Le convertisseur - DAC -


LE CONVERTISSEUR  - (DAC)

(digital analog converter)

 

C’est quoi, A quoi çà sert ?

 

Nos enceintes acoustiques traitent du son analogique. L’ennui c'est que la plupart des sources modernes (CD, DVD, fichiers audio, etc...) sont au format numérique.

Le DAC (pour Digital Analog Converter) est un appareil qui s’intercale entre une source numérique (lecteur laser, lecteur MP3, sortie audio d’un ordinateur) et  l’amplificateur, pour opérer la conversion en analogique. Pour clarifier, prenons le cas des platines CD. Elles se composent principalement de 2 parties, la partie lectrice qui se charge de collecter les informations fixées au format numérique sur le support CD, et la partie conversion qui transforme ces informations numériques en flux analogiques. Cette partie conversion est assurée par un convertisseur intégré à votre platine. Toutes les sources numériques disposent d’un convertisseur intégré, mais il est souvent de qualité très moyenne. C’est pour cela que les platines CD très haut de gamme sont souvent composées de 2 boîtiers, l’un exclusivement pour la base lectrice (appelée alors Transport ou Drive) et l’autre pour le convertisseur. L’ intérêt d’un DAC dédié c'est qu’il prend le relais du convertisseur intégré à la source et assure une meilleure conversion pour un résultat final optimisé.

Un DAC pourra être utilisé dans différentes configurations :

           - En utilisant l’entrée USB du DAC, vous pouvez brancher un lecteur MP3, un disque dur, une clé USB par exemple, et le DAC assure le traitement interne des données de la source à la place du petit circuit imprimé intégré. On comprend bien alors que la qualité sonore du signal envoyé à l’amplificateur sera sensiblement améliorée.

           - En raccordant la sortie numérique de votre platine laser au DAC, vous désactivez son convertisseur externe et les fichiers seront directement transmis au DAC pour traitement

           - En sortie de la carte son d’un ordinateur PC ou MAC, en utilisant la sortie SPDIF de la carte son ou la sortie USB, cela permet de passer outre le convertisseur extrêmement médiocre fourni avec l’immense majorité de nos ordinateurs. Optez de préférence pour la sortie SPDIF quand c’est possible, les prises USB de certains DAC étant bridées dans les hautes résolutions.

Tout cela est bien beau, mais pour quel bénéfice ?

Avant toute chose, il faut bien préciser qu’un fichier de mauvaise qualité ultra-compressé ne deviendra pas comme par magie superbe en passant par le traitement du DAC. En revanche, un fichier en MP3 peu compressé (256 ou 384 kbit/s par exemple), ou mieux encore en format sans perte (FLAC, WAV, ALAC…) sera transfiguré : la bande passante sera agrandie, le son coulera plus naturellement, la scène sonore se déploiera dans l’espace, tout cela sous réserve d’utiliser un DAC de bonne qualité, à l’image du Cambridge Audi Dac Magic. Ce bond en avant est surtout sensible sur les lecteurs CD d’entrée et de milieu de gamme, les platines haut de gamme étant souvent pourvues d’un convertisseur de course.

Un dernier point, la fréquence d’échantillonnage est essentielle pour un convertisseur. La fréquence minimale d’un DAC est 44khz à 16 bits (cela correspond à la qualité CD), les DAC plus haut de gamme proposent du 192khz/24 bits, ce qui correspond au format d’origine utilisé par les studios d’enregistrement. Les fichiers compatibles (bandes Masters) étant de plus en plus proposés en téléchargement payant, cela peut être un critère de choix pour les audiophiles exigeants.

Comme pour les platines vinyles, il existe des DAC dans toutes les gammes de prix. Certains fabricants se sont fait une spécialité des DAC de qualité et abordables, tels NAD, Cambridge audio, et bientôt Micromega avec un DAC fabriqué intégralement en France et positionné sous la barre des 300€, bravo!

Bonne écoute !

 

Liens explicatifs : 

http://blog.cobrason.com/2012/04/5-bonnes-raisons-de-choisir-un-dac/

 

Un petit copié/collé aussi  d'une explication donnée par un membre d'un forum audiophile (bien connu de certains...) qui explique vraiment bien ce qu'est une connectique USB utilisée vers un DAC en audio ! :

"Les questions concernant la qualité de l'interface USB dans les DAC a été posée et reposée. De nombreux éléments de réponses existent déjà dans ce forum et ailleurs mais peut-être un peu trop disséminés pour donner une réponse claire aux non-spécialistes.

Chris Connaker a essayé de faire, dans son site « Computer Audiophile », une synthèse facile d’accès sur les différentes connections USB des DACs.

L’article est là pour qui veut :
http://www.computeraudiophile.com/content/Asynchronicity-USB-Audio-Primer

En substance, il y 3 types de connections USB 

- Synchrone
- Adaptative
- Asynchrone

Il semblerait que la grande majorité des DAC utilise des connections adaptatives qui ont pour effet que l’horloge est déterminé par la source (le PC), le DAC étant esclave.
Pire ce n’est même par la source qui détermine l’horloge, mais la liaison USB elle-même.
On peut donc avoir une source (un PC hifi) optimisée et avoir quand même un jitter important juste à cause de cette fréquence de bus USB de 12Mhz par laquelle il faut passer de toute façon. :evil: 

Il y a pourtant différentes façons de mettre en place cette liaison adaptative. Tout d’abord, il existe 2 chips qui permettent de le faire dont un permettant une plus grande liberté de programmation et d’ajout d’éléments limitant le jitter et pouvant (moyennant tripatouille) autoriser la lecture du 24/96 (ce que ne fait pas le chip de base).

La conclusion est que l’USB , lorsqu’utilisé de façon adaptative, n’est pas du tout une garantie de jitter inférieur à d’autre types de connexion => Il y a toutefois une certaine variété dans la façon dont c’est mis en oeuvre, qui affecte grandement le résultat => il faut écouter et comparer. :-? 

Et il y a les quelques DAC proposant la liaison USB asynchrone, présentée dans l’article comme le nec plus ultra. La raison en est simple : l’horloge maître n’est plus la source ou le bus USB mais le DAC, ouvrant enfin la possibilité au DAC de faire un boulot bien horlogé. 8) 

J’ai lu souvent dans ce forum que cette liaison asynchrone était considérée comme acquise dès lors que l’on parlait d’USB. Elle n’est en fait présente que dans très peu de produits (les marques cités sont Wavelength, Ayre et DCS). La raison donnée est que cela requiert du temps de recherche et de bonnes connaissances en programmation, ce que ne possède pas la plupart des fabricants audio actuels. 

Tout ça pour dire :
Ne nous précipitons sur l’USB en croyant avoir une liaison supérieure et dépourvue de jitter, mais n’oublions pas l’USB comme une sérieuse alternative audiophile aux connexions classiques, surtout en asynchrone. :wink: "

 

 

Le DAC USB est aujourd'hui devenu quasiment incontournable pour l'amateur de musique écoutant sur des sources dématérialisées. Le choix sur la toile est pléthorique regorgeant de solutions de qualité. Voici une synthèse des ténors du marché mais aussi des appareils moins connus sur lesquels il faudra garder un œil.

Petit tour d’horizon donc pour se faire plaisir dans des prix encore acceptables sans sacrifier la musique. Nous avons volontairement écarté les DAC avec sortie casque (à une exception près) qui feront l'objet d'un autre article d'ici peu.

 

C’est quoi un bon DAC USB ?

Aujourd’hui, un bon DAC USB/SPDIF se doit d’avoir une entrée avec un faible jitter voire une isolation galvanique et la fameuse gestion de l’horloge en asynchrone. La majeure partie des puces d’entrées traitant le signal PCM sont dans ce cahier des charges même s’ il reste encore quelques retardataires ou réfractaires.

Il n’est pas rare de trouver encore des puces d’entrées numériques d’anciennes générations. Dites vous que les meilleures puces du marché DIR (digital interface receiver) sont principalement fabriquées par Wolfson avec ses fameux WWm8804/5 mais aussi TENOR et XMOS pour le traitement de l’USB.

Sans oublier les fameux Amanero, solution plus haut de gamme de très haute qualité. Bien évidemment, il ne suffit pas de collectionner les belles puces pour obtenir les meilleurs produits. Ce serait trop facile. La mise en place du composant au sein du circuit, la qualité de l’alimentation font partie des critères pour obtenir un bon son.

Sans oublier bien-sûr la partie névralgique, l’étage de sortie analogique qui déterminera en très grande partie la qualité auditive d’un bon DAC. Plusieurs solutions existent à ce niveau, du simple ampli opérationnel intégré de diverses origines et de qualité correcte : op2134, njm 4580, Op2604,Ti Ne5532, aux références plus abouties : AD797, BB Opa 627, les séries lm498xx et j’en passe, la liste étant longue comme le bras.

La solution la plus élitiste restant la sortie sur transistor discret polarisé en classe A. Petite dernière nouveauté du moment, se passer de sorties tout simplement quand le chips de conversion le permet. (Ti PCM 5102, ESS ES9023) Less is more !

Sachez qu’une sortie analogique mal conçue peut influer sur la partie numérique et l’on obtient un résultat on ne peut plus médiocre.

24 bits, 32 bits ? pour écouter du 16 bits ?

Sous ce titre volontairement provocateur se cache une vérité. Pourquoi un convertisseur 24 ou 32 bits marche mieux qu’un vieux 16 bits ? La réponse est digne de La Palisse. Parce qu’ils sont plus récents.

Le fait qu’il soit en 24 ou 32 bits n’est pas forcément signe ou gage de qualité mais bien souvent il faut reconnaître que le traitement du jitter, des horloges externes et surtout des filtres éliminant les bruits numériques ont fait de sacrés progrès dans les deux dernières générations de puce de conversion numérique analogique.

Les rapport signal bruit battant des records permanents à la limite du mesurable à chaque nouvelle génération. Mais comme je l’ai cité plus haut l’exigence de ces nouvelles puces de courses envers les étages analogiques se doit d’être parfaitement maîtrisée par le concepteur. Sinon adieu les bénéfices.

Il reste cependant une exception à ces puces de dernière génération. Une résistance venant du fin fond des âges numériques. Les puces à base de Phillips TDA1541/1543 et AD1860, les fameux convertisseurs à échelle sont à opposer aux technologies récentes à base de delta sigma.

Même si elles ont des qualités intrinsèques réelles, l’implantation de ces puces dans des schémas et des circuits vieillissants, les condamnent de toute façon à l’obsolescence programmée. La très haut de gamme puce mono Burr Brown PCM1704 24bits 768khz très chère à produire, en a fait les frais dernièrement à plus de 68 dollars l’unité, en fin de stock.

Les plus récentes puces 24 et 32 bits delta sigma de toute façon n’ont plus grand chose à envier à ses ancêtres d’un autre âge. ESS TEch vient de produire plusieurs miracles dont la fameuse ES9018 version multiDAC. Ni plus ni moins la meilleure puce sur le papier avec l’AK4399 de chez AKM. D’autres puces brillent par leurs rapports qualité prix, notamment la Ti5102 de chez Texas Instrument, redoutable d’efficacité et très facilement intégrable. Mais aussi la très musicale Wolfson Wm8741 et 8742 en 24 bits que l’on trouve dans beaucoup de produits.

Bien-sûr, il reste la voie royale de la conversion à échelle par résistance et porte logique en composant discret. Ce système de conversion élitiste est surtout l’apanage de constructeurs de très haut de gamme comme Lavry, DCS, MSB ou encore Total DAC. La zone de prix où naviguent ces appareils est hors de propos dans ce dossier, ces « machines de guerre » atteignant parfois plus de 10k euros !

 

ON FAIT LE POINT SUR LES DACS EN 2017

 

Bon depuis la rédaction de mon article sur les dacs du marché, de l’eau à coulée sous les ponts et de belles évolutions ont eu lieux ! Enfin quand je dis évolutions c’est surtout sur leurs  fonctionnalités et la partie USB car concernant les puces même si il y à des évolutions permanentes, il y à toujours une bataille entre deux types de fonctionnement !

Je vais faire très simple et ne vais pas rentrer dans des explications compliquées, certains le feront mieux que moi ! Et je corrigerai l’article si il y à des erreurs.

Il y à donc deux familles distinctes :

les dacs à échelle : 

Celle qui traite le signal nativement ! Sans sur-échantillonnage et donc la réponse impulsionnelle est considérée comme meilleure ! Les puces le permettant sont par exemple la PCM1704UK ou encore avec la puce Wolfson wm8741 !

D’où les dacs dit en R2R ! Les Convertisseurs en R2R sont dit à « échelle » et donc qui consistent à utiliser directement les bits des signaux numériques pour reconstruire les signaux analogiques, tout ceci en agissant sur un réseau constitué uniquement de résistances ayant une valeur donnée (R) et son double (2R), sans passer par une phase de sur échantillonnage. La puce Wolfson bien que pouvant décoder nativement n’est pas utilisée à ma connaissance dans un montage en R2R ! C’est bien souvent la PCM1704UK ou bien DA-M1 !

Communément, ces dacs sont appelés NOS (no over sampling) et sont appréciés des puristes !  

La contrepartie c’est qu’ils sont bien souvent assez cher car bien que « simple » à concevoir finalement, la puce PCM1704uk est en voie d’extinction…

Et ils sont bien souvent aussi limités en fréquence sur le coaxial ou Optique à max 192khz voir 96khz !

 

Les dacs Delta-Sigma :

Et il y à la famille des dacs  Delta-Sigma qui procède à un sur-échantillonnage des  fréquences comme par exemple les puces Sabre de chez ESS et en gros toutes les autres connues finalement…

L’avantage des puces actuelles c’est qu’elles coutent moins cher à produire et permettent des résolutions plus élevées en décodage ! Du coup elles peuvent décoder les formats en DSD !

Ce que ne permettent pas les dacs en R2R ! Mais du coup ce principe de sur-échantillonnage fait que chaque puce apporte son identité sonore et donc sa signature en fonction de sa mise en œuvre !

D’ailleurs à ce propos, il y à un article de Qobuz qui résume parfaitement ce que je dis et qui parle des dacs Audio-Gd et des deux familles de principe de conversion :

http://www.qobuz.com/fr-fr/info/hi-res-guide/les-cingles-de-la-hi-fi/si-on-reparlait-des-dac-audio-gd177676

 

Et un voiçi un article vraiment bien rédigé avec liens explicatifs sur ce que sont les dacs R2R et Delta-Sigma :

 

http://www.sahores-conseil.com/fr/fr/blog/12-Detente-Comprendre-les-DACs-R2R.html

 

Mais attention ! La tendance évolue car certains dacs R2R actuels en 2017 permettent des résolutions beaucoup plus élevées qu’avant et voir même des modes NOS et Oversampling en DSD ! Le meilleur des mondes pour certains !!!

Voir par exemple la nouvelle marque distribuée par Audiophonics Armature qui n'est autre que la marque Chinoise Holo rebadgée ! 

 

http://armature.audio/asterion-dac-24bit-384khz-i2s-r2r-dsd/

 

Les grosses évolutions de ces dernières années ont été surtout sur la sortie USB permettant de plus grandes capacités de décodage et le DSD ! Mieux conçue, isolation galvanique, meilleures interfaces, logiciels de lecture streaming s’améliorant de plus en plus ! Bref, pour la musique dématérialisée sur ordinateur L’USB reste la prise la plus couramment utilisée !  Bien que je suis plus partisan de la sortie coaxiale (ou autre) via un streamer dédié ! Mais çà c’est une autre histoire…

 

De nouvelles puces arrivent sur le marché tout le temps, AKM avec sa 4490EQ concurrence celle d’ESS avec sa dernière 9038pro  et permet un décodage natif des fréquences ! Donc à savoir si le principe R2R ou Delta –Sigma est mieux, là je ne saurais vraiment répondre ? C’est plus une histoire de philosophie qu’autre chose ! Il n’y à finalement que l’écoute qui permet de trancher la question ! Donc le choix d’un dac se ferra aussi surtout en fonction de ses propres attentes en restitution sonore et utilisation !

 

Les meilleures puces actuelles en 2017 sont :

La 9038Pro de chez ESS (Définition, ultra résolution)

La 4490EQ de chez AKM (A priori un son un peu plus chaud que ESS)

Et la puce plébiscitée pour les dacs en R2R est la PCM1704UK de chez TI (anciennement Burr-Brown)

Cette puce est déjà ancienne mais toujours d’actualité !

La puce Wolfson wm8741 ne serait pas en reste mais un peu dépassée à priori par les plus récentes !

 

Après même si chaque puce à soit disant son identité sonore, le fait de son agencement dans un dac et da la conception de son alimentation, de telle ou telle horloge utilisée, ferra que d’un dac à l’autre le son serra différent et cela même si la même puce est utilisée !!! Et c’est çà qui pose problème bien souvent !

Par exemple, pour parler de la puce ESS9018, certains la trouvée beaucoup trop criarde et montante dans les aigus, ultra définie mais sans musicalité ! Il semblerait qu’en fait elle ne soit pas évidente à mettre en œuvre et expliquerait que certains dacs sonnent assez mal finalement !

La nouvelle puce ESS 9038PRO semble plus simple à implanter et corrigerai certains désagréments de sa petite sœur mais il faut aussi respecter les conseils de mise en œuvre d’ESS sinon les résultats peuvent être décevants !

Certaines marques comme Audio-GD ont une bonne connaissance de l’implantation des puces ESS mais ce n’est pas le cas de toutes…

 

Synthése : 

Bref, pour résumé, soit on se dirige vers un dac sur sa fiche technique, sa conception, son principe de fonctionnement ou bien soit on se fiche de tout çà et on écoute divers dacs sans se poser de questions ! Simplement en écoutant leur musicalité !

Moi je suis de ceux qui aiment bien savoir ce qu’il achète et comment c’est fait à l’intérieur mais bien souvent cela met encore plus le doute ! « Pourquoi c’est comme çà et pas comme l’autre », « Tiens ils ont fait çà et pas eux » ! C’est bien de se renseigner pour ne pas aussi acheter un appareil vendu cher sans raison mais parfois il suffirait de simplement écouter sans se poser trop de questions !

Souvent les hésitations sont basées sur des à priori mais il est vrai aussi que certaines marques vendent leur dacs à des tarifs déraisonnables ! Et en se penchant sur le côté technique on peut plus facilement faire un tri dans les bons et les moins bons dacs en rapport qualité/prix !

Maintenant aussi on rencontre de plus en plus de dacs avec ampli casque et fonction préamplificateur ! Ce qui est sympa en soit lorsque l’on ne veut pas cumuler les maillons mais peut bien souvent aussi alourdir la facture pour un utilisateur qui n’en aurait pas finalement le besoin !

Donc il faut bien veiller à vérifier le tarif d’un dac et ses fonctionnalités aussi car le tarif peut être complètement différent d’un modèle à l’autre à performances identiques mais fonctionnalités différentes !!!

Il y à donc en général plusieurs dacs dans différentes tranches de prix pour plusieurs catégories de personnes :

Entre 200 et 500 euros, pour ceux qui veulent évoluer simplement sans se ruiner !

Entre 500 et 1000 euros pour ceux qui veulent une évolution plus significative de leur système !

Entre 1000 et 2500 euros pour ceux qui ont déjà eu un dac performant et souhaite aller encore plus loin !

Entre 2500 euros et bien plus… pour ceux qui veulent ne pas faire de concession et peuvent se le permettre tout simplement !

Voilà, je pense avoir fait un peu le tour de la question au niveau des dacs actuels et je mettrai l’article à jour régulièrement si des nouvelles infos arrivent ou si tout simplement je commis des erreurs en le rédigeant ou si je me suis trompé dans certains de mes propos !

N’hésitez surtout pas à réagir afin de faire évoluer le sujet !

 

Merci :)

 

LES DACS du marché !

(liste non exhaustive - mise à jour en permanence)

 

 

Voici quelques exemples de DAC sur le marché !  Je les ai triés en répertoriant les modèles ayant le plus d’atouts :

Connectique, fonctionnalités, fonction préampli , port usb asynchrone , écran, télécommande, design et surtout le SON !!!

Cette sélection n’est pas exhaustive et est sujet à évoluer ! Elle est faite selon mes gouts et représente les meilleurs choix dans la tranche 800 à 2500 euros !!! Voir plus...

 

 

Atoll DAC200 : 1590 euros (excellent choix, partie préampli et dac de qualité, et surtout FRANÇAIS ! )

Nuforce DAC100 : 1090 euros ( bien mais très pauvre en connectique et fonctionnalités...)

Nuforce DAC-9 : 1790 euros ( nettement mieux que le dac100 mais je ne sais pas quoi en penser...? cher peut être...)

Audiolab MDAC : 750 euros (pas très cher ! remplit pas mal de mes critères , assez joli mais j'ai lu ici et là des avis partagés sur le son de cet appareil)

Audiolab 8200DQ : 890 euros (très dur à se procurer en France et pas assez de test dessus)

Nad M51 : 1890 euros (il me semble assez bien mais je n'ai pas assez de retour sur ce DAC)

Onkyo PR3000 : 1990 euros (très rare à se procurer en France aussi et donc je ne sais pas quoi en penser...? Retour de Onkyo en hifi !)

Wyred4sound DAC-2 : 1500 euros (de très bons arguments ! Sorties , fonctions , préampli , presque le mieux...)

Musical Fidelity M6 : 2490 euros ( trés cher ! peut être trop... mais de bons argument aussi !)

Hegel HD20 : 1990 euros (Bien mais je le trouve un peu cher au vu de ses fonctionnalités)

Teac UD-501 : 790 euros (Bon tarif ! alors là je pense que c'est l'un des meilleurs mais il me manque encore quelques fonctions comme le préampli et la télécommande !!! Dommage...)

PS AUDIO Nuwave : 990 euros (positionnement tarifaire assez bon aussi mais assez pauvre en fonctions ,je me laisserai bien tenté mais pas de fonction préampli...)

Nuforce AVP18 : Prix pas encore fixé ! (Tout récent ! Sortie Mai 2013 ! Cela semble être un bon produit !)

Naim DAC-V1 : 1690 euros (superbe appareil ! Un son très fin ! Un challenger de taille qui propose pas mal de choses et qui devient un killer couplé à l’ampli NAP-100 !

Primare DAC30 : 2490 euros (superbe réstitution toute en nuances , reste un peu cher face à la concurence !)

Schiit Yggdrasil :  3249 euros (Dac Multibits peu conventionnel !)

Armature Asterion : 1619 euros (Dac R2R DSD  hyper intéressant niveau son et fonctionnalités !)

A lire :  

 

http://www.homecinema-fr.com/forum/source-dematerialisee-haute-fidelite-et-dac/dac-yggy-yggdrasil-revolution-ou-coup-marketing-t30067598.html

http://www.tellementnomade.org/forum/viewtopic.php?f=64&t=17671

https://www.magnahifi.com/fr/

http://www.audiophonics.fr/en/dac-without-volume/armature-asterion-r2r-balanced-xlr-dac-24bit384khz-usb-30-xmos-p-12038.html

http://www.audiophonics.fr/fr/appareils-hifi-dac/schiit-yggdrasil-dac-multibit-usb-24bit192khz-avec-filtre-digital-closed-form-dsp-p-9872.html

https://translate.google.fr/translate?hl=fr&sl=en&u=https://www.head-fi.org/threads/r2r-multibit-vs-delta-sigma-is-there-a-measurable-scientific-difference-thats-audible.779572/&prev=search

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Date de dernière mise à jour : 16/09/2017