為什麼數位線材對聲音的提升有幫助呢?我們寫了封信給Nordost,希望他們給我們用一個比較簡單的方式來向大眾解釋為甚麼USB線材與網路線材是有幫助的,這是來自 Nordost的回覆:

I think the key take away for conversations about any digital cable is that it isn't one's and zero's that are being transmitted.  It's analog square waves that represent those one's and zero's.  Because of that just like with any other cable the integrity of the signal within the cable is impacted by everything from length, dielectric, conductor material, conductor gauge, etc.

The other thing to bring up would be discussions on noise.  Ethernet and USB both benefit by better shielding.  Digital transmissions are impacted by external noise greatly.  It's one of the reasons we employ both single and dual layer shielding to keep that reduced.

Lastly with Ethernet cables the category of it will contribute to the performance.  Cat 7 cables compared to cat 6 have a higher bandwidth and speed which will translate to increased performance.  Better tolerances translates into better signal transfer.

我們自己不是電子電機出身,花了點時間思考了、閱讀相關的paper,我們整理了一些資訊,跟大家分享一下。以下的內容算是大致上簡單解釋所有數位訊號在線材中傳遞的事情。

想想看,我們習慣用0跟1來表示開與關,這也是我們平常接收到的關於數位訊號的認知。現在再多一些想法:

  • 任何音響系統都是以電在傳輸類比與數位訊號
  • 以前大概知道數位訊號跟電位差有關

再深入去閱讀探索,數位訊號與類比訊號的最大差異是一個是離散不連續的,一個是連續的;透過適當的modulation,就可以把連續訊號轉換為可以任意操控的不連續訊號。在音響中,我們最熟悉的modulation就是PCM與DSD (delta-sigma modulation)。當我們在看數位訊號的簡圖或是示意圖的時候,會發現數位訊號的波形長得很像是方波(square wave)。

那這樣的話,看起來數位訊號是另一個樣貌的類比訊號嗎?是也不是。畢竟A/D(類比轉數位)轉換後,處理波型的方式已經不同了。討論線材的話,類比線材與數位線材有著不同的訊號頻率或頻寬要處理。類比線材基本上還是處理20 ~ 20kHz的訊號。而數位線材的訊號頻寬是由取樣率決定。以192kHz的數位訊號為例,數位線材的頻寬最高可達24.576MHz。

而不同的頻率也有不同的波長,對於類比線材來說,阻抗相對不太重要,但是對於數位線材來說,線材的阻抗還有RFI與EMI隔離就非常重要了。為什麼類比訊號線材阻抗相對的不重要呢?類比訊號線在傳輸類比音樂訊號的時候,阻抗不是固定的,從下圖可以發現到一件事情:「頻率在1MHz以下的阻抗,會不斷地攀升;而特定的頻率就會有特定的阻抗,音樂訊號是持續地變化,所以就不會有固定的阻抗值。」再回頭看看上面的表,44.1kHz的頻寬就來到了5.6MHz。要穩定地傳輸數位訊號,線材的阻抗值就是像目前我們常見的75歐姆、110歐姆的線材及100歐姆的Cat.5e, 6的線材⋯⋯等。

由於高頻率容易受到外界環境干擾,所以線材廠除了研發金屬合成的技術外,還必須把屏蔽隔離做好,以確保數位線材不會夾帶不該有的雜訊。

雖然把數位訊號簡單地用方波(square wave)來解釋很方便,雖然還是略顯不足,但是對於向消費者解釋數位訊號也是一種波,或許就足夠。

數位線材有沒有用這問題從USB線材開始就有很多人提出質疑,到現在網路線慢慢開始要成為數位器材的訊號傳遞媒介,也開始有人會質疑網路線是否能夠提升音質;但是我們鮮少聽到有人對同軸線、AES/EBU線材提出質疑。

傳遞任何訊號,無論是類比還是數位,如果你要的結果只需要是能夠得到聲音、取得訊號,當然隨便的線材只要符合規格就可以達到。

傳遞任何訊號,無論是類比還是數位,如果你要的結果是高品質的音質與音響效果,從目前得到的資訊來說,導體的品質、粗細、接頭品質還有屏蔽能力還是會影響數位訊號傳遞的品質,這些細節都會影響電與波在這些介質中傳遞的品質,並直接影響最終音樂呈現的結果。