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拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材

影音新生活 Hi-Fi 高保真 2015-02-28 3,064

经过之前多篇关于PC Hi-Fi系统组成的剖析文章,我们可以了解到PC Hi-Fi系统与传统音响系统的区别。而对于大部分普通电脑用户来说,想要让个人电脑与音响良好地结合起来,我们还需要详细地了解一下这两者间的信号传输线材。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

个人电脑之所以可以提供高品质的音乐播放效果和功能,很大程度都是依靠各类高品质的传输线材,来和音响系统组合在一起。根据线材的接口、材质、导体、长度的不同,我们可以搭配出千变万化的PC Hi-Fi系统。下面“影音新生活”就为大家做详细介绍。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

▌?音响线材的分类

PC Hi-Fi系统的一大特点,就是可以利用个人电脑来管理和播放高品质的音乐资源,随着高品质音乐资源的容量和比特流(Bit-rate)的提高,一般高品质(24bit/96kHz、24bit/192kHz)的音乐资源,5分钟单曲的容量可以高达500MB左右,也就是说每秒钟的数据传输可以高达20MB,而多声道或者DSD的资源则会更加大,因此挑选合适的数据传输线材,连接个人电脑和DAC(数字模拟转换器)是十分重要的。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

AES数字线

这是美国音频工程协会AES(Audio Engineering Scociety)以及欧洲广播联盟EBU(European Broadcaster Union)所采用的传输方式。AES/EBU使用XLR三脚接头,和数字同轴线的BNC或RCA不同。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

但除了接头,外表看起来和同款的数字同轴线几乎一模一样,而且,输出入阻抗是110Ω,也和同轴线的75Ω不同。虽然可有效消除噪声干扰,适合长距离传输,音场、动态较大,中低频较优的表现也比同轴线好,但线材(包括接头)较贵,规格较不普及,一般音响器材较少见。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

 

同轴数码线

同轴电缆(Coaxial Cable)是指有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆,是一种采用RCA插头的最常使用的线材,同轴线可以传输数字音频信号,也可以传输模拟的音频和视频信号。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆(即网络同轴电缆和视频同轴电缆)。同轴电缆分50Ω 基带电缆和75Ω宽带电缆两类。基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。基带电缆仅仅用于数字传输,数据率可达10Mbps。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

同轴线的RCA插头,我们一般俗称为莲花头(因某些型式的RCA接头外观看似莲花瓣),此种接头是由两个接点所组成,分别为Positive(+);Ground(Sleeve),使用同轴电缆连接,常使用在一般家用音响器材上,一般传输模拟信号的同轴线,我们也会把它称作S/PDIF(Sony/Philips Digital InterFace索尼和飞利浦数字接口英文缩写)信号线。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

光纤数码线

光纤线(Toslink)全名Toshiba Link。这是日本东芝(TOSHIBA)公司较早开发并设定的技术标准,它是以Toshiba+link命名的,在器材的背板上有OPTICAL作标识。现在几乎所有的数字影音设备都具备这种格式的接头。

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Toslink光纤曾大量应用在普通的中低档CD、LD、MD、DVD机及组合音响上,制造光纤常用的材料有塑料、石英、玻璃等,玻璃光纤(ST)是最昂贵的一种。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

Toslink使用光纤传送SPDIF信号,分两种类型,一般家用的设备都是用标准的接头,而便携式的器材如CD随身听等,则是用与耳机接头差不多大小的迷你光纤接头mini-Toslink。光纤连接可以实现电气隔离,阻止数字噪音通过地线传输,有利于提高DAC的信噪比。但是,时基误差是影响音质的重要因素,所以衡量数字音响设备传输接口性能的好坏,应以引起时基误差的大小为标准。

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Fireware线

别名火线的IEEE 1394,是由苹果公司领导的开发联盟开发的一种高速传输接口,IEEE 1394理论上可以将64台装置串接在同一网络上。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

传输速度有100Mbit/s、200Mbit/s、400Mbit/s和800Mbit/s,目前已经制定出1.6 Gbit/s和3.2 Gbit/s的规格。一般的Apple设备都带有这个接口,因此有不少专业音频播放设备或者高端解码DAC都会搭配这个接口。

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LAN双绞线

EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号,计算机网络综合布线使用第三、四、五类。其中五类线是我们所经常使用的线材,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的时延误差,性能得到很大提高。

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传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100BASE-T和10BASE-T网络,这是最常用的以太网电缆。LAN线当然还有七类线等升级版本,也能实现更高带宽。

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I2S线

I2S(Inter-IC Sound或Integrated Interchip Sound)是IC间传输数位音讯资料的一种接口标准,采用序列的方式传输2组(左右声道)资料。I2S常被使用在传送CD的PCM音讯资料到CD播放器的DAC中。由于I2S将资料讯号和时脉讯号分开传送,它的jitter失真十分地小。传输速度一般是DAT 48kHz/16bit的1.536MBit/s,和SACD 96kHz/24bit的4.608MBit/s。

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HDMI线材

关于这款线材相信不用我多介绍了,HDMI是一种全数位化影像和声音传送接口,可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数位音响与电视机。HDMI可以同时传送音频和影音信号,由于音频和视频信号采用同一条电缆,大大简化了系统的安装。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

HDMI也支持非压缩的8声道数位音频传送(取样率192kHz,资料长度24bits/sample),以及任何压缩音频串流如Dolby Digital或DTS,亦支援SACD所使用的8声道的1bit DSD信号。在HDMI 1.3规格中,又追加了超高资料量的非压缩音频串流如Dolby TrueHD与DTS-HD的支援。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

HDMI 2.0的规格中又加入了声音取样频率最高支持1536kHz,同时整体带宽从10.2 Gbit/s 提升至18Gbit/s,最大支持32Channel Multi-Dimensional Audio(LPCM)无压缩环绕音场,更为强大的是,一条线最多同时传送4组不同来源的声音(Multi-Stream audio),因此可以说HDMI线材是目前最为强大的音频传输线材之一。

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USB线材

USB(通用串行总线)经过几十年发展,已经成为一种在个人电脑领域大量使用的标准。USB是由PC(USB主机)发起一次传输,设备(例如一套USB扬声器)继而响应的通信协议。每次传输都寻址到一个特定设备,并寻址到该设备的一个特定端点。IN传输将数据发送至PC。当主机发起一次IN传输时,设备必须用主机所需的数据做出响应。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

USB音频使用了同步传输、中断传输和控制传输。所有音频数据通过同步传输来传输;中断传输用于转发关于音频时钟可用性的信息;控制传输用于设置音量、请求采样率等。USB 3.x是最新的USB规范,比以前的USB2.0运行更快。USB2.0的带宽为480Mbps,USB3.0的带宽为5Gbps,是USB2.0的10多倍。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

USB音频系统的数据需求取决于通道数、代表每个样本的位数,以及采样率。典型的通道数为2(立体声)、6(5.1声道)或者更高(用于录音室或DJ应用)。尽管传统音频可用16位,典型的采样率为24位,而高质量音频为32位。典型的采样率为44.1、48、96及192kHz,这些数字越大,信号传输的带宽则越高。

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▌?USB Audio方案

XMOS的USB Audio方案目前最受瞩目,它独有的多逻辑核及灵活的I/O可以通过编程满足不同应用场合的需求,将USB Audio方案从独立声卡的两个声道拓展到32个声道,基本覆盖了现有各种音乐器件的通道需求。对音乐文件采样率的支持,更是从44.1KHz/16bit到384KHz/32bit范围全面覆盖。除此之外,该方案还支持PCM和DSD两种音频文件,爱好音乐的用户可以通过采用XMOS的USB Audio产品来享受高品质的音乐。USB Audio 2.0标准采用USB异步高速模式,提供480MBps带宽的音频传输,且具有低至4.7ps的时钟抖动恢复时间。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

USB Audio 2.0规格的声音传输规格早期只支持PCM,同时Apple的Max OS X的USB驱动程序及中央声音处理引擎CoreAudio也只支持PCM,于是DSD数字音乐档案要透过个人计算机播放,就必须采取“伪装”的方式封装在24bit/176.4kHz的PCM串流里,透过USB传输称为DoP(DSD overPCM)、透过以太网络则为DoPE(DSD over PCM Ethernet)。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

其做法是将DSD的音乐数据摆放于24bit里较低的16bit,前面的8bit则纪录是DSD或PCM串流的标记,如此一来数字模拟转换器辨识之后,只要能对应24bit/176.4kHz的PCM解碼,就可对“隐身其中”的标准64fs DSD(64倍于CD取样率)音乐档案译码播放,至于两倍信息量的128fs DSD数字音乐档案,则只要数字模拟转换器译码能力在24bit/352.8kHz以上就可对应。

拥抱PC Hi-Fi:挑选合适的数字信号传输线材-影音新生活

无论你是使用那种播放设备(播放机、解码器、功放等),连接线材都是十分重要的一个环节,随着近年不少音响品牌都纷纷推出Hi-End制作水准的USB线、AES线等数字线材,PC Hi-Fi的概念将会获得更加深入地发展。由个人电脑所打造的音乐播放系统,将会成为许多音响新玩家们的敲门砖,信号传输线材也将成为他们投资音响系统的一个新开始。

结语:信号传输线材作为人们日常生活中最重要的工具,除了满足我们日常生活和工作中的信号传输外,还能为我们实现高品质的音乐娱乐体验,只要您对高品质音乐有追求,每个人都可称为PC Hi-Fi的玩家!

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