音频数字接口是随着音乐数字化而出现的,在纯模拟时代,如磁带机,LP,开盘带等是没有音频数字输出接口的。但是随着音乐数字化后,以PCM为基本格式的数字音乐文件(比如mp3,wav,flac等,后面又出现了DSD为基础的格式,如ISO,DSF,DFF)和CD/DVD-AUDIO光盘层出不穷。基于HIFI考虑的高端分体系统,数字与模拟分离成为了推荐的选择方式,所以专业音频的数字接口开始流行,比如常见的AES,光纤,同轴,最新的如HDMI IIS等。
数字音频接口丰富的D300REF
随着音频标准发展,比如,同轴,AES,光纤支持的频率因为标准本身的原因,频率上限有限,而HDMI IIS本质上是厂家的一种私有协议,标准虽好,但是兼容性一般。近年前,USB,与网络输出作为通用高端解码器的接口越来越成为常态,慢慢成为了一种事实上的一种数字音乐输出接口而被广大发烧友所接受。所以这篇文章将从技术上讲解各种接口的利与弊,以及注意的细节,仅供大家参考选择。
一、同步音频标准接口:
这里说的音频标准接口,是由国际音频协会定义的音频标准,比如AES,同轴(BNC或RCA同轴),光纤,其实这些本质上标准都是相同的,比如都是SPDIF协议。SPDIF协议,就是为了中长距离而设计的可单线传输全部音乐数据与音频时钟标准,是一个完全同步的音频协议,而且完全没有纠错。而AES接口(类似三芯卡侬),同轴(RCA接口或BNC接口),以及光纤,都只是SPDIF协议的接口方式罢了。通俗来说,SPDIF是张三的话,AES接口,同轴,光纤就是张三的不同打扮。这里说一下三个接口的优缺点:
AES接口
平衡传输+地线屏蔽,可以说是音频标准接口当中最好的接口,对线的要求是阻抗110欧(不能用模拟卡侬线代替,因为模拟卡侬线阻抗是<50欧),数字信号在阻抗严重不匹配的情况下会导致严重的波形失真,从而造成关键的音频时钟与数据的抖动,最终导致解码器声音的不稳定,使声音变差.。因为是平衡传输,所以抗干扰性极强,传输距离远,对线材要求比同轴要低,同品牌同样线基与做工的情况下,公司DS3实测,AES的抖动比同轴少30%左右,在中高端解码器上,也有耳闻的还原力的差别。
同轴接口
同轴主要包括RCA输出和BNC输出,本质都是单芯输出+地线屏蔽,但是这种抗干扰性远不如同样材质与做工的AES线,属于简单的方式,1.5米以内的传输较佳。
光纤接口
光纤接口并不怕干扰,所以在抗干扰性上最好,但是光纤在光电转换时的抖动影响很大,在高码时明显不如好的同轴。虽然高速光纤性能可以支持192khz,但是实质上,抖动是高于同轴的。所以对于播放低码率CD格式等,可能光纤与同轴相差并不是很大,但是在高码上,区别越来越大,但光纤胜在成本低。
【例外】私有的HDMI IIS原生接口
这个接口,无论怎么说,都是声音最好的接口,因为它是原生的IIS,直接输入到解码芯片,无需任何的转换,也是完全的同步。唯一的缺点就是比较私有,平衡的方式传输原生的IIS音频标准给DA芯片,可以支持任何高码率,而且平衡传输抗干扰性强。但是这个接口目前没有官方标准,均为厂家私有标准,所以现在很多转盘厂家与解码器厂家都是尽可能的兼容。目前仍然存在兼容性问题,而且有些哪怕自制线仍然无法解码,最核心的原因是现在DA有两类接口,一类DA PCM的IIS与DSD左右声道是相同的,有一些是相反的。
现在AKM&CSS是一类阵营,ESS是另一类阵营。除了这个,还有四根线具体的线序也有区别,看厂家心情。所以期通用性强,使用通用的HDMI线就能直连,仍然存在较大的困难。这个接口,只适合于动手能力强的烧友去尝试这种真正原生的好声音,而且单端的IIS因为传输距离对IIS质量影响极大,这也是为何IIS单端传输为板级协议的原因,不推荐非平衡的IIS传输,享声这种接口也基本放弃。最后因为兼容性差的问题,所以在此不再谈论了。
前三种接口,与其它音乐输出接口最大的区别是它的数据中带有音乐数据与音频的原始时钟信息,它可以转换成DA直接需要的原始IIS信号,但是这个转换性能(SPDIF转IIS)其实是解码器的核心技术,非常考验成本。不过现在像ESS都集成了SPDIF输入,内部自带一个基于时序的锁相环,这种技术门槛不再是一个门槛。最关键的是它还是完全同步的,任何的干扰以及转盘输出一般都会影响解码对这个音乐数据的播放时序的正确性,这也是为何数字线和转盘质量对声音影响巨大的原因。
二、纯数据输出的异步音乐数字接口(无音频时钟):
纯数据输出的音乐接口,其实只是原始的音乐数据的传输,没有任何实质的音频时钟。这种接口我们更多的称之为音乐数据传输接口,而非音频数字接口。加上现在所有的播放器对于音乐数据传输接口都是完全异步,以及系统自带的效验和纠错机制,所以可以保证数据传输完全异以及正确性。这点是完全异于数字音频接口,数字音频接口是时钟和数据都有的,包括可以直接安排解码器何时、如何播放这个音乐的采样数据,只需要一个SPDIF到IIS的转换芯片就可以完成与DA芯片的对接。而音乐数据传输接口则没有这些功能,只是安全的把数据传给解码器,其它方面如解码器如何存储到缓存,用哪个本地时钟,如何变成IIS输出给解码器,这些都是USB接收模块与解码器的工作,这个功能类似于界面。
