DAC R2R và Delta-Sigma khác nhau thế nào?

DAC R2R và Delta-Sigma khác nhau từ đâu?

Điểm khác biệt đầu tiên nằm ở kiến trúc chuyển đổi tín hiệu. DAC R2R sử dụng mạng điện trở với hai giá trị R và 2R. Mỗi bit của dữ liệu PCM sẽ đóng góp một trọng số nhất định vào tín hiệu analog đầu ra. Để hoạt động chính xác, các điện trở trong mạng phải có độ chính xác rất cao.

Trong khi đó, DAC Delta-Sigma sử dụng một kiến trúc khác. Tín hiệu đầu vào thường được oversampling, sau đó đi qua quá trình noise shaping và điều chế để chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu có thể tái tạo ở tầng analog.

Nói đơn giản:

R2R dựa vào độ chính xác của mạng điện trở, còn Delta-Sigma dựa nhiều vào quá trình xử lý và điều chế tín hiệu.

Đây là khác biệt về kiến trúc kỹ thuật, chứ không phải quy tắc xác định chất lượng âm thanh.

So sánh DAC R2R và Delta-Sigma

Bảng trên chỉ nên được xem là khái quát về hai kiến trúc. Một DAC cụ thể có thể cho kết quả hoàn toàn khác tùy thiết kế.

DAC R2R có chất âm “analog” hơn không?

Đây là một trong những nhận xét thường gặp nhất khi nói về R2R. Nhiều người chơi audio mô tả DAC R2R có âm thanh:

• Tự nhiên
• Liền mạch
• Dày dặn
• Có độ mềm mại
• Giàu nhạc tính

Trong khi một số DAC Delta-Sigma lại được đánh giá cao về:

• Độ chi tiết
• Độ trong
• Độ tách lớp
• Độ chính xác
• Khả năng kiểm soát tín hiệu

Tuy nhiên, đây không phải đặc điểm bắt buộc của toàn bộ DAC R2R hoặc Delta-Sigma.

Một DAC Delta-Sigma được thiết kế tốt hoàn toàn có thể mang âm thanh mềm mại và giàu nhạc tính. Ngược lại, một DAC R2R cũng có thể được thiết kế theo hướng trung tính, nhanh và giàu chi tiết.

Vì vậy, thay vì hỏi: “R2R hay Delta-Sigma có chất âm hay hơn?”, câu hỏi chính xác hơn nên là: “Thiết kế DAC nào phù hợp với hệ thống và gu nghe?”

Vì sao DAC Delta-Sigma phổ biến hơn?

Delta-Sigma có một lợi thế rất lớn về khả năng tích hợp. Các nhà sản xuất có thể sử dụng những chip DAC được phát triển hoàn chỉnh, tích hợp nhiều chức năng xử lý tín hiệu bên trong. Điều này giúp việc thiết kế sản phẩm linh hoạt hơn và có thể đưa nhiều tính năng vào một thiết bị với chi phí hợp lý.

Đây cũng là lý do thị trường có rất nhiều DAC Delta-Sigma từ vài triệu đồng đến các thiết bị Hi-End. Ngoài ra, kiến trúc Delta-Sigma có thể đạt hiệu suất đo lường rất cao với thiết kế phù hợp, đặc biệt về độ tuyến tính, nhiễu và độ méo. Với người dùng phổ thông, đây thường là lựa chọn dễ tiếp cận hơn.

Vì sao DAC R2R thường đắt hơn?

Không phải mọi DAC R2R đều đắt, nhưng khi bước lên phân khúc cao cấp, R2R thường có chi phí thiết kế đáng kể. Lý do nằm ở mạng điện trở chính xác.

Để chuyển đổi tín hiệu đúng theo từng bit, các điện trở phải duy trì tỷ lệ rất chính xác. Sai số giữa các linh kiện có thể ảnh hưởng đến độ tuyến tính và khả năng tái tạo tín hiệu.

Các DAC R2R cao cấp còn có thể sử dụng:

• FPGA
• Clock độ chính xác cao
• Nguồn điện nhiều tầng
• Mạch analog riêng biệt
• Mạng điện trở được lựa chọn và kiểm soát sai số
• Kiến trúc dual mono hoặc balanced

Do đó, giá thành của một DAC R2R cao cấp không đơn giản đến từ việc “R2R hay hơn”.

Tìm hiểu thêm: DAC R2R là gì? Nguyên lý, ưu nhược điểm và cách chọn

DAC R2R có thông số tốt hơn Delta-Sigma không?

Không nhất thiết. Đây là điểm rất quan trọng khi lựa chọn DAC. Nếu chỉ nhìn vào thông số như:

• THD+N
• Dynamic Range
• SNR
• SINAD

nhiều DAC Delta-Sigma hiện đại có thể đạt kết quả đo rất ấn tượng. Trong khi đó, một số DAC R2R lại không đặt mục tiêu tối đa hóa mọi thông số đo lường mà tập trung vào kiến trúc và trải nghiệm nghe theo định hướng riêng.

Điều này dẫn đến một thực tế:

Thông số đo và trải nghiệm nghe không nên được xem là hai thứ hoàn toàn đối lập, nhưng cũng không thể dùng một vài con số để quyết định toàn bộ chất lượng của DAC.

Khi chọn thiết bị, nên xem xét cả thiết kế kỹ thuật, thông số, tính năng và khả năng phối ghép.

DAC R2R hay Delta-Sigma nghe vocal tốt hơn?

Không có câu trả lời tuyệt đối.

Nếu thích vocal với cảm giác: ấm, tự nhiên, dày và giàu cảm xúc, một DAC R2R có thể là lựa chọn đáng thử. Nhưng nếu hệ thống hiện tại đã có chất âm ấm, việc bổ sung một DAC thiên về độ mềm mại chưa chắc là lựa chọn tối ưu.

Ngược lại, một DAC Delta-Sigma có thiết kế trung tính, độ phân giải cao có thể giúp hệ thống trở nên rõ ràng và cân bằng hơn.  Vì vậy, DAC nên được lựa chọn dựa trên tổng thể hệ thống, không chỉ dựa vào thể loại nhạc.

>>> Có thể bạn quan tâm: DAC Delta-Sigma là gì? Nguyên lý, ưu nhược điểm và chất âm