通过一条好线探索USB音频技术

83281975 · 发表于 2019-10-2

试听Kubala-Sosna金威Temptation USB线

音响圈中有论调说线材无用论，作为音响玩了超过20年的老烧对此当然无法苟同，无数次和朋友们一起对比试听线材的经历告诉我们，线材对音响重播效果确实有至关重要的影响。当然了，前提是器材的搭配和调整已经足够合理，在这个基础上用线材根据自己喜欢调味才是正途，也才能反应出不同线材的区别和个性。那些器材本身个性已有偏颇，甚至是严重扭曲的器材组合，妄想希望通过线材来起死回生是不现实的。
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前段时间捧回了Pure Audio柏韵十周年纪念版AirDSD网络数字播放/解码/前级/耳放一体机，因为可兼容NAS网络储存器和USB直插外置硬盘等方式作播放，如此轻松方便的音乐获得方式，从此宣告可脱离以往用PC电脑作播放的历史。直到前不久，坚守PC HiFi阵型的朋友说想找一条USB A-B线升级用了多年的日本Furutech GT2，并且找来了价格涵盖2000-6000元的几款线来做对比，我们一群狐朋狗友当然不会放过这个线材PK的难得机会啦。说实话我很想和大家公开这些参与PK的都有哪些线，但其实每款线都有一些自己的特性，并没有绝对的优劣之分，即使是这次朋友留下的美国Kubala-Sosna金威Temptation USB线，也只能说明在他的系统里更适合这款线的发挥，而如果换了其它搭配，或许A/B/C/D线会胜出也一点都不奇怪，因此若公开了其它线，恐怕会误导很多朋友。

而正因为这次的选线过程，我们又一次重新认识了USB音频传输技术。以往曾有人质疑，线材对模拟信号传输有影响还可说得过去，数字信号不过就是01的字符，即使再次的线材也不会将0101传输成1010或者1100吧？因此而推论数字线材的并不会改变音质。通过这次PK，可以明确得说数字线材不但也影响音质，而且影响的程度之明显程度一点不比换电源线甚至信号线逊色。

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为什么USB音频传输需要好线材？
我们先来复习一下USB数字音频传输的原理吧，USB协议中定义了4种传输机制：1、Control控制传输，2、Buck块传输，3、Interrupt中断传输，4、Isochronous同步传输。控制传输适用于低速、高速以及全速设备。适用于少量传输，不能保证传输速率，但是保证数据的一致性。主要用于USB主机与其接驳设备之间的通信。块传输类型支持打印机、扫描仪、数码相机等外设，这些外设与主机间传输的数据量大，USB在满足带宽的情况下才进行该类型的数据传输。中断传输支持像游戏手柄、鼠标和键盘等输入设备，传输数据量小，无周期性，但对响应时间敏感，要求马上响应。同步传输支持有周期性，有限的时延和带宽且数据传输速率不变的外设与主机间的数据传输。该类型要求数据的及时性，但是无差错校验，因此不能保证正确的数据传输，用于计算机-电话集成系统、音频系统、Bluray等设备，而这正是USB音频可能出现问题的根源。
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很多人认为USB传输的音频大多是16Bit/44.1kHz的CD级别的音频，最多也就是24Bit/192或者是DSD128的高格文件，这些数据量对于如今的PC而言简直是小菜一碟。数据传输的一个重要参数是Bandwidth带宽，举例来说，要想传输2声道的CD音质，所需要的带宽是：2channel×16Bit×44100Hz sample rate=1411200Bit/s=1.4112Mb/s=0.1764 MB/s，而USB2.0的带宽是480Mbps=480Mb/s=60MB/s，即便是DSD5.1声道2.8224MHz/1bit的音频：6 channel×1Bit×2822400Hz samplerate=16934400Bit/s=16.9344Mb/s=2.1168MB/s，也是毫无压力的。其实不然，如果USB音频不改变Isochronous的机制，就绝对无法避免数据丢失损坏。为什么呢？其实大家熟悉的S/PDIF接口，AES/EBU接口都是基于Isochronous的，即传递的信号包含了时钟讯息，说到时钟当然离不开Jitter时基误差。

如今USB解码器内常见的24Bit/192kHz的芯片有Tenor TE8802等，而为了能够处理更大带宽，就必须使用单片机，例如已经非常成熟的XMOS解决方案。其实这些芯片，都归为块传输的领域，而非同步传输。他们接收的原始数据是一样的，区别在于时钟信号添加的优劣。添加时钟信号的方式有三种：1、Synchronous同步，2、Adaptive适应，3、Asynchronous异步。Synchronous同步的时钟信号就是从电脑主机USB接收时钟，然后加入处理。这个信号经过垃圾导线和接口的传输，再加上本来就惨不忍睹的素质，其恶劣程度可想而知。更不忍直视的是该信号是5MHz的，当DAC芯片接收的时候，还需要强行进行44.1kHz的转换，非整数倍转换带来的严重失真对听感有严重的影响。Adaptive适应是通过一个比较电路，让芯片内置的时钟和USB时钟进行同步，然后加入处理。因为仍然依赖USB主机的时钟信号，效果当然也不会很好。Asynchronous异步是目前USB音频传输的最佳解决方案，芯片完全用自己独立的时钟添加处理。而这种方式的素质取决于时钟的质量，将直接影响时钟信号的精确。Jitter的问题在USB接收电路部分，完美的解决了数据传输带来的损失。

Audio Jitter的原理区分开数据处理和音频DAC转换两个概念，DAC转换的时候牵扯到Time Based Error（也即是Jitter）。Jitter在任何数字传输中肯定都是存在的，但是当数字传输使用复杂的协议进行维护的时候，Jitter其实对原始数据完整性是没有影响的，就像你用USB线将数据拷贝到移动硬盘，肯定是不会出错的，因为出错了它会重传。但是，很不幸的是USB对待音频传输和数据传输是使用不同的模式。
USB组织为音频传输专门定义了一个Audio Class，使用的端点类型为“同步音频端点”（IsochronousAudio Endpoints），而对应这个端点类型的专门有一个Isochronous Transfers的传输模式，这个传输模式的特点是“低延时，错误容忍，不重传”，也就是说在使用音频类型传输的时候USB是允许出错的，所以就有了数字信号传输质量的需求。尤其是对于线材的抗干扰能力，具有良好屏蔽性能的USB线成为必要的追求。

这款其貌不扬的线赢得了我们的欢心

了解了USB音频传输技术对线材的要求后，回头我们来看看美国Kubala-Sosna金威这个由Joe Kubala与Howard Sosna共同创立于2003年的线材品牌。品牌名称也是取自两位创办人的姓氏结合而成，Howard在少年时期就对无线电技术非常热爱。自小认识的他们某次聊起线材，然后一致认为线材对音响重播效果影响显著，于是他们就开始一起研发线材。他们将制作好的线材送去实验室进行测试，通过仪器发现这些线材传送的方波相比其他线材有着更少的振铃，意味着对测试信号传输更高保真，于是他们信心满满地创立了Kubala-Sosna金威，将这些线材制作成产品，让音响迷们分享他们的成果。

从2003年成立至今，他们与研发团队不断研发及生产各种优质线材，深受音响迷的爱戴。每年世界各地的音响展会中，Kubala-Sosna也多次成为众多参展商所选用的线材之一，包括YGAcoustics、emmLabs、MBL、Avalon、Wilson Audio、Gryphon、Jeff Rowland、Audionet、Esoteric、Clear Audio、dCS、Audio Research等著名的品牌也跟Kubala-Sosna合作，可见Kubala-Sosna在行内的地位之高。Kubala Sosna的线材共有9个系列，从最高级开始包括Realization、Elation、Sensation、Emotion、Expression、Temptation、Fascination，与入门级兼顾家庭影院系统的Anticipation和Imagination系列。Temptation USB线属于Kubala-Sosna中价位的产品。

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Kubala-Sosna的独门专利OptimiZ Architecture技术也应用到Temptation USB线上，这项技术是基于不同导线材质有不同的电容、电阻、电感等特性而研发的。这三项导线性能的最基本因素的结合会影响所传输信号的平衡度，从而扭曲了原本的信号。OptimiZ Architecture技术的研发目的就是把此三项特性取得平衡。因此，在设计线材时会将不同物料的导体从线芯直径、线芯数目、分隔度、绝缘体、屏蔽层、以及硬度等进行综合测试，并且经过广泛的系统搭配试听验证，从而达到最佳的设计比例。

从制作上，可见Temptation USB线相当的粗壮，在USB线中堪称健力士级，其实并非内部4根导体有多么粗壮，而是在屏蔽方面，Temptation USB线从独立的线芯到整体的结构披覆了多层屏蔽保护，从而有效隔绝各种杂讯干扰。当USB线传输的信号不受任何干扰，得以令信号顺畅传输，从而避免在线材的环节出现信号误差的情况。就好比超跑在无限速高速公路上奔驰，那种畅快感远不是一般城市道路的拥堵路况可比的。

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在朋友敲槌上了Kubala-Sosna金威Temptation USB线后，我当然不放过借来体验一番的机会啦。先交代我的数播系统，PC是华为Matebook D笔记本，播放软件是Foobar2000，Pureaudio柏韵AirDSD除了具备完善的数播功能，也同样具有USB-B输入可作解码器使用，而音箱则是ATC SCM40A有源版，参考对比的USB线是以往留下的台湾Sound Art OCC单晶铜产品。老实讲Temptation USB线的身价是Sound Art的十多倍，起跑线都不一致的对比根本不公平，但对比的目的不是为了分胜负，而是想了解Temptation USB线究竟好到什么程度而已。
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在对比之前，其实我觉得Sound Art USB线的性价比相当之高，声音密度感足够，听感上大大缓解了某些数码文件给人的生硬感。但在对比Temptation USB线后，论声音密度与能量，就真的有种小巫见大巫的感觉了。TemptationUSB线带来的宽厚从容音质也符合了Kubala-Sosna金威线材的一贯特性，低频与中频的能量丰厚又不乏扎实线条感，而高频又非常的柔顺、细腻，关键是背景的宁静程度更较Sound Art跃上新的台阶。虽然能量庞大，但Temptation USB线的低频速度并不慢，控制力非常好又有弹性。除此之外，其实这款线令人折服的是它所带来的温暖有感情的中频。
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比如重播Decca出版的拉赫曼尼诺夫《第二钢琴协奏曲》，所呈现的琴音温润，演奏极具浪漫气氛，钢琴与整个乐团各自的能量立刻浮凸出来，发出从未感受过的重量感。也因为乐器的形体感和音场立体感更具形态，因此钢琴与乐团的细微乐句对答丝毫不必留神就可听得清清楚楚，尤其在第二乐章的慢板，更是从容不迫，浪漫的气氛洋洋洒洒溢满整个聆听空间，令人温馨满怀。Temptation USB线带来的感觉就像为钢琴换上了整组更合适的琴弦，弹奏起来琴音不但更温暖、更富有弹性、厚厚的高级感，令人为之动容。而乐团的弦乐组不论在各种频率都比Sound Art更为舒柔，一大片骚骚的群奏感觉真的很棒。

再比如重播美国RR公司的HRx高格式文件，不管管弦乐团的木管或是法国号，Sound Art的量感比起Temptation USB线都小了很多，而弦乐的部份，不管是低音大提琴的拨奏，或是大提琴的拉奏就更不是对手了。Temptation USB线在乐团齐奏时，那怕是在抒情的乐章所激起的乐团能量，都是我这套系统前所未有的体验，再次证明Temptation USB线在量感与形体感具有出色的说服力。而论中高频的音质，TemptationUSB线依然比Sound Art更温暖、更温柔。从低音大提琴发出强而有力的浪涌，就像是俄罗斯寒冬下一阵阵阴寒的冷风，也像是柴可夫斯基在描写命运的恶劣挑战；而单簧管与法国号，就像是那在云堆旁一抹金黄色的阳光，洒在身上多么的温暖。

从钢协和交响乐的震撼中回过头来再说Temptation USB线重播人声的表现吧，听过多张熟悉的专辑，可知TemptationUSB线的中频匀称得恰到好处，不会过分浓郁也不会过于凝重，而且还不乏通透细腻质感，所以重播人声与弦乐的表现都很动听，比如不同歌者独有嗓子的特色与质感、琴弦的线条，擦弦的勾划与及琴腔的共鸣等，都以非常细致与层次分明的形态重现，使人听起上来特别有投入感。比如重播玉置浩二的DSD文件，他那把沧桑而富有特殊魅力的嗓音充满磁性，木结他的尼龙弦线是那么真实和有勾画感，Temptation USB线以从容度和自然感赢取聆听者的欢心。谁说数码线不值得投资的？那你是一定没有听过好线材的表现了，听过Kubala-Sosna金威Temptation USB线后我是服了。

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