USB線真的能影響音質么？

這種叫數據線

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

對于學過數字電路、計算機的朋友來說，數字信號線，比如USB線對于聲音有影響這個觀點，似乎應該想都不用想的就可以否定，因為數字傳說的最大優(yōu)勢就是可靠，信號只有0與1兩種狀態(tài)，即便中間出現了錯誤也會通過各種方法進行糾正，最終的數據保證是一致的。這就好比我們上網看網頁，服務器與我們距離可能幾千里，期間經過無數的網線與節(jié)點，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頁的人看到的都是同樣的內容，不會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，那么又怎么可能會影響音質？

這種叫HiFi線（AudioQuest）

筆者當年學的專業(yè)也剛好是電子通信，所以對于USB數據線最初是否定的，但后來看到網上各種表現USB數據線影響巨大的結論，也開始尋找一些理論依據，并且開始發(fā)行有影響的不只是USB數據線本身，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數據線對聲音有影響為前提，筆者認為產生的原因應該如下：

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。這應該比較易理解，比如在線視頻，如果網絡狀況不好，雖然看到的內容肯定是相同的，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設備對于實時的要求更是苛刻，如果傳輸的過程中出現錯誤，即便是有糾錯機制，但是重新傳輸的話勢必會帶來延遲，影響時鐘頻率，增大jitter，從而影響聽音感受。所以如果說USB數字信號線會影響音質，那么主要原因應該在于它的實時性，不同于往U盤復制文件，早復制完一毫秒和晚復制完一毫秒都沒有什么影響。而PC-HiFi之所以認為還不能與傳統CD機音質相提并論的原因，筆者認為與電腦功能太多，干擾太多，系統同時運行的線程太多，容易更多的產生傳輸錯誤，不太容易保證信號的穩(wěn)定性與連續(xù)性有關。

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準的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內的，也就是說，只要符合這個規(guī)范的USB音頻產品，系統內的集成驅動就能直接支持，而不用廠商另外開發(fā)驅動程序。但這個規(guī)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(guī)范標準，需要專用的驅動程序才能工作。

在這個標準USB音頻規(guī)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(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就沒有分別了。而在這個過程中，影響USB音質的關鍵，就是USB接收芯片所合成的時鐘信號。

在自適應模式下，USB接收芯片，在合成時鐘信號的過程中，會根據USB傳輸速率的變化，對時鐘信號進行實時的調整。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44.1K的時鐘。而這個44.1K的時鐘，對應于USB傳輸的速率，比如是200個數據包每秒。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個數據包每秒。但現在的問題是，USB傳輸的速度不可能這么穩(wěn)定，也許這一秒傳遞了200個數據包，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個數據包每秒，那么相應的合成時鐘就變成了22.05K。當然，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個數據包，那么一旦真的收到了400個或者100個數據包，緩存就會溢出，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，換質量好的USB線能提高音質，因為質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接收芯片現在只需要穩(wěn)定的合成44.1K的時鐘，也就是說，現在這個時鐘與USB傳輸速率無關了?？墒侨绻@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，根據緩存的負載情況，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，所以數據傳輸要穩(wěn)定與可靠很多，同時可以支持更大的數據量傳輸，更高碼率甚至DSD音頻的傳輸，同時對于USB線材的質量依賴變得小了。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數據線的影響應該也會變得小的多。

當然，以上只是以USB傳輸對音質有影響為前提，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據線，包括第三方廠牌的數據線以及隨身聽自帶的線，還有一條Hi-Fi發(fā)燒級USB線，經過試聽后做出對比。經過試聽對比，可以說USB線對聲音確實有一定的影響，但對于普通USB數據線而言，聲音表現幾乎是沒有什么區(qū)別的，而USB線的質量、可靠性更值得關注。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，但從價格上來講性價比很低，對于普通的音頻設備來說并不值得，錢花在其它地方提升會更大。