USB線(xiàn)真的能影響音質(zhì)么？

這種叫數據線(xiàn)

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

對于學(xué)過(guò)數字電路、計算機的朋友來(lái)說(shuō)，數字信號線(xiàn)，比如USB線(xiàn)對于聲音有影響這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，似乎應該想都不用想的就可以否定，因為數字傳說(shuō)的最大優(yōu)勢就是可靠，信號只有0與1兩種狀態(tài)，即便中間出現了錯誤也會(huì )通過(guò)各種方法進(jìn)行糾正，最終的數據保證是一致的。這就好比我們上網(wǎng)看網(wǎng)頁(yè)，服務(wù)器與我們距離可能幾千里，期間經(jīng)過(guò)無(wú)數的網(wǎng)線(xiàn)與節點(diǎn)，但是我們獲取的信息不會(huì )有差錯，比如同樣一則新聞所有打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)的人看到的都是同樣的內容，不會(huì )因為傳輸誤碼而看到的內容不一樣。因此，既然傳輸的數據是可靠的，那么又怎么可能會(huì )影響音質(zhì)？

這種叫HiFi線(xiàn)（AudioQuest）

筆者當年學(xué)的專(zhuān)業(yè)也剛好是電子通信，所以對于USB數據線(xiàn)最初是否定的，但后來(lái)看到網(wǎng)上各種表現USB數據線(xiàn)影響巨大的結論，也開(kāi)始尋找一些理論依據，并且開(kāi)始發(fā)行有影響的不只是USB數據線(xiàn)本身，解碼器、數字界面的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數據線(xiàn)對聲音有影響為前提，筆者認為產(chǎn)生的原因應該如下：

音頻內容的傳輸不同于其他數據內容，是要求實(shí)時(shí)性的，傳過(guò)來(lái)的東西不能中間有中斷或者延遲，否者會(huì )一定程度上影響聽(tīng)到的聲音感受。這應該比較易理解，比如在線(xiàn)視頻，如果網(wǎng)絡(luò )狀況不好，雖然看到的內容肯定是相同的，但斷斷續續的緩沖與停止，無(wú)疑是難以令人正常欣賞下去的。對于吹毛求疵的HiFi設備對于實(shí)時(shí)的要求更是苛刻，如果傳輸的過(guò)程中出現錯誤，即便是有糾錯機制，但是重新傳輸的話(huà)勢必會(huì )帶來(lái)延遲，影響時(shí)鐘頻率，增大jitter，從而影響聽(tīng)音感受。所以如果說(shuō)USB數字信號線(xiàn)會(huì )影響音質(zhì)，那么主要原因應該在于它的實(shí)時(shí)性，不同于往U盤(pán)復制文件，早復制完一毫秒和晚復制完一毫秒都沒(méi)有什么影響。而PC-HiFi之所以認為還不能與傳統CD機音質(zhì)相提并論的原因，筆者認為與電腦功能太多，干擾太多，系統同時(shí)運行的線(xiàn)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定性與連續性有關(guān)。

另外一個(gè)重要因素是解碼器的USB模塊。既然是傳輸自然有一套標準的USB音頻規范，它的作用是規范USB接口實(shí)時(shí)傳輸音頻信號的問(wèn)題，是直接集成在操作系統內的，也就是說(shuō)，只要符合這個(gè)規范的USB音頻產(chǎn)品，系統內的集成驅動(dòng)就能直接支持，而不用廠(chǎng)商另外開(kāi)發(fā)驅動(dòng)程序。但這個(gè)規范的標準不高，所以一些功能強大一些的解碼器，往往要高于規范標準，需要專(zhuān)用的驅動(dòng)程序才能工作。

在這個(gè)標準USB音頻規范下，有三種傳輸模式：同步、自適應，和異步。

那么自適應傳輸模式和異步傳輸模式到底有何區別呢？這里先要了解一下USB音頻處理的大致流程。電腦通過(guò)USB接口將音頻數據流傳遞給DAC上的USB接收芯片，USB接收芯片一邊接收數據，一邊合成時(shí)鐘信號，然后轉化為標準的I2S或者SPDIF信號，再傳遞給后面的數據接收芯片，再之后的流程與一般的DAC就沒(méi)有分別了。而在這個(gè)過(guò)程中，影響USB音質(zhì)的關(guān)鍵，就是USB接收芯片所合成的時(shí)鐘信號。

在自適應模式下，USB接收芯片，在合成時(shí)鐘信號的過(guò)程中，會(huì )根據USB傳輸速率的變化，對時(shí)鐘信號進(jìn)行實(shí)時(shí)的調整。也就是說(shuō)，在這種情況下，USB傳輸速率的變化，會(huì )直接影響到合成的時(shí)鐘信號。

舉個(gè)夸張點(diǎn)的例子：比如現在播放一段44.1K的音頻，當然就要求USB接收芯片合成一個(gè)44.1K的時(shí)鐘。而這個(gè)44.1K的時(shí)鐘，對應于USB傳輸的速率，比如是200個(gè)數據包每秒。也就是說(shuō)，如果要讓USB接收芯片穩定的合成44.1K 的時(shí)鐘，USB傳輸速率，也必須穩定在200個(gè)數據包每秒。但現在的問(wèn)題是，USB傳輸的速度不可能這么穩定，也許這一秒傳遞了200個(gè)數據包，而下一秒，突然增加到了400個(gè)。而這個(gè)時(shí)候，USB接收芯片會(huì )怎么做？它會(huì )把實(shí)際合成的時(shí)鐘，提高到88.2K。如果再下一秒的USB速率又變?yōu)?00個(gè)數據包每秒，那么相應的合成時(shí)鐘就變成了22.05K。當然，這是一個(gè)極端夸張的例子?？墒菫槭裁碪SB接收芯片要這么做？很簡(jiǎn)單。因為如果USB接收芯片只是單純的合成44.1K的時(shí)鐘，每秒處理200個(gè)數據包，那么一旦真的收到了400個(gè)或者100個(gè)數據包，緩存就會(huì )溢出，或者斷流。所以，在自適應模式下，USB接收芯片所合成的時(shí)鐘信號，是隨USB口的傳輸速率實(shí)時(shí)變化的，傳輸速率是主，時(shí)鐘信號為從，USB傳輸速率的變化直接影響到合成的時(shí)鐘信號。那么可想而知，這個(gè)時(shí)鐘信號的jitter有多大。從而你也可以理解，為什么自適應下通常不支持規格較高的音頻傳輸（比如24bit/192KHz），還有為什么有人會(huì )說(shuō)，換質(zhì)量好的USB線(xiàn)能提高音質(zhì)，因為質(zhì)量好的線(xiàn)更能保證傳輸速率的穩定性。

那么異步傳輸是怎么工作的呢？說(shuō)起來(lái)更簡(jiǎn)單，USB接收芯片現在只需要穩定的合成44.1K的時(shí)鐘，也就是說(shuō)，現在這個(gè)時(shí)鐘與USB傳輸速率無(wú)關(guān)了?？墒侨绻@樣的話(huà)，緩存的問(wèn)題怎么解決？答案是，軟件控制。通過(guò)一套軟件，根據緩存的負載情況，實(shí)時(shí)的控制USB口的傳輸速率，從而保證緩存不會(huì )溢出或者斷流。在這種情況下，時(shí)鐘信號為主，傳輸速率為從，時(shí)鐘信號不受傳輸速率變化的影響，理論上這時(shí)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(shí)鐘，更大的緩存以及軟件上的換成控制方案，所以數據傳輸要穩定與可靠很多，同時(shí)可以支持更大的數據量傳輸，更高碼率甚至DSD音頻的傳輸，同時(shí)對于USB線(xiàn)材的質(zhì)量依賴(lài)變得小了。所以從這個(gè)層面上說(shuō)，如果解碼器的USB模塊足夠的好，那么USB數據線(xiàn)的影響應該也會(huì )變得小的多。

當然，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(shuō)法，實(shí)際具體有沒(méi)有影響，也必須通過(guò)實(shí)踐去檢驗。

然后筆者找來(lái)了幾個(gè)不同品牌的數據線(xiàn)，包括第三方廠(chǎng)牌的數據線(xiàn)以及隨身聽(tīng)自帶的線(xiàn)，還有一條Hi-Fi發(fā)燒級USB線(xiàn)，經(jīng)過(guò)試聽(tīng)后做出對比。經(jīng)過(guò)試聽(tīng)對比，可以說(shuō)USB線(xiàn)對聲音確實(shí)有一定的影響，但對于普通USB數據線(xiàn)而言，聲音表現幾乎是沒(méi)有什么區別的，而USB線(xiàn)的質(zhì)量、可靠性更值得關(guān)注。而發(fā)燒級USB線(xiàn)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(jià)格上來(lái)講性?xún)r(jià)比很低，對于普通的音頻設備來(lái)說(shuō)并不值得，錢(qián)花在其它地方提升會(huì )更大。