¿Cómo simulan tus cascos el sonido envolvente? Explicamos el DAC

A la hora de comprar unos auriculares 5.1 o 7.1 habréis observado que en algunos casos estos incluyen una pequeña caja, la cual se conecta a un puerto USB del PC y que trae una entrada para mini jack de audio. Dicha pieza es un DAC para audio envolvente. ¿Cómo funciona y por qué cada fabricante trae el suyo propio en sus modelos?

El sonido envolvente ha sido siempre símbolo de inmersión y es una de las cosas que separan al cine de la televisión y que marcan la experiencia en la gran pantalla. Y es que vivir una película en una sala es diferente a hacerlo en casa por ese motivo, donde los más cinéfilos van a preferir la experiencia sonora del cine a la de un televisor convencional.

De un tiempo a esta parte han aparecido sistemas de altavoces que nos permiten traer una versión reducida del sonido envolvente en el cine en casa, pero no todo el mundo tiene el espacio para poder utilizarlo y tampoco la oportunidad. Por lo que los auriculares con sistemas 7.1 son una buena manera de tener una experiencia de sonido envolvente sin molestar a tus vecinos. No obstante, habrás observado que algunos altavoces vienen con un DAC para audio envolvente en su interior en forma de una caja de muy pequeño tamaño.

¿Qué es un DAC y cómo funciona?

DAC circuito

Lo primero que tenemos que describir es la diferencia entre una señal analógica y una digital, y es que mientras que la primera puede almacenar varios valores distintos y, por tanto, pueden almacenar una mayor cantidad de información, no obstante son vulnerables a los cambios en el entorno emisor y un pequeño cambio puede distorsionar la calidad de la información. En cambio, una señal digital solo tiene 2 valores, por lo que la señal es más difícil de distorsionar, no obstante, en cambio, necesitamos un ancho de banda mucho mayor para almacenar toda la información en esta última, ya que la cantidad de información que se transmite por pulso es mucho menor.

Muchos habréis oído a hablar de la digitalización de una señal analógica y el hecho que si esta no es lo suficientemente buena se pierde calidad de señal. Esto se puede ver cuando utilizamos entradas de vídeo analógicas en una pantalla LCD que es digital o cuando convertimos una señal de audio analógica a digital sin la suficiente resolución.

El caso que nos ocupa es el contrario y consiste en convertir una señal digital a una del tipo analógico, para ello hemos de tener en cuenta que si por ejemplo tenemos una señal de 8 bits entonces tenemos 28 valores distintos, es decir, 256 valores de voltaje distintos si estuviéramos hablando de un circuito analógico. ¿Cómo se realiza la conversión? Sencillo, con un circuito como el que veis arriba, el cual consiste en varias resistencias que irán dividiendo el voltaje. Por un lado, tenemos los 8 pines donde se transmiten los 8 bits de información en digital y por el otro la señal analógica que será única y se transmitirá en nuestro caso a través del mini-jack de audio.

El DAC de audio envolvente de tus auriculares

DAC audio envolvente

Durante décadas el mini-jack ha sido el sistema de entrada y salida de audio en multitud de dispositivos, se trata de interfaz pensada para señales analógicas y por eso es necesario generar una señal de este tipo para transmitir el sonido. Ahora bien, muchos seguramente tendréis una salida de audio para auriculares y/o micrófono en alguna parte de vuestro PC y resulta redundante tener un conector de este tipo adicional en el PC, por lo que la pequeña caja que incluyen tus altavoces gaming hace mucho más que convertir la señal digital que viene del puerto USB a una señal analógica.

Y aquí es donde entramos en el cúmulo de mentiras, siendo la primera de ellas de que el sonido es 7.1, lo cual es imposible si tenemos en cuenta que un mini-jack como mucho tiene dos pines de salida para el estéreo y uno de entrada en una versión para micrófono y altavoces. Por ejemplo un sistema de audio 7 requiere 8 pistas de audio a transmitir al mismo tiempo y solo podemos transmitir 2. ¿Dónde se encuentra la trampa? Pues el hecho que el DAC de audio envolvente que traen tus auriculares gaming no solamente convierte la señal analógica a una digital, sino que se trata de un procesador de señal digital que procesa la información.

La señal que se transmite a través del USB está pensada para un sistema estándar de altavoces 7.1 y la aplicación que estás utilizando envía el sonido bajo los parámetros y especificaciones de un estándar de audio envolvente como por ejemplo THX. Es el procesador de señal digital o DSP en el DAC de audio envolvente el encargado de convertir una información pensada para un set de altavoces repartidos en una habitación a algo que se pueda escuchar en unos altavoces estéreo.

Virtual Surround

virtual surround DAC audio envolvente

A la hora de usar auriculares convencionales os habréis dado cuenta que el sonido parece que salga de nuestra cabeza hacia afuera, en cambio, si os vais a una sala de cine podréis experimentar que este os llega de todos lados. Pues bien, el objetivo con un sistema virtual surround es el de conseguir la sensación de que el audio no viene de dentro de ti, sino del entorno haciendo uso de unos simples auriculares convencionales.

La clave está en un concepto llamado Virtual Surround, el cual se basa en crearle la ilusión auditiva al oyente de que existen una serie de fuentes de audio colocadas en diversos lugares de la habitación donde físicamente no hay nada, donde en el caso de los modelos más avanzados estos emplean conexión USB y por lo tanto tienen el suficiente ancho de banda para poder alimentar los diferentes altavoces dentro de los mismos. En cambio, si hablamos de los modelos de gama baja hemos de tener en cuenta que el mini-jack de audio está pensado para transmitir sonido solo a dos altavoces, por lo que las exigencias del procesador del DAC serán diferentes.

Teniendo en cuenta la información sobre el posicionamiento y la distancia, el procesador en el DAC se encarga de mezclar los diferentes canales de audio que llegan desde el USB en una señal estéreo que las combina todas con tal de crear la ilusión del sonido posicional. El resultado es mucho mejor que usar el mini-jack que viene con tu ordenador y si el DAC de audio envolvente es lo suficientemente bueno vas a poder disfrutar de un sonido mínimamente de calidad, aunque no será lo mismo que un sistema envolvente real.

Sonido envolvente real con DAC

ASUS-Theta-7.1

Además, hay otro caso supuesto que se da en pocos modelos pero que cobra fuerza y es el hecho de que los DAC de audio envolvente pueden tener varios dentro de un mismo dispositivo. Es decir, hay auriculares que tienen varios DAC internamente y ya no solo fuera de lo que es físicamente el auricular.

Algunos modelos integran hasta 4 DAC para tratar el posicionamiento dentro de las propias aurículas con solo dos drivers. Por si fuese poco existen otros auriculares que sí que integran varios drivers dentro de cada aurícula, en algunos modelos 5 altavoces de distinto tamaño por aurícula, lo que significa que el posicionamiento puede ser real y no emulado.

ASUS-DAC-Theta-7.1

En estos casos los DAC a usar son muy potentes y normalmente se requiere o bien dos USB 2.0 o bien un USB 3.2 Gen 1 o Gen 2 para el ancho de banda necesario al transmitir la cantidad de pistas de audio distintas. Lógicamente estos modelos son mucho más caros que los que solo integran dos drivers por aurícula, pero ofrecen una experiencia posicional 3D en 5.1 real o 7.1 semi real.

Aquí el software tiene mucho que decir ya que son totalmente dependientes de la gestión del mismo, así que una configuración óptima de este marca la diferencia total en que suene bien o no en música, películas y sobre todo en juegos.

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