线材玄学?说说模拟和数字信号线如何影响声音 第一季(初烧慎入)
最近几个月和一些朋友讨论,说hifi有很多玄学,或者说是误区,尤其是线材,特别是对数字信号的线材的认识。整理了相关讨论,并查阅了资料,写出来和大家分享,欢迎理性讨论,不妥之处请扶正 (坚持线材无用的烧友就略过吧,这篇帖子不讨论线材有没有用的问题):
在数字音响器材中,转盘、界面、解码、放大、耳机都有具体数据和指标,但对于线材的评价很难有一个客观事实依据,大部分是靠听感来决定。每个人的听感都不一样,但对于hifi,大致有一个基本可以衡量的客观标准:三频均衡、声场规模、声音密度、高频毛刺、低频干净、乐器人声分离度、锐度(清晰度)、底噪(背景黑)。
影响声音的线材或方式有四类:模拟信号线(耳机线、塞线、对录线)和 数字信号线(同轴线、usb线、光纤线)、无线(蓝牙 aptx、airplay、wifi)以及电源线。
1、对于模拟信号线基、插头、焊锡对于声音的影响,大部分人都是认同的,尤其是耳机线、塞线对于耳机 耳塞单元的影响,有的时候可以影响到一个耳机的风格或档次,比如:sony Z7就是一个典型,换官方升级线以后的Z7才算是hifi耳机,否则,就是普通的听流行的耳机,和beats耳机是一类的。
关于线材对模拟信号的影响,有很多理论,线材是自然的EQ(均衡器,数字均衡器有很多问题),不同的金属导体、编制方法、屏蔽等都是对声音有影响的。为什么一些线材大厂、官方成品升级线贵,因为里面有很多开发成本在里面,而普通DIY基本上就是堆料、焊接,什么线材贵、名字好听就用什么,具体如何设计、选材、搭配、工艺、测试基本没有,甚至有些DIY的材料都不能保证是真材实料。比如:铜、银是最好的导体,其他金属比如金,阻抗很大,是不会单独拿来当线材用的,金银合金线,都是银混杂少量的金,用来调味道,部分DIY用简单的金银混编,代替金银合金,而且金银合金就比单晶铜好听吗?个人觉得未必吧。关于模拟信号线的讨论,也有很多内容,有机会再和大家分享。
2、说说数字信号线,争议比较大。起初大部分人的印象是,我们通常用usb拷贝文件,0101001的文件,从来没有出错,同轴信号和usb信号(两种PCM的编码规则不同)难道会传错?
先说同轴spdif信号,同轴信号包括声音数据和时钟数据(根据SPDIF格式定义,发送端把声音和时钟数据是调制在一起传输,按01010101传输,接收端,再把脉冲电子信号还原成声音数据和时钟数据),同轴传输和我们普通usb文件拷贝的本质不同,在于同轴传输没有CR校验(当年飞利浦和sony定制标准的时候,没有考虑双向传输,造成SFDIF先天缺陷),其实我们在电脑上拷贝文件的时候,会发现拷贝速度一直在变化,原因之一就是数据不断校验、出错,重传。同轴信号传输给前端(DAC接收),由于数据没有校验,出错了接收端一般会进行差值或者丢弃纠正(有点像视频信号的马赛克纠错),所以,同轴线对于声音的影响比较大。实际经验(成品线,不包括DIY线),一般200元左右的同轴线,只要屏蔽做好已经听不到明显杂讯;500~1000元左右的线声音可以满足一般hifi要求,声音比较干净(代表:欧亚德510 万隆2001),1000~1500元的同轴线三频均衡、有甜味、通透、干净、背景黑,1500元以上的同轴线已经是开始在玩味道了(3000以上的线也玩的不多,这纯属个人观点,供参考)。
再说usb音频数据传输(注意这里是usb音频数据传输),usb音频和usb文件传输是不一样的机制,usb音频传输在usb规范定义中也是完全没有校验的。所以,普通usb音频传输和同轴是差不多的问题,而且,usb线理论上比同轴线要求高,因为在usb线中有四条线(同轴只有两条),其中有一条5V的电源,一般说usb的干扰多数是发生在这里,另外,通常pc的usb供电不足,也是影响pc hifi的重要因素之一。比较典型的usb线影响,是用安卓手机做转盘 usb otg、iphone 相机套件,usb线材的质量直接影响声音,而且,影响不小,iphone+相机套件加一条纯银usb线,声音马上变亮、更凝聚、高频少毛刺、低频干净。
继续吧,usb异步传输呢,这里需要引用一张图来说明。usb音频异步传输并不是普通理解校验、重传的问题(声音有个延迟问题,超过50皮秒就会影响听感,所以一般不会用usb文件传输的方式)。usb音频的异步,主要是时钟的异步,本质上是,用支持usb异步的dac的时钟频率,告诉发送端(pc,usb是双向传输机制,这一点比SPDIF好),音频数据的发送时间,通过软件控制(一般windows系统需要装相应的usb 异步驱动,mac可以不装,因为mac系统硬件标准,os系统中core audio已经考虑到usb异步音频传输的问题)。所以,异步usb音频传输中,过程中音频数据是没有校验,但时钟数据主要由dac的时钟来提供,发送端会根据dac的时钟频率通过反馈通道感知,调整发送数据的时间及频率,因此,软件设计至关重要。所以,usb异步传输也受usb线材影响,没有普通usb传输大(主要是背景干净程度不一样),但dac的时钟素质、数字界面以及同步软件设计影响更大。比如:chord hugo原配的usb线就比较狗血,连接pc-hifi玩异步usb,会出现爆音。所以,usb异步传输也不见得是最好的传输方式,可以换更好的数字界面、时钟提升音质。
最后,说一下光纤传输。光纤的音频传输和同轴一样是没有校验的,线材对于光纤的传输影响不大,远距离传输光纤是首选。但为什么很多人说光纤出来的声音数码味重呢?光纤有两次光电转换,因为光纤的传输特殊性,接收端收到发送端数据包括声音和时钟数据,接收端保留声音数据(如果光电转换出错就用老办法差值),时钟数据由接收端声场,与声音数据重新合成传送给dac,波形非常好看,实际上是有失真的。(时钟频率是DAC数模转换非常重要的参数,时钟数据的影响,远比声音数据010010的一个数据错误影响大,他是连锁反应的jitter)有一些普通usb传输,也用这种方式传输,号称usb异步传输,和上面图中讲到的usb异步传输,效果也是差一些的。
关于同轴、usb、光纤,再补充一点,在usb异步传输这张图中有FIFO(先进先出队列)就是一个高速寄存器(同轴、usb都有),熟悉计算机硬件的烧友,应该知道CPU的一级缓存、二级缓存,这个缓存一般只有几十k,所以,这个寄存器资源是有限的,不是像内存或硬盘那样,动不动上G的空间,否则,就用这么费劲设计异步传输了,在传输过程中,接受方会根据发送方速度调整(以前有些usb采用不调整策略,哪个声音损失更大),理论上调整范围就是这个寄存器大小,多了就抛弃,少了就差值。(数据如果直接缓存到内存,内存存取速度还是慢,一定会有延迟)
3、无线(蓝牙 aptx、airplay、wifi)。无线传输谈一下蓝牙的aptx模式吧,蓝牙4.0不等于aptx,苹果全系产品不支持aptx(苹果有另一个标准AAC,类似aptx,但很多播放或解码设备不支持aac),三星、moto、htc、黑莓、sony的手机大部分支持aptx,国内只有vivo 3s play和 x5 max支持,其他ak iRiver播放器、国产手机、魅族手机都不不支持(普通蓝牙就是SBC传输,相当于128k mp3的音质)。aptx,本身传输协议设计,可以满足cd级的音质(至少是320k mp3的级别),但是实际情况是,因为蓝牙传输和光纤非常相似,时钟数据也是后来叠加,数码味重。另外,支持aptx协议的多数是安卓手机,由于安卓系统、手机硬件设计考虑,优先是蜂窝信号,蓝牙信号不是非常稳定、本身安卓手机的底噪会叠加到蓝牙音频中(sony zx2的蓝牙不错,可惜不支持hugo),所以,目前的aptx和hifi还是距离的。
好了,终于把信号线材部分写完了,陆陆续续写了几周,基本上把关于信号线材的讨论写完了,还有一些airplay、wifi、电源线、数字界面、晶振和时钟的一些问题讨论,以后,有机会再写出来和大家分享吧。
线材玄学?说说电源线和音频信号线如何影响声音 第二季(初烧慎入)
最近,和烧友交流如何对chord hugo进行改进,烧友亲自实践改进了Hugo的供电系统,在hugo的电源输入端,并联了四个超级电容和四节18650锂电池(完全参照chord hugo TT的改造方法进行,材料也一致),最终,不但大幅提升hugo的续航,而且hugo的声音也提升了一档次,据烧友的测试,可以与原版的hugo TT一较高下了,实在佩服这样的实践,哈。
受此启发,也决定折腾一下,Hugo已经改过RCA母座就不折腾了,hugo做音源(ak100II做转盘,光纤LIFATEC,hugo的地线已经做了阻隔处理,否则一边充电 一边播放会有干扰),通过DH labs的RCA信号线进车载功放,把车上的车载功放的供电系统改进--电源线、电容,把电瓶到功放的电源线换成古河电源线、电容换成哈曼卡顿 1.5法拉(原来是来福1法拉),保险和铜鼻子都是用古河的,焊锡wbt。过程就不细说了,自家的工人干了整整三周的时间(自己喜欢hifi,但工人都不是专业改汽车音响的,专业的也没我专业不是,哈)。最终,声音确实有非常大的提升,和台式耳机系统换电源线是一样的效果,声音整体变顺滑,中频更加饱满,低频有劲(改进电容也有影响,但测试了主要是电源线)。
汽车上的供电基本是12v直流电瓶供电(理论12v实际不是),对于电源的影响姑且如此,何况是日常的家庭交流供电。不同品质,结构的音频信号线及喇叭线对器材的声音有有所影响,这个观点相信不会有多少人产生质疑,但电源线的结构及品质对声音也有影响的观点,却又不少人认为是玄学,是心理作用,是音响行业的一种误导甚至是骗局,究其原因,往往以以下几点理由:
1、电源线仅起传输电源的作用,音频信号根本不通过它,因此不会影响音质;
2、电源线是发电厂到用电器之间的传输载体,短短的1.5米根本就是杯水车薪,作用不大;
3、如果更换,则是全程的更换。
更有甚者会反讽调侃到小区变压器,风力发电,水力发电及核发电的区别。其实挺简单的事情,花费几百元上条优质电源线与野鸡线横向对比下便会立竿见影,正所谓实践出真知,用理论上想当然东西作为判断是非的依据显然是经不起实践的检验的。
假设入户的电源是符合要求的,家里的走线肯定是比较差的,所以音响系统供电就是坏线+好线,按照水桶理论,起决定作用的应该是最短的木板,就是说加了好线也没有用。而在实听对比上,高品质的电源线会对声音的顺滑感及力度感有所提升,这是毋庸置疑的事实,如果这样,按照水桶理论,起决定作用的是最短的木板,好的电源线才是那块最短的木板了!而不是常说的居民小区的劣质电线。之所以这么说,事情是这样的:
1、我们的供电系统是50HZ的吧,当然还有高频谐波,如100hz,200hz,当然还有杂波(你的电视/冰箱/空调都会产生杂波),频率不定。我们的设备,无论CD/dac/功放要的可都是那个50HZ的电源,不是谐波,也不是杂波。平常的电线频带比较宽,我估计传音频(0hz---20kHZ)都没有问题, 而好的电源线恰恰是频带比较窄,将一些谐波和杂波滤掉了,他是个低通滤波器,也就是说好线的频带比较窄。所以说短木板是好线。(以上从网上引述)
2、地线良好,对于hifi系统而言,是否良好的接地极大的影响声音,一般接地不好,有的会有交流干扰声音,最明显的在汽车上,经常改完音响,容易出现的问题,停车听音乐没问题,车辆启动、加速、刹车都会有交流声滋扰;对于接地而言,除了干扰之外,接地不好,最明显的是低频没有力量,所以,换了优质的电源线以后,最明显的感受就是声音更有力量,低频有劲了。
供电在所有的模拟系统(HIFI系统本质上是模拟系统)中都至关重要,这是大厦的基础。电源有问题,再好的系统也白搭。建议为自己的系统上个大牛,会让你的系统超水平发挥。因为所有的牛都是低通,净化电源。关于电源线可以滤波的作用,我觉得是有效果的,但并不能无限夸大,大部分功放、dac电源接入后,都有滤波电路,但注意,并不是有了滤波电路,电源就可以处理非常干净,否则,ps audio P5电源处理器有何意义?
再说音频信号线,音频信号线和电源线正好相反:
原来一根差线,再在差线上接上一条好线,对音质没有提升,这种情况下,差线是短木板。因为我们要求音箱线要有高的带宽,好线的带宽宽,可以传输更多的声音细节;差线的带宽窄,高频被衰减了,声音的细节就缺失了。所以,在汽车上,由于考虑到汽车原有的线路不能随意更换(越高级的车,越如此),从主机到喇叭这段的音频信号线不太好换,根据木桶原理,不建议更换特别高级的线,我自己也实践过,确实提升不是特别大,除非,你把主机 功放 线材 喇叭独立成一套新系统。
所以实践是检验真理的唯一标准。不要轻易怀疑实践。如果你的理论和实践相冲突,去更正你的理论。