O que é DAC (Digital-to-Analog Converter)? Entenda a conversão do áudio/som digital

O DAC (Digital-to-Analog Converter) no áudio é utilizado para converter o som digital em analógico. Trata-se de um chip que está presente em qualquer dispositivo que reproduz formatos digitais de música. Ele é necessário para que os fones de ouvido ou caixas de som consigam tocar arquivos em MP3, FLAC, WAV, dentre outros formatos.

O que é um DAC?

DAC (Digital-to-Analog Converter) é um conversor é um circuito integrado (CI) que tem a função de converter um sinal digital (dados binários) em analógico (tensão ou corrente). Fisicamente, um DAC é extremamente pequeno, menor que a unha do dedo da mão, por exemplo.

Abaixo, a imagem das placas do DAP (Digital Audio Player) FiiO M21, que possui 4 chips DAC CS43198 e tem 6,8cm de largura por 12,1cm de altura.

Para ilustrar melhor, veja a imagem da placa de circuito impresso do DAC dedicado de mesa Topping D70S, que conta com 2 chips DAC AKM AK4497 e possui 24,5cm de comprimento por 19cm de largura.

Para que serve o DAC?

No áudio, o DAC converte o sinal digital para analógico. Isso é necessário, pois os fones de ouvido e as caixas de som só funcionam através de sinais analógicos. Entretanto, não basta só converter.

Para que o diafragma do alto-falante (driver) do fone de ouvido ou caixa de som vibre e gere som de forma “ideal”, é necessário que um amplificador amplifique o sinal analógico convertido pelo DAC.

Onde os DACs estão presentes?

Os DACs estão presentes de diferentes formas em dispositivos que manipulam arquivos de áudio em formatos como, por exemplo, MP3, FLAC, WAV, OGG, dentre outros. Estes aparelhos podem ou não contar com um amplificador (amp).

Caso haja OP-AMPs (amplificadores operacionais) ou amp valvulado, será classificado como um DAC/amp. Neste caso, há em um mesmo chassi uma área para os circuitos do DAC e outra área para os componentes do amplificador.

Entretanto, há casos em que não há um amp no chassi onde está o DAC. Nessa situação, o dispositivo é classificado como sendo um “DAC dedicado” e o usuário deverá conectar o aparelho a um amplificador dedicado ou a um DAC/amp, caso este possua conexões para isso.

Há dispositivos que não possuem um DAC?

Sim, existem dispositivos que não possuem um DAC internamente. O caso mais comum é o do amplificador dedicado, onde não há um DAC dentro do chassi. Porém, existem aparelhos chamados “streamers” que podem fazer somente a função de “transporte” e estes não possuem um chip Conversor Digital para Analógico.

A classificação de “transporte” no áudio se dá para o dispositivo que faz o papel de executar o arquivo de música, seja por meio do streaming de música de aplicativos de plataformas como o Spotify ou com arquivos de áudio locais, armazenados em um cartão microSD ou SSD, por exemplo. Nesta situação, é necessário não só o meio de armazenamento, mas também um sistema operacional embarcado.

Como saber que um aparelho possui um DAC?

Há algumas formas de deduzir que um aparelho possui um DAC internamente. São elas:

• O dispositivo reproduz músicas a partir de arquivos digitais armazenados na memória interna ou reproduzidos via streaming de música e possui um alto-falante embutido. Exemplo: TVs, celulares e tablets (com e sem saída 3,5mm para fones).
• O aparelho não executa arquivos de áudio, mas possui uma porta ou um conector USB e uma saída analógica como, por exemplo, a 3,5mm para fones de ouvido ou a RCA para conectar um amplificador. Exemplo: “dongles” (“adaptadores USB para fones”) e DAC/amp de mesa.
• O eletrônico reproduz músicas localmente ou via streaming e conta com algum tipo de saída analógica, seja de fones, RCA ou XLR. Exemplo: streamer com DAC/amp embutido e Digital Audio Player (DAP).
• O produto não reproduz faixas de álbuns localmente ou via streaming, não tem um amplificador interno, mas conta com entradas digitais (USB, coaxial e óptica) e saídas analógicas (RCA e XLR). Exemplo: DAC dedicado.

Como saber se um DAC é bom?

Um bom DAC possui:

• Chips DAC “minimamente bom”, algo que não é difícil atualmente.
• Fonte dedicada à alimentação do DAC que tenha boa qualidade para não causar ruído no áudio (exemplo: fonte linear).
• Isolamento galvânico para isolar as seções de alimentação, analógica e digital para evitar interferências
• Microcontroladores de boa qualidade (exemplo: XMOS para a porta USB).
• Relógio (clock) de alta precisão para minimizar o jitter [1].
• Variedade de conexões digitais (exemplo: AES/EBU, Bluetooth, coaxial, IIS, optica, USB).

[1] Jitter é uma variação no período do clock (relógio) que pode causar distorção na conversão do sinal digital para analógico e na conversão do sinal analógico para digital.

Como evitar problemas ao conectar DACs em fontes de áudio ruidosas?

Há fontes de áudio que podem gerar muitos ruídos como, por exemplo, os computadores. Para evitar problemas dessa natureza, você pode:

• Conectar o computador em uma tomada com aterramento.
• Conectar via cabo optico o computador ao DAC.
• Utilizar streamers ou DAPs (Digital Audio Players).