USB線真的能影響音質(zhì)么？

這種叫數(shù)據(jù)線

音頻產(chǎn)品的玄學(xué)中，線材絕對是爭議很大的一類。線材里面有電源線、模擬信號線與數(shù)字信號線等等，其中模擬信號線，比如耳機(jī)線，音箱線對于聲音會有影響并沒有多少人懷疑，但是電源線與數(shù)字線的爭議比較大，特別是數(shù)字線則會受到很多質(zhì)疑。

對于學(xué)過數(shù)字電路、計算機(jī)的朋友來說，數(shù)字信號線，比如USB線對于聲音有影響這個觀點(diǎn)，似乎應(yīng)該想都不用想的就可以否定，因為數(shù)字傳說的最大優(yōu)勢就是可靠，信號只有0與1兩種狀態(tài)，即便中間出現(xiàn)了錯誤也會通過各種方法進(jìn)行糾正，最終的數(shù)據(jù)保證是一致的。這就好比我們上網(wǎng)看網(wǎng)頁，服務(wù)器與我們距離可能幾千里，期間經(jīng)過無數(shù)的網(wǎng)線與節(jié)點(diǎn)，但是我們獲取的信息不會有差錯，比如同樣一則新聞所有打開網(wǎng)頁的人看到的都是同樣的內(nèi)容，不會因為傳輸誤碼而看到的內(nèi)容不一樣。因此，既然傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是可靠的，那么又怎么可能會影響音質(zhì)？

這種叫HiFi線（AudioQuest）

筆者當(dāng)年學(xué)的專業(yè)也剛好是電子通信，所以對于USB數(shù)據(jù)線最初是否定的，但后來看到網(wǎng)上各種表現(xiàn)USB數(shù)據(jù)線影響巨大的結(jié)論，也開始尋找一些理論依據(jù)，并且開始發(fā)行有影響的不只是USB數(shù)據(jù)線本身，解碼器、數(shù)字界面的USB端口控制方案影響似乎要更大。如果以解碼器的USB端口以及USB數(shù)據(jù)線對聲音有影響為前提，筆者認(rèn)為產(chǎn)生的原因應(yīng)該如下：

音頻內(nèi)容的傳輸不同于其他數(shù)據(jù)內(nèi)容，是要求實時性的，傳過來的東西不能中間有中斷或者延遲，否者會一定程度上影響聽到的聲音感受。這應(yīng)該比較易理解，比如在線視頻，如果網(wǎng)絡(luò)狀況不好，雖然看到的內(nèi)容肯定是相同的，但斷斷續(xù)續(xù)的緩沖與停止，無疑是難以令人正常欣賞下去的。對于吹毛求疵的HiFi設(shè)備對于實時的要求更是苛刻，如果傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)錯誤，即便是有糾錯機(jī)制，但是重新傳輸?shù)脑拕荼貢硌舆t，影響時鐘頻率，增大jitter，從而影響聽音感受。所以如果說USB數(shù)字信號線會影響音質(zhì)，那么主要原因應(yīng)該在于它的實時性，不同于往U盤復(fù)制文件，早復(fù)制完一毫秒和晚復(fù)制完一毫秒都沒有什么影響。而PC-HiFi之所以認(rèn)為還不能與傳統(tǒng)CD機(jī)音質(zhì)相提并論的原因，筆者認(rèn)為與電腦功能太多，干擾太多，系統(tǒng)同時運(yùn)行的線程太多，容易更多的產(chǎn)生傳輸錯誤，不太容易保證信號的穩(wěn)定性與連續(xù)性有關(guān)。

另外一個重要因素是解碼器的USB模塊。既然是傳輸自然有一套標(biāo)準(zhǔn)的USB音頻規(guī)范，它的作用是規(guī)范USB接口實時傳輸音頻信號的問題，是直接集成在操作系統(tǒng)內(nèi)的，也就是說，只要符合這個規(guī)范的USB音頻產(chǎn)品，系統(tǒng)內(nèi)的集成驅(qū)動就能直接支持，而不用廠商另外開發(fā)驅(qū)動程序。但這個規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)不高，所以一些功能強(qiáng)大一些的解碼器，往往要高于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，需要專用的驅(qū)動程序才能工作。

在這個標(biāo)準(zhǔn)USB音頻規(guī)范下，有三種傳輸模式：同步、自適應(yīng)，和異步。

那么自適應(yīng)傳輸模式和異步傳輸模式到底有何區(qū)別呢？這里先要了解一下USB音頻處理的大致流程。電腦通過USB接口將音頻數(shù)據(jù)流傳遞給DAC上的USB接收芯片，USB接收芯片一邊接收數(shù)據(jù)，一邊合成時鐘信號，然后轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的I2S或者SPDIF信號，再傳遞給后面的數(shù)據(jù)接收芯片，再之后的流程與一般的DAC就沒有分別了。而在這個過程中，影響USB音質(zhì)的關(guān)鍵，就是USB接收芯片所合成的時鐘信號。

在自適應(yīng)模式下，USB接收芯片，在合成時鐘信號的過程中，會根據(jù)USB傳輸速率的變化，對時鐘信號進(jìn)行實時的調(diào)整。也就是說，在這種情況下，USB傳輸速率的變化，會直接影響到合成的時鐘信號。

舉個夸張點(diǎn)的例子：比如現(xiàn)在播放一段44.1K的音頻，當(dāng)然就要求USB接收芯片合成一個44.1K的時鐘。而這個44.1K的時鐘，對應(yīng)于USB傳輸?shù)乃俾?，比如?00個數(shù)據(jù)包每秒。也就是說，如果要讓USB接收芯片穩(wěn)定的合成44.1K 的時鐘，USB傳輸速率，也必須穩(wěn)定在200個數(shù)據(jù)包每秒。但現(xiàn)在的問題是，USB傳輸?shù)乃俣炔豢赡苓@么穩(wěn)定，也許這一秒傳遞了200個數(shù)據(jù)包，而下一秒，突然增加到了400個。而這個時候，USB接收芯片會怎么做？它會把實際合成的時鐘，提高到88.2K。如果再下一秒的USB速率又變?yōu)?00個數(shù)據(jù)包每秒，那么相應(yīng)的合成時鐘就變成了22.05K。當(dāng)然，這是一個極端夸張的例子?？墒菫槭裁碪SB接收芯片要這么做？很簡單。因為如果USB接收芯片只是單純的合成44.1K的時鐘，每秒處理200個數(shù)據(jù)包，那么一旦真的收到了400個或者100個數(shù)據(jù)包，緩存就會溢出，或者斷流。所以，在自適應(yīng)模式下，USB接收芯片所合成的時鐘信號，是隨USB口的傳輸速率實時變化的，傳輸速率是主，時鐘信號為從，USB傳輸速率的變化直接影響到合成的時鐘信號。那么可想而知，這個時鐘信號的jitter有多大。從而你也可以理解，為什么自適應(yīng)下通常不支持規(guī)格較高的音頻傳輸（比如24bit/192KHz），還有為什么有人會說，換質(zhì)量好的USB線能提高音質(zhì)，因為質(zhì)量好的線更能保證傳輸速率的穩(wěn)定性。

那么異步傳輸是怎么工作的呢？說起來更簡單，USB接收芯片現(xiàn)在只需要穩(wěn)定的合成44.1K的時鐘，也就是說，現(xiàn)在這個時鐘與USB傳輸速率無關(guān)了。可是如果這樣的話，緩存的問題怎么解決？答案是，軟件控制。通過一套軟件，根據(jù)緩存的負(fù)載情況，實時的控制USB口的傳輸速率，從而保證緩存不會溢出或者斷流。在這種情況下，時鐘信號為主，傳輸速率為從，時鐘信號不受傳輸速率變化的影響，理論上這時的jitter源，就只有工作晶振本身的誤差了。

所以異步USB模式有自己的時鐘，更大的緩存以及軟件上的換成控制方案，所以數(shù)據(jù)傳輸要穩(wěn)定與可靠很多，同時可以支持更大的數(shù)據(jù)量傳輸，更高碼率甚至DSD音頻的傳輸，同時對于USB線材的質(zhì)量依賴變得小了。所以從這個層面上說，如果解碼器的USB模塊足夠的好，那么USB數(shù)據(jù)線的影響應(yīng)該也會變得小的多。

當(dāng)然，以上只是以USB傳輸對音質(zhì)有影響為前提，筆者找到的一些理論說法，實際具體有沒有影響，也必須通過實踐去檢驗。

然后筆者找來了幾個不同品牌的數(shù)據(jù)線，包括第三方廠牌的數(shù)據(jù)線以及隨身聽自帶的線，還有一條Hi-Fi發(fā)燒級USB線，經(jīng)過試聽后做出對比。經(jīng)過試聽對比，可以說USB線對聲音確實有一定的影響，但對于普通USB數(shù)據(jù)線而言，聲音表現(xiàn)幾乎是沒有什么區(qū)別的，而USB線的質(zhì)量、可靠性更值得關(guān)注。而發(fā)燒級USB線材不知道用了怎么樣的秘訣，的確可以一定程度上改善音質(zhì)，但從價格上來講性價比很低，對于普通的音頻設(shè)備來說并不值得，錢花在其它地方提升會更大。