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升级USB线有用吗?

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发表于 2019-7-27 12:42 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 草医 于 2019-7-27 12:54 编辑

这个话题不好讲,牵涉不少技术问题。草医是学电子与通讯,根据教科书资料“数码只有0101”,如果通讯没有丢失数据,DAC出来的声肯定一样,不论是音质或音色都一样。但又确确实实有烧友说能听到换USB线的区别,这基本上打破了科学定律,已被视为玄学。草医先讲答案好了。我们无法通过换数码线材来提升音质,但是不好的数码线却会降低音质,好的音响系统不受数码线的影响,10块与1万块的线pk结果是看界面的设计而不是线材。

电脑把数据传给USB界面是分时分块的,每间隔一段时间就传一块,数据块的大小是决定于界面里的内存,以前的芯片都没有内存,USB控制器里的缓存又很小,也就是说电脑必须及时把数据传到界面,如果操作系统正处理高优先级别的事情而来不及发音频数据,声音就会有卡顿,所以电脑性能不好或USB界面的缓存小,传送的安全系数就低,声音没有得到保证,这也是为什么要用干净的电脑,播歌的同时不要开其它应用。

电脑传输音频数据与文件不同,文件的传输与存储是一个bit也不能错,所以每个数据块都有CRC校验,万一发现CRC不对,数据块必须重发,所以文件被拷贝多少次也是一样的。但是音频传送就没这待遇了,因为在计算机还很慢的年代认为音频数据里的一点错误是不要紧的,反正耳朵基本听不出来。所以CD抓轨出来的文档每次都不一样,光盘表面或激光接收器脏了,光盘面的反射、机子的振动、电源波动都有可能影响抓轨的数据。一旦数据存进文件里,再拷贝文件是不可能出错的,所以CD光盘的质量和抓轨机器是至关重要。如果你的解码器插上USB线就能用,又没有安装最新的驱动,操作系统并不知道你的界面有没有教错功能,数据发出去就不理了,有错也不会重发数据,反正错也只是一部分,也不一定能听出来。

USB线的设计是自带抗干扰,USB信号是D+和D-差分信号,类似于平衡线路,不过只传0101数码信号,差分的好处是信噪比高,抗干扰强,就算有干扰,+/-一起被干扰就互相抵消了,当然最好是外层有屏蔽,并且接好了地,保证USB信号不受外来干扰(小心手机和路由器在旁边),也不会干扰其它设备,双向屏蔽。

USB线的长度是受限于线芯的粗度,AWG24号线(粗)的理论长度是5米,而AWG32号线(细)只有1米长,买线不能只看外皮的粗度,里面的线芯才是关键,不论用多好的线材都不建议2米以上,1米到1.5米按需要买,千万别贪心贪方便。

数据量越大,USB的带宽频率就越高,对线材的要求也高,CD无损的数据量是44.1k*16b*2ch=1.4Mbps,USB1.1刚好够用,DSD64的采样率是CD的64倍,44.1k*64*2ch=5.6Mbps,升频到DSD256每秒数据量是22.6Mbps,如果你有标准的USB2.0,最大带宽是480Mbps,已经非常够用了。

磁环的作用是吸收EMI(电磁干扰),把磁环扣在线前端等于增加了一个共膜电感,对于高频干扰有压抑的作用,电脑和解码器的端口都可能泄漏高频干扰,如果产品要卖去美国或欧洲,都要拿到FCC和CE的认证,中国也有EMC电磁兼容性检测,需要符合GB17626的标准。在USB线插口前端掐一个磁环只需要几毛钱,一个不够就两头掐,但搞不懂为何有的USB线把磁环放中间?既然只是几毛钱的磁环为什么不是所有USB线都有磁环?一般烧友肯定觉得有双磁环的最好,如果厂家有工程师计算过用多大的磁环,再用仪器测试过,问题应该不大,磁环对数据传输没有一点好处(只有坏处),只能压制电处波对外围环境的干扰,但是磁环也压制了USB线的高频带宽,不合格的磁环(胡乱DIY)反而造成了传送错误。

关于USB的线芯材料,美国的标准要求是“软铜镀锡”,软线当然是为了使用方便,铜指的就是无氧铜,无氧铜就是纯铜,也就是最普通的纯铜,镀锡是为了防止铜与空气长期接触而氧化,锡又软又便宜。这种线10-20块1就能买1米,只要线径、线材、屏蔽符合基本要求就是一条合规的好线,不受售价的限制。把无氧铜改成单晶铜或纯银,把镀锡改成镀银,请问有没有工程师用仪器测试过?如果认为自己改变材料能有更好的效果(也只能影响长度),请拿出证据来。

数码线与模拟线是完全不同的,草医已经写过两篇文章讲解模拟线材,里面详细列举科学理论,受skin effect的影响,镀银和单晶铜线对模拟信号在不同频率的阻抗不同,影响了不同频率段的能量分布,所以不同线材的听感也有些微不同。但是数码信号只有0和1,从电脑传到解码器只有对与错,传输出错就直接影响音质,比如有爆痘声、有沙沙声、甚至卡顿,当然些微的随机数据丢失是很难被发现的。

有商家偷换概念,把升级模拟信号用的单晶铜或纯/纯银线用在USB线材上,没有实际测试数据却夸大功效,赚取数十数百倍的利润,希望烧友能明白是非,有钱可以多做善事,不要纵容黑心商家。

对于USB的插头与焊接,插针和外壳一般是纯铜,镀锌、镀金或镀铑是为了防止氧化,镀锌(亚银)最便宜也够用,镀金漂亮但是金软,拔插多了有磨损,镀金薄了还掉色,镀铑(亮银)漂亮又耐用但是贵。因为是数码信号,对焊点和用锡也没什么要求。

如果你看到这里还是不满意草医的回答,别急!好戏在后面,怕文章太长,我把干货放在下一篇,会讲解如何使USB传送零出错,还讲解为什么换USB线又能影响声音。
2019.7 草医
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发表于 2019-7-29 13:28 | 显示全部楼层
嗯,伏笔很好,等下一篇
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发表于 2019-7-31 09:33 | 显示全部楼层
理性发烧,对于一条 usb 线上万的,你不妨把这个钱随意升级一下前端,带来的差别都比换 usb 线大。
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发表于 2019-8-4 10:36 来自手机 | 显示全部楼层
好文,突然发现手里的USB线没有那么差了
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