragma do seu driver estimulado para que seja possível gerar ondas sonoras.

Para se obter o sinal analógico a partir da reprodução de uma música que está no formato de arquivo digital, é necessário convertê-lo. O DAC, sigla de Digital to Analog Converter (conversor digital para analógico traduzindo para o português), é o hardware responsável por este processo de conversão de um sinal digital, seja via streaming ou arquivos locais (MP3, FLAC, ALAC, WAV), em um sinal analógico. Entretanto, um DAC não é capaz de fazer com que o fone de ouvido funcione, pois ele só realiza a conversão de sinais, para que haja a reprodução do áudio, é necessário um amplificador.

O amplificador é o hardware responsável pela amplificação do sinal analógico convertido pelo DAC. Ele é a "peça" responsável pela amplificação do sinal de maneira suficiente para que o diafragma do fone de ouvido vibre o suficiente para gerar ondas de som audíveis pelo ouvido humano.

Por que um gera mais diferenças do que o outro?

Para entendermos o que faz mais diferença, se é o DAC ou o amplificador, é necessário compreender a natureza dos sinais digitais e analógicos. O motivo disso é devido à maneira como eles funcionam, podendo gerar mais ou menos interferências substanciais para a nossa audição.

O sinal analógico é um fluxo elétrico contínuo em forma de onda senoidal que muda ao longo de um determinado período. Já o sinal digital é uma onda não contínua, uma onda quadrada. Além disso, o sinal analógico não é fixo, suas ondas podem variar de tamanho, enquanto o sinal digital é fixo, com tamanho determinado e valores que se limitam a 0 e 1.

Gráfico de escadas (esquerda) e gráfico de trama de hastes (direita), onde as hastes são as amostras (samples) do áudio. Fonte: soundguys

Você precisa ver: O que é profundidade de bits no áudio (audio bit depth)?

Apesar do que foi dito acima, ao analisar qualquer saída de áudio de um DAC (digital to analog converter) recente, você não conseguirá ver escada (onda quadrada) como na imagem acima (mesmo que o sinal emitido seja em 8 bits). Então, de onde tiraram este gráfico em escadas?

Os DACs utilizados para a reprodução de áudio são, na grande maioria das vezes, baseados na modulação delta-sigma (∆Σ). Os DACs deste tipo convertem amostras de áudio em um fluxo de 1 bit (modulação de densidade de pulso ou pulse-density modulation) com uma taxa de amostragem muito alta. Ao realizar a filtragem, o conversor produz um sinal suave, livre de ruídos audíveis.

Um DAC atual não produz amostras de áudio com irregularidades, por pior que ele seja. Na verdade, eles produzem um fluxo de bits que recebe uma filtragem de ruído para ter uma saída precisa e suave. Entretanto, esta eficiência para evitar ruídos não está presente nos amplificadores, pois eles lidam com o sinal analógico, que é mais propenso a distorção devido a sua suscetibilidade a ruídos elétricos no circuito gerados pelas grandes variações de suas ondas. Daí a importância do tratamento de energia para se obter uma qualidade de áudio maior nos sistemas de fones de ouvido.

Artigo indicado para leitura: O que é profundidade de bits no áudio (audio bit depth)?

Interferências

O sinal digital transferido da fonte para o DAC tem tão poucas interferências que dizemos que o DAC é praticamente imune a elas, embora a qualidade da energia e de suas peças influencie no som. Entretanto, mesmo que haja diferenças entre um DAC e outro, a tecnologia atual evoluiu tanto que elas são muito sutis comparado a quando comparamos um modelo de amplificador com outro (de mesmo valor). Isso ocorre devido a inúmeros fatores que causam interferências, distorções no sinal analógico.

Ao utilizar, por exemplo, um cabo RCA sem blindagem, o sinal analógico sofrerá interferências causadas por radiofrequência (RFI), ou IR. Fora isto, se o projeto do amplificador não for bem-feito, os conectores e a fonte de energia poderão também causar distorções no som. Isso são somente algumas características que podem vir a influenciar na qualidade do áudio obtido, porém como o ponto não é se aprofundar tanto no assunto e sim mostrar somente de onde vem tais interferências, ficamos por aqui neste tópico sobre o assunto.

Qualidade de peças

Por mais que a qualidade das peças utilizadas em um DAC seja excelente, este hardware é responsável "apenas" pela conversão do sinal. A parte mais crítica no processamento do áudio é, sem dúvidas, a amplificação e é nela que haverá a maior proporção entre o que é entregue e o que é investido. Ou seja, tirando o fone de ouvido, que é o que mais fará diferença na qualidade geral do som, o amplificador é a "peça" mais importante de um sistema de áudio de fones de ouvido.

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Conclusão

Como você já deve ter percebido, o que fará a maior diferença em um sistema de fones de ouvido, tirando o próprio fone, será o amplificador e não o DAC. Ou seja, após investir o máximo que puder em um bom fone de ouvido, o melhor passo a se fazer é comprar um amplificador. Claro, isso não se aplica aos DAC/amps, pois eles são a junção do DAC e amplificador em um mesmo circuito, mas é possível colocar na balança o que compensa mais em determinada faixa de preço, levando em conta a qualidade e funcionalidades entregues entre um amplificador dedicado e um DAC/amp.