Az önálló egységként gyártott külső digitális-analóg átalakítók egészen a közelmúltig meglehetősen periférikus megítélésű készülékek voltak, amelyeket általában a hangstúdiók és a keményvonalas zenerajongók számára készítettek. Az audio-tartalmak HD formátumban történő megjelenésével azonban egyre inkább előtérbe került a D/A-átalakítók jelentősége azok számára, akik elégedetlenek a számítógépek (otthon leggyakrabban laptop-ok) gyakran gyenge hangminőségével. Azt mindenki tudja, hogy minden digitális eszköz, amely képes zene-lejátszásra, rendelkezik egy D/A-átalakítóval. A legtöbb esetben a DAC-ok be vannak építve egy adott modellbe, és mint ilyen, a minőségüket maga az alaplap specifikációja határozza meg. Legtöbbjük szerkezetileg is csak közepes, de a hangminőségi különbség a professzionális szintű, külső DAC-ok javára nagyon nagy. Egy külső DAC csatlakoztatásával és egy bajnoki szintű lejátszó hardverrel teljesen megkerülünk egy közepes minőségű chippet.
A zenében elhangzó hangok általában analóg tartománybeli hangként keletkeznek. A hangokat különböző felvételi technikákkal rögzítik és digitalizálják – ez az első pont, amikor az elektromos jelek az analóg-digitális átalakítás révén belépnek a digitális tartományba. A hang digitalizálása olyan, mint a hangkép „befagyasztása”, az olyan jellemzők, mint a mély és magas hangok, a hangosság, a sztereó tér vagy bármely más paraméter, amelyek a digitalizálás pillanatában jelen voltak, rögzítésre kerülnek és örökre megőrződnek. A digitális/analóg átalakítás (gyakorlatilag egy visszaalakítás) hallható eredménye a DAC-chipkészlet és az analóg fokozat minőségétől függ. A digitális jelet (például bináris jelet) analóg jellé (feszültséggé vagy áramerősséggé) alakítva, bármely átalakítás minőségét a bitrátával mérik, ez az időegység alatt mintavételezett vagy „rögzített” adatok mennyiségét jelenti. Minél nagyobb a bitráta, annál sűrűbbek a részletek, ami jobb hangminőség érzetet eredményez. A nagyobb felbontású fájlok jobban szólnak, mint az alacsonyabb felbontásúak (és sokkal jobban, mint a tömörítettek) A DAC-chip feldolgozási teljesítménye határozza meg az olyan hangzási jellemzőket, mint a tisztaság, a felharmonikusok, a mélység, a sztereó színpad szélessége és pontossága.
A műszaki adatokban lévő kétféle számcsoport – mint például a 32-bit/192 kHz – a bitmélységet és a mintavételi frekvenciát jelzik, és számszerűen mutatják, hogy mennyi információt képes feldolgozni a DAC. A mintavételi frekvencia (kHz) mutatja, hogy a jelből másodpercenként hányszor vesz mintát a DAC. A felvevő szoftver és hardver valójában nem folyamatos információáramot rögzít, hanem „megvizsgálja” vagy „mintavételezi” a bejövő jelet. Minél többször teszi ezt, annál jobb lesz a minőség. Ezenkívül mindegyik minta egy bizonyos mennyiségű információt tartalmaz – a bitmélységet. Minél nagyobb a bitmélység, annál több információ van minden mintában. A DAC specifikációjában megadott számok a legmagasabb bitmélységet és mintavételi frekvenciát jelentik, amit kezelni tud.
Szorosan ide tartozik az MQA és a DSD magyarázata. Az MQA betűszó a Master Quality Authenticated kifejezés rövidítése, egy olyan fájltípus, amely pl.: streamelhető az interneten keresztül anélkül, hogy hatalmas sávszélességet használnánk vagy az a minőség feláldozásával járna. A megvalósítás mögött álló matematikai megoldások meglehetősen technikaiak, és kissé meghaladják a hatókörünket. Azt kell megérteni, hogy a forrásfájlt (ami nyilvánvalóan elég nagy) különféle szoftverek „hajtogatják” és egy elég kicsi fájlba csomagolják ahhoz, hogy egy hagyományos WiFi-kapcsolaton keresztül továbbítható legyen. Egy MQA fájl jobban szól, mint más, hasonló nagy felbontású fájlok más szolgáltatásokon. De van egy probléma. Az MQA nemcsak, hogy nem veszteségmentes formátum, hanem valójában zajt és műtermékeket is tartalmaz. A félreértések elkerülése végett, az MQA maga egy különálló cég, amely licencbe adja ezt a formátumot. Minden konverziónak egy dedikált szoftveren belül kell történnie – a folyamat átláthatatlan. Ez ellentétben áll a PCM-mel és a DSD-vel, amelyek mindkettő nyílt forráskódú (mindkettőt alaposan tesztelték) objektív mérések alapján az MQA egyszerűen nem állja meg a helyét.
A DSD fájlok lejátszhatósága – főként az extrém nagy felbontású zenei könyvtárakkal rendelkező audiofilek számára – a DAC minőségének egyik kritériumává vált. A DSD a Direct Stream Digital rövidítése, és egy 1 bites SACD bitfolyamként is ismert audio-protokoll, a Super Audio CD-khez kapcsolódó fájl. A DSD fájlok többféle „felbontási sűrűséggel” kaphatók, a jelenleg használt legmagasabb felbontás a DSD512 (körülbelül 323MB percenként,). Ezek a fájlok nagyon nagyok, egy 5 perc 40 másodperces DSD512 dal sztereóban nagyjából 1.92 GB.
A DCS256, amely akár 11,2 MHz-es mintavételi frekvencián is képes a jeltartalmat mintavételezni, ami négyszerese az SACD frekvenciájának. A 256-os szám jelzi, hogy 256-szorosa egy hagyományos CD jeltartamának. Igen, mindannyiunknak időre van szüksége ahhoz, hogy ezt egyáltalán elképzeljük és szükség van egy speciális lejátszóra, hogy a DSD lejátszás működjön. Rengetegen vannak, akik ebből nagy ügyet csinálnak, de a DAC-gyártók mindenekelőtt nagyszerű hangzást szeretnének nyújtani, és ez azt jelenti, hogy a tendencia olyan formátumok felé terelődik, amelyek bizonyítottak.
Vegyük figyelembe, hogy minden alkalommal, amikor egy audio-jelet analógról digitálisra, majd vissza analógra alakítunk, a jel minősége „kissé” romlik. Több átalakítási pont esetén az egyes átalakítók minősége drasztikusan eltérő lehet, ezért azt javasoljuk, hogy ahol (és ameddig csak lehetséges) digitális portok/kábelek használatával a jelet digitális tartományban tartsuk, amíg el nem érjük a digitális-analóg átalakítás pontját. Így nemcsak a túlzott konvertálás okozta jelromlást kerüljük el, hanem teljes mértékben kihasználjuk a konverter képességeit is, amely a digitális jel tiszta DNS-ét konvertálja.
A jitter egy gyakran használt kifejezés, amely a digitális hibák esetén zajként nyilvánul meg. A digitális jelfolyamban előfordulhat, hogy az egyesek és a nullák véletlenül felcserélődnek – például az 1010 helyett a jitter miatt a szám 1001 lehet. Az eredmény? Hibás hangzás. Az alacsony jitter-szint pontosabb konverziót eredményez, és a DAC-ok gyakran külön szűrő chip-készletet használnak a digitális jitter-szám alacsonyan tartására. A jitter nem ijesztő dolog, valójában szinte minden esetben irreleváns, általában teljesen figyelmen kívül hagyható.
Az analóg/digitális és digitális/analóg átalakítási technológiának két fő típusa létezik: az R-2R és a Delta-Szigma (vagy ΔΣ). Az R-2R messze a legegyszerűbb és legpontosabb módja a digitális egyesek és nullák analóg hanggá alakításának. Ellenállásláncot használ, amelyek közül néhánynak R értéke, másoknak pedig 2R értéke van – ebben az esetben nem számít, hogy mekkora R, csak az, hogy néhány ellenállásnak kétszerese legyen az adott érték. Amikor egy adott módon vannak elrendezve – néha létraelrendezésnek nevezik, ahol a 2R ellenállások alkotják a létrafokokat, az R ellenállások pedig egyetlen oldalsó sínt. Az ellenállások együttműködve nagyon pontosan képesek átalakítani a feszültségeket, és analóg hangot létrehozni a digitális jelből. Ez a módszer rendkívül pontos, és abszolút minimumra csökkenti a zajt és a digitális „műhangot”. Bármennyire is egyszerű és hatékony, egy R-2R áramkör nehezen gyártható ezért elképesztően drága is. Az ellenállásoknak minden tekintetben azonosaknak kell lenniük, és az értékekben már egy apró eltérés is hatalmas problémákat okoz. Ahhoz, hogy ezt a pontosságot elérjük, az ellenállásokat egy speciális laboratóriumban, állandó hőmérsékleten kell szerelni. Nagyon kevés DAC gyártónak (még a nagyoknak sem mindnek) van meg a kellő anyagi vagy motivációs rátermettségük erre. Ezért jelennek meg gyakran az R-2R áramkörök a High-End kategóriás DAC-okban.
A spektrum egy megfizethetőbb végén található a delta-szigma (vagy ΔΣ) konstrukció. A név az átalakításhoz használt matematikai folyamatból ered. A szigma-delta DAC-ok a feladat elvégzéséhez nem egy rendezett ellenállássorral, hanem különféle diszkrét komponens fokozatokkal működnek. Ezt a DAC technológiát a közelmúltban „fejlesztették” a DAC-ok egy új generációja – az úgynevezett Multibit konverterek. A technológiát egy másikkal, a „zárt formájú” digitális szűrőkkel kombinálva használják, amelyek képesek megőrizni az összes eredeti mintát, minimalizálva vagy teljesen kiküszöbölve a digitális jitter-t. Először egy túlmintavételező fokozat veszi a digitális adatokat, és drámaian megnöveli a minta méretét. Ez segít eloszlatni a zajt, és kevésbé hallhatóvá teszi. Ezután a jel egy szigma-delta modulátorhoz kerül, innen ered a DAC neve. A modulátor a túlmintavételezett jelet egy más típusú bitfolyammá alakítja, de egy magas mintavételi frekvenciával. Ez tovább csökkenti a zajt, és onnan a jel egy alul-áteresztő szűrőn és egy digitális decimátoron halad át, amelyek a mintavételi frekvenciával a zaj csökkentése és a pontosság növelése érdekében további aprólékos műveleteket végeznek. Ezen a ponton mindössze a két fő DAC-típus közötti különbségeket kell tudni. A DAC-chip architektúrának további változatai is léteznek, mint például a multibit, valamint az FPGA.
A legtöbb DAC csatlakozás magától értetődő. Az SPDIF/Optikai (TOSLINK) Ez a „Sony/Philips Digital InterFace” rövidítése. Az S/PDIF kábeleket gyakran „optikai” csatlakozásnak is nevezik, a végükön élénkvörös fényt bocsátanak ki. Alkalmas CD-/DVD lejátszó és DAC összekapcsolására. Egyetlen dugós csatlakozás. Az AES / EBU (XLR) – az Audio Engineering Society digitális protokollvezetője, amely sztereó digitális hangjelet továbbít egyetlen XLR-XLR digitális kábelen keresztül. Az USB (A, B, mini, C típusú) Az USB-csatlakozás a leggyakoribb módja a külső DAC számítógéphez való csatlakoztatásának. Az interfész méretétől függően különböző típusú USB-csatlakozók lehetnek jelen. A Wordclock / Óraszinkron (BNC/koaxiális) Ezek a csatlakozások úgynevezett BNC típusú csatlakozókat használnak. A Wordclock szinkronban tartja a digitális eszközök közötti egyesek és nullák ketyegését. Az első eszköz általában masterként van beállítva, jitter-mentesen tartva szinkronizálja a csatlakoztatott digitális eszközöket.
A kereskedelmi forgalomban kapható DAC-okban található leggyakoribb analóg kimeneti típusok a belső felépítéssel kapcsolatosak, szimmetrikus és aszimmetrikus csatlakozások. Vannak készülékek és esetek amikor a szimmetrikus erősítés drámai hatással lehet a hangzásteljesítményre. Ez a hatás a jel digitálisról való analógra konvertálása után jelentkezik. Egyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy a szimmetrikus kimenetek az egyes vezetékek között impedancia-kiegyenlítést biztosítanak a csatlakoztatott kábelen, ami a jel-zaj arány tekintetében jobb hangjel-átvitelt eredményez. A minket körülvevő világban a sok vezetékkel és/vagy fényerő-szabályozóval ellátott helyiségek (kereskedelmi épületek, irodák stb.) közismerten földhurkokat képeznek és ezáltal az audio-berendezésekben búgást okoznak. Ezesetben jól jönnek a szimmetrikus áramköri felépítések és csatolások, amelyek hatékony szűrésként is működnek. Az egyetlen szimmetrikusnak minősülő csatlakozástípus az XLR.
