作者djboy (鸡尾酒)
看板Audiophile
标题[闲聊] 纯2声道的光纤 vs 同轴 vs HDMI
时间Sat Jan 22 00:11:55 2022
本篇文章就纯理论来讨论，在『纯2声道』的声音品质上，
『光纤 vs 同轴 vs HDMI』，这三者那一个比较好。
先讲结论： 【光纤】 等於 【同轴】 大於【HDMI】。
(1) HDMI
(2022/12/29补充)
https://www.graniteriverlabs.com/zh-tw/technical-blog/
hdml-2-1-fixed-rate-link-frl-mode-overview
HDMI 2.1 时代，架构产生了大改变。(怪不得前几年HDMI的IC的BUG满天飞)
HDMI在新的FRL架构下，己经没有独立的CLOCK，对HI-END AUDIO更是悲剧。
以下为 HDMI 2.0的见解。
HDMI 最大的问题在於先天架构，注定了他的悲剧。
在定义HDMI时，规格制定者完全没有去考虑『声音』是怎样处理，而
把整个心思都放在『影像』上。基本上是先定好影像规范後，再把声音给塞进来。
大家最在意的DAC的jitter，在HDMI的架构中特别大。
请参阅下图。
https://djboylee.pixnet.net/blog/post/33527542
当HDMI讯号进来後，会被解成声音与影像，分别传送到後面处理影像与处
理声音的IC。因为影音是要同步的，所以HDMI是规范影像的IC要clock要去锁
HDMI decoder IC，声音IC的clock再去锁定影像的IC。
当前面的HDMI decoder IC或是影像IC 的CLOCK有飘动，後面的声音IC的
clock就要调整自己的脚步去追上。在这种情况下，jitter自然就会变的很大。
HDMI 在後面规格的进化中，主要是增大了频宽，还有对新的技术规格支援。
但是在最原始的架构上，仍然没有为了声音而改进。而且，HDMI原本就着重
在家庭剧院上，纯2声道就不是他的主战场，所以就没有放啥心思在上面了，
也给光纤或同轴一口饭吃。
(2) 光纤 VS 同轴
光纤 和 同轴 基本上都是纯解声音的，加上经40年的调整，整个技术己
经极度成熟，接近完美。资料进来後，一颗IC就自己解的很开心了，不用
追来追去。
如果要硬分上下嘛~~~ 有人问 MYAV 上 Nuprime 的 CTO，他用光纤还是
同轴呢？ 答案是"光纤"。
我也亲自问过设计过扩大机的高手同学，他也是选择光纤。
上述二位的理由也很简单，同轴有接地讯号(GND)，有可能把前端的杂讯
传进来，光纤没有这个问题。
(3) 参考资料：
http://www.oppodigital.co.uk/
Understanding-the-HDMI-Audio-Jitter-Reduction-Circuit-OPPO-UDP-205.html
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 180.176.52.147 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Audiophile/M.1642781518.A.80D.html
1F：→ asusxcomae86: 我喜欢光，亮亮的感觉比较乾净。但是很多DAC还是都 01/22 00:33
2F：→ asusxcomae86: 以同轴接口数量大於光纤。 01/22 00:33
光纤有弯折角度问题，在安装上还是比较受限。
3F：→ bt092001: 如果i2s或是dsp是敲自己的clock其实都是一样的jitter ， 01/22 00:37
4F：→ bt092001: 当然加入系统串扰的问题就有可能不一样 01/22 00:37
5F：→ bt092001: 开了不同的PHY造成noise不同是有可能的 01/22 00:38
上面这三种介面算是非同步架构。
6F：→ bt092001: 这地方比较要看系统架构，retime，redriver，或是bypass 01/22 00:44
7F：→ bt092001: 这些会有差 01/22 00:44
SPDIF 都40年了，RD能做能解的问题应该都解了，真的要进步只能改
整个架构。偏偏最好的机会是HDMI，但是这协会不理AUDIO，残念~~~~
回过头来，市场上也真的不重视AUDIO。APPLE 的 HOME PAD 己经超强了，
还是卖不好。唉~~~ 不知道JOBS还在世的话，有没有办法救起来。
8F：→ ms0344303: 有另一派认为光电转换到电光转换只是增加失真风险 01/22 00:52
9F：→ ms0344303: 各有支持者 01/22 00:52
我之前不是说，我不知道SPFID的CLOCK吗？後来我还真的认真请教和读了SPEC。
上段有说，这种产品都40年了，IC RD 早就把BUFFER算的好好，所以真的不用
怕资料漏掉。在资料没有漏掉情况下，资讯都可以被正确的转换出来。
用一句结尾：IC业的RD薪水是科技业之冠，是有原因的，各个都不是吃素！！
10F：→ bt092001: 那就是看厂商愿不愿意做啊，愿意的话还是能直接retime h 01/22 00:57
11F：→ bt092001: dmi audio signal，其实是有一些办法同时做影音同步并且 01/22 00:57
12F：→ bt092001: audio low jitter，但pll跟soc成本会付出很多 01/22 00:57
OPPO那篇己经付出很高的代价与技术力，但是……架构还是决定了80%。
所谓，朽木不可雕也……唉
13F：推 kwpttw: 看不太懂？请问hdmi会有jitter，这样能用usb那种非同步传 01/22 03:17
14F：→ kwpttw: 输的做法解掉吗？同轴、光纤也能这麽解的话是不是所有线 01/22 03:17
15F：→ kwpttw: 材都没差了？这样好的线材搭上同步系统是不是会更好啊 01/22 03:17
(1) HDMI 的问题，无法用非同步。
(2) 光纤同轴和USB线材那篇一样，没有差。
(3) 同步系统只能趋近非同步，最好就是一样。
16F：推 enamelcord: 有的BDP在HDMI会把声音和影像分开，不知道那种比起来 01/22 07:43
17F：→ enamelcord: 会不会比较强？光纤感觉麻烦是DSD会上不去囧 01/22 07:43
OPPO就是这样子，理论上会比较强，总是有进步。
18F：推 kwpttw: 为什麽同步系统最好只能趋近於非同步啊？像teac ud505还 01/22 10:43
19F：→ kwpttw: 可以接外部时钟，那条线会有差吗？ 01/22 10:43
(1) 因为非同步的架构己经完全解决同步架构的问题。 同步在最好的情况下，
就是所有封包都可以「稳定」的传到DAC，但是这是不可能的；前端没有
封包管理下，有资料就送了，200个/秒 和 201个/秒，对系统来说没差。
(2) 外接时钟：外接时钟是因为在录音室有太多的设备，为了让所有的设备
有共通的基准，能够完整的对齐，所以才需要外接时钟。这
这是必要之恶，他会让个别设备的clock更不准！你想想，外接时钟的
clock从外部的PCBA、接头、线材、接头、内部PCBA、DAC，这麽一长串
的路径；内部时钟就在DAC旁边，必定是内部时间准。
理论上，外接时钟会让clock更不准，声音有变化，像是变的更糊。有变
化不一定是朝向好的方向走。
https://www.soundonsound.com/techniques/does-your-studio-
need-digital-master-clock
20F：推 feoteng2003: AES/EBU没说到，不过经验上是比光纤同轴好 01/22 10:58
21F：推 xoy: 实际上很多款DAC使用者的听感反而是同步介面优於非同步介面 01/22 11:45
22F：→ xoy: ，甚至有DAC设计者认为目前他最喜欢光纤，USB晶片反而是在想 01/22 11:45
23F：→ xoy: 办法追上同步介面，非同步跟隔离的好处是理论，实作离完美还 01/22 11:45
24F：→ xoy: 很遥远 01/22 11:45
这是可以解释的。时钟不准，声音变糊，有人喜欢这种声音。
就像我，我就买了 Tannoy XT MINI，晚上放片子时，那个叫声…阿斯……
25F：推 kwpttw: 抱歉我想更了解同步仅能趋近於非同步的原因，你说：「(1 01/22 12:34
26F：→ kwpttw: ) 因为非同步的架构己经完全解决同步架构的问题。」，请 01/22 12:34
27F：→ kwpttw: 问这个架构差在哪？那个解决的问题内容是什麽，是带来了 01/22 12:34
28F：→ kwpttw: 什麽样的提昇吗？能请你再告诉我吗？ 01/22 12:34
在我另外一篇文章中有，请参考。
https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Audiophile/M.1642781353.A.EE9.html
29F：→ kwpttw: 还有为什麽外接时钟只是为了设备同步用，那不直接用非同 01/22 12:34
30F：→ kwpttw: 步的，不是能解决同步的问题吗？怎麽teac还要加上时钟让 01/22 12:34
31F：→ kwpttw: 声音变不好？还是变好？ 01/22 12:34
TEAC为何要这样子设计，我就不知道。
但是，同步USB架构，「相容性」较高！ 像是你要插在 PS4 上，就需要同步
架构的USB；因为PS4用的LINUX底层，就只支援同步USB架构。(我之前研究结果，
现在有没有改就不确定)
※ 编辑: djboy (180.176.52.147 台湾), 01/22/2022 13:06:56
32F：推 xoy: 同步介面用时钟洗讯号音响圈已经玩几十年了，优秀的同步讯号 01/22 13:37
33F：→ xoy: 不是问题，也不是DAC实作上同步非同步介面的差异。另外Linu 01/22 13:37
34F：→ xoy: x ALSA支援非同步USB已经很多年了…… 01/22 13:37
35F：推 kwpttw: 谢谢，你真的很专业，其实我在那篇也有问你在同步时有没 01/22 14:51
36F：→ kwpttw: 有哪条usb线你比较推荐的，但是你没有看到的样子，另外我 01/22 14:51
37F：→ kwpttw: 也看不太懂为什麽你说非同步能解决同步clock的问题，因为 01/22 14:51
38F：→ kwpttw: 你只说了能解决，但怎麽解决的好像文章内并没有说的很详 01/22 14:51
39F：→ kwpttw: 细？ 01/22 14:51
https://blog.xuite.net/auster.lai/twblog/123090719
非同步的时钟就是以自己的时钟为主，不管前面资料的传输速度。
这篇文章应该讲的超级详细；如果你看不懂的话，可能要先理解
更基本东西，这就不是我能力范围了。
※ 编辑: djboy (180.176.52.147 台湾), 01/22/2022 14:54:22
※ 编辑: djboy (180.176.52.147 台湾), 01/22/2022 14:59:40
40F：推 max8201: 我从2014年玩到现在，每年还是都在吵同步非同步，usb会 01/22 15:13
41F：→ max8201: 不会影响声音 01/22 15:13
42F：→ max8201: 更有趣的是，正反方每次都不同人但每次讲的话都大同小异 01/22 15:13
43F：推 max8201: To楼主 非同步也不是不用管前面的资料速度 01/22 15:16
44F：→ max8201: 数位理论收资料就是要有时钟latch，非同步只是用buffer 01/22 15:17
45F：→ max8201: 隔开重新转换时钟base 01/22 15:17
我记得为了找同步与非同步的资料，也看了很多网站。有的不清不楚，有的
只写一半。花了点时间，才找到上述Auster.lai的网页，才有明确描述同步dac
计算clock的方式。
就像这几天，我去研究SPDIF的CLOCK，自己看完spec後，还去找了高手来确认一
下自己想的对不对；求证於专家前辈以确认自己观点也是很花时间。
46F：推 kwpttw: 我是觉得专业人士都蛮低调的，但你提出的科学结论（非同 01/22 15:18
47F：→ kwpttw: 步好过同步、光纤同轴比hdmi好等等的），说这是科学，中 01/22 15:18
48F：→ kwpttw: 间没有实证或分析数据，我希望你能大方提供你的验证过程 01/22 15:18
49F：→ kwpttw: 来打脸他们的说法是空穴来风，让他们不要再天天说一些无 01/22 15:18
50F：→ kwpttw: 法验证的话了 01/22 15:18
51F：→ max8201: 不然你自己随便打一个资料速度看看spdif会不会运作 01/22 15:18
52F：→ max8201: 更正spdif-> usb 01/22 15:19
因为正好有在做相关的产品(非音响专用的IC)，所以我也问了一些人。
当时研究查了蛮多资料，所以就把好文整理整理，让後进者方便一些，也为
自己的人生纪录。
53F：→ pcjustin: 反正我是玩同轴，虽然USB可以玩升频，但电处理好麻烦 01/22 15:37
54F：推 max8201: 首先网路上很多资讯并不一定完全正确。你所谓的「研究」 01/22 18:43
55F：→ max8201: 可能是徒劳，我就举个例来说，就讲你当成讲义的那篇网页 01/22 18:43
56F：→ max8201: ，1. 我肥宅数位工程师从未听过什麽叫做「边收资料，边 01/22 18:43
57F：→ max8201: 合成时钟」，逻辑上也明显有问题，那我问你index=0的资 01/22 18:43
58F：→ max8201: 料该怎麽收？请问时钟要用多少2. 像是spdif 这种资料夹 01/22 18:43
59F：→ max8201: 带时钟的协议，不可能是用44.1khz收资料的，usb接受晶片 01/22 18:43
60F：→ max8201: 更不可能用这种时脉，44.1 ksps 只是dac转换时脉3. 你知 01/22 18:43
61F：→ max8201: 道本来从clk _usb转成clk_dac本来就是非同步时脉转换！ 01/22 18:43
62F：→ max8201: 中间一定会挂buffer。 01/22 18:43
63F：推 max8201: 阿我讲的也不一定正确啦，最好的研究就是自己去做side p 01/22 18:47
64F：→ max8201: roject，比起问这种笼统的字眼够精确，什麽！你说你没空 01/22 18:47
65F：→ max8201: ？那就好好听音乐就好了，真的 01/22 18:47
在写blog文章时，不太可能像spec 或是 流程图那样子细部描述，所以只会挑
重点或是自己想要表达的方式来写。所以在看资料时，自然会有解读上的问题，
也因此要多方求证。
我大概至少会查到2份不同的来源在描述同一件事情，才会比较相信。同时
也会去做查证一下作者，以了解他的背景。像是上述的blog作者，很有可能是
IC产业，而且是韧体相关 (我在fb某社团好像有遇到他，还写message去感
谢他的指导)。
我PO文的另外一个原因，就是看看有没有人提出反证，或是指出我的错误。
有交流才有进步，这也是网路最大的优点。
※ 编辑: djboy (180.176.52.147 台湾), 01/22/2022 19:15:52
66F：推 vincent323: 还没到D/A的资料，跟44.1khz的crystal怎麽会扯到一起 01/23 07:37
67F：→ vincent323: … 01/23 07:37
68F：推 vincent323: 光纤对比同轴的好处就是杂讯隔离，特别是共地没做好 01/23 07:48
69F：→ vincent323: 的系统，这里可以参考以前大受好评的USB光纤线 01/23 07:48
70F：推 vincent323: 而资料传输线带来的杂讯问题，实作上接收端过SSR直接 01/23 08:05
71F：→ vincent323: 信号重整就可以解决，没大家想像的复杂 01/23 08:05
72F：推 vincent323: 另外，实际上jitter的影响跟厂商洗脑你的jitter差异 01/23 08:17
73F：→ vincent323: 颇大，这个ASR网站有比较详细的解释，有兴趣的可以自 01/23 08:17
74F：→ vincent323: 己去研究 01/23 08:17
75F：推 kwpttw: 接收端过ssr？还是pll啊？ 01/26 22:07
如果都是电子业，大家可以多问问同学朋友，互相交流一下。
有些论证过程虽然无法公布或是仅从业人士口述，可以写一下结论。
毕境，BBS就是个资讯交流的场地。
※ 编辑: djboy (114.45.66.39 台湾), 01/28/2022 08:32:09
※ 编辑: djboy (180.176.52.147 台湾), 12/29/2022 21:12:49