摘要:音响发烧友都疯了!明明一条10元的接线满大街,居然还要掏钱买一万元一条的发烧USB线?真的有效?想想看,今天从Google在北极圈的资料中心下载资料都没问题了,也没听说有人担心从移动硬盘读取的资料有错误,为何号称异步传输的USB线还能听出差异?读者别怀疑,音响
音响发烧友都疯了!明明一条10元的接线满大街,居然还要掏钱买一万元一条的发烧USB线?真的有效?想想看,今天从Google在北极圈的资料中心下载资料都没问题了,也没听说有人担心从移动硬盘读取的资料有错误,为何号称异步传输的USB线还能听出差异?读者别怀疑,音响发烧友也许头脑发热,耳朵可是清醒的很,这些高端的USB数据线真的会带来声音上的改变。
笔者会有上述一问,是因为USB线USB线跟老式同轴线虽然都是传输数字资料,但二者却有根本的不同:USB线传的资料是“计算机数字讯号”;同轴线传的资料是“声音数字讯号”。理论上,计算机数字讯号有缓存也有检错码,只要设备按照规格制作,就不应该听到或看到任何失真后的信息,顶多只有错误码这类东西。因为只要失真就会被终端发现并停止处理,终端会要求讯号源再重传资料直到正确为止,并不会去把失真资料做处理丢给你若有人去计设忽视检错码的终端设备自然另当别论,但应该没人这么无聊吧?传统CD机传送的声音数字讯号,既没有缓存也没有检错码,所以终端不会也无法查觉讯号是否失真,不管三七二十一就是处理完丢给你。若讯号在传输过程中失真了(如Jitter、外界干扰、阻抗匹配等),处理后的信息当然也是失真的,这是为什么传统同轴数字线声音差别很大的主要原因。
在科学的角度下,笔者相信USB线材只要做好屏蔽包覆跟接地,就可以减轻电磁波或高频噪声之类的干扰,同时也减轻了USB线对设备跟其他线材的干扰,最终让输出的声音比较“正确”。但事实上,目前推出高端USB线的几个品牌,有的在材料上做文章,有的在结构上搞花样,不管手段为何,他们的确都带来声音变化。所以谈到USB线,笔者常常要先深吸一口气, 再叹一口气。深吸一口气的原因是USB这事说来话长;再叹一口气的原因,是如果从一开始Hi-End音响的数字传输是由发烧友设计的,现在就不会有那么多争论了。
既然要讲科学,我们就从技术层面告诉大家,USB线肯定会改变声音!USB线最早设计时就是“jitter free”,也就是不受jitter时脉误差影响,因为USB讯号中没有时脉讯号。那数字音响系统的时脉讯号哪里来? 主要由DAC解码器提供,很多问题于焉产生。如果要达到更精准的时脉,最好用外置的时钟把数字转盘、解码等通通连接起来,让大家共同遵循一个时钟,超高价的数字音源现在都是这么做。回到USB传输,USB传输模式有四种,分别是①control mode ②interrupt mode ③bulk mode④isochronous mode。第四种当初是设计来传输实时影音的, 所以几乎所有音响的USB端口都使用这种传输模式,在这种模式中接收端不需要回应来源端资料是否有遗失,是否要重传,因为“资料错误对实时影音传输来说是不重要的”!换句话说,因为isochronous mode是实时传输模式,所以就算资料遗失或错误也不可能重传。USB这种音频传输协议方便类似于麦克风、扬声器、耳机、电话、乐器等设备,将模拟讯号直接传递其他设备,无须任何驱动就可以跨平台使用。
音响并不是计算机啊!其他三种模式, 来源端和接收端都需要“握手”以确定资料正确性, 所以只要能够在一定的时间内将一定大小的资料正确传输, 任何USB线都能顺利使用。但④isochronous mode模式没有重传资料, 要求要一次定江山,此时USB线就担负着重责大任, 只许成功不许失败(失败了就变得难听……)。我们终于明白了,为什么普通便宜的USB线, 用在高端数字音响上是不足以胜任的。有没有聪明的音响厂商想到,可以用USB的其他资料传输模式来传送音讯资料, 而不要用isochronous mode? 答案是肯定的,真有厂商用bulk mode (传送大量资料的模式,象是硬盘、列表机使用的) 来传送音频资料。其好处是资料正确性100%,jitter只来自于主时钟,只用普通USB线就能完美应付。缺点呢? 必须要搭配他们家自己的驱动程序以及软件,否则就无法工作。这家聪明的厂家是1996年成立的荷兰BD-Design,也是独特的Oris音箱的设计者和制造商,他们将圆号角与高灵敏度全频单元结合使用,创造出很奇特的效果。但只要这样的设计没有普及,我们在连接数字转盘到解码器、连接移动硬盘到播放器之间,就仍需要一条好的USB线。
德国品牌汉诺瓦HANOWA这几年快速崛起,一系列发烧线材获得许多高端发烧友青睐,他们一方面有纯银导体的旗舰Optima系列(喇叭线超过20万元),一方面也有价格亲民的入门级产品(几千元)。没想到汉诺瓦也把目光聚焦到USB在线面,据设计者说,他们发现导体材料对声音效果影响不算大,反而是导体线径与屏蔽技术更为重要。汉诺瓦的USB线使用高纯度单晶铜材料,受限于USB接头的尺寸,最大线径只能到20AWG(每根导线26x0.16),普通USB线大多是28AWG,二相比较汉诺瓦简直是大绳索。更大的横截面积,可承载电流量越高,可承受温度、电压值等特性也越好。汉诺瓦使用的多芯、粗径实心导体,更能达到低阻抗、低损耗、高传导的目的。
传播延迟
传播延迟偏差
高速远端眼图
各种测量数值,在所有USB线材中汉诺瓦是第一家提供详实测试的厂家。中国总代理委托第三方检测做了USB各项数据检测,内容包括线材阻抗、各段频率信号衰减率、传输的时间偏差、传输的偏差度、高速远端、眼图等。高频数字信号最怕的电磁干扰,所以又加上了30MHz到18GHz 的电磁兼容检测。电磁兼容EMC检测必须在一个完全屏蔽的空间进行,发射辐射信号干扰工作中的导线,然后利用EMI接收器记录线材是不是符合要求。汉诺瓦ATROUS 2.0在电磁屏蔽效果相当优秀,以垂直天线与水平天线测试,结果都距离最大限制值有很大的余量空间,表示受干扰层度很小。
其中的眼图要怎么看呢?高速远端眼图测试是用于评估高速数字信号质量的一种测试方法。在高速数字通信系统(如高速计算机网络、光纤通信等)中,信号经过长距离传输后可能会出现失真、衰减等情况。眼图测试的原理是把一定长度的伪随机序列信号(数字信号)叠加在示波器的屏幕上,形成类似眼睛的图案,由此来直观地评估信号质量。从眼图中可以得到很多关键信息,比如眼高(越大表示信号幅度的裕量越大,受噪声干扰而发生错误的概率就越低)、眼宽(较大的眼宽意味着信号在时间上有足够的窗口来进行正确采样,抖动余量大,信号质量较好)、抖动(抖动表现为眼睛的边缘模糊或者粗细变化。抖动越小,眼睛边缘越清晰,信号质量越高)、交叉点(应位于眼睛的中心位置,交叉区域越小说明信号的占空比失真较小)等。这些指标可以帮助工程师判断信号是否满足通信标准,是否需要对系统进行调整,例如优化线路、更换或调整器件来改善信号传输质量。
至于绝缘部分,线材免不了需要有绝缘披覆,可是,绝缘材料本身就有介电性,披覆材料和厚度会改变线材的容抗值,进而影响线材传输的频率响应。汉诺瓦介绍他们用了蚕丝与棉布等天然材料,外加二层不同的金属网,从粗壮的外观,硬朗的手感,大致能知道结构相当复杂。汉诺瓦的线看起来雄壮威武,声音当然不是小家碧玉类型,而是浑厚有力、饱满丰盈、同时充满能量的。这条USB线也是如此。我特别喜欢透过它播放出来的钢琴,扎实圆润的琴音带着自信和优雅,形体健康能量丰沛。
汉诺瓦这条USB线目前只有A-B口的型号,最大用途是在数字转盘到解码器之间,由于很多新的外置硬盘盒都已经改成Type C接口,所以笔者测试时并没能体验连接硬盘盒的效果。代理商表示,有发烧友把这条线用在视频系统,也就是硬盘盒连接到蓝光机,变化更是明显而巨大。眼睛看到的比耳朵听到得更直接,发烧友表示投影机亮度好像提升了,画面的立体感与背景深度感进步,分析力更像加了倍频器一样,总之带来极大的惊喜。正式产品推出时应该是1.2米长度,笔者试用的是2米长度,比较之后似乎2米长的有更沉稳丰厚的下盘,1.2米的则有更快的速度与优异通透感。汉诺瓦的USB线为2.0规格,除VBus和GND作为电源外,另外2条传输讯号(USB 3.0为8条线,有6条数据传输线,其中保留D+与D-两条兼容USB 2.0),对音响来说即使播放DSD512的讯号仍然绰绰有余。没错,USB里面自带5V的直流电,这也是主要的干扰源,如果可能的话改成外部独立供电,改善效果将更为立竿见影。
笔者无法自己动手DIY,但很幸运的汉诺瓦提供了一份委托第三方机构所做的检测,并附上详细检测数值。严格说起来,这些检测代表了汉诺瓦的USB线完全符合工业规范,与实际影音效果未必有关。但笔者要为此大大点赞,德国人做事果然不含糊,有了科学依据,总比口沫横飞的吹牛客观多了。笔者无须再锦上添花,可以确定的是USB线果然重要,它扮演的角色就像以前的数字线一样。如果你认为S/PDIF的同轴线很重要,AES/EBU的平衡平衡线也很重要,自然也不能否认USB线的重要性。但一两万元买一条USB线值不值得?这得看你听不听得出差异,还有,你究竟多么在意串流播放的音质,究竟有多在意音乐的音乐性。如果你分辨得出什么是好声音,如果你真的常听串流播放,如果你认为音乐性比较重要。那么,汉诺瓦的USB线值得推荐!
来源:鑫鑫说科学