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在耳機音樂系統中,數字界面是一個怎樣的東西?

一個完整的耳機音樂系統可以簡單描述為:

1、存儲數據讀取,如轉盤讀取cd,磁頭讀取硬碟。此部分出來的數字信號,01之類。

2、數字信號傳輸到數模轉換器(DAC),數字界面一般在這裡出現,類似於音效卡輸出數字信號。

3、數模轉換,DAC將數字信號轉換為模擬信號。

4、模擬信號功率放大,也就是耳放的作用。

5、功率放大後輸出耳機轉換聲波聽音。

我的問題主要是2裡面,數字界面起到了怎樣的作用。自己查過相關信息,說是有內置時鐘控制減少jitter的。不是很確定這個說法故提問,如果是這樣是通過怎樣的機理控制jitter?

了解這些知識可能需要一定的知識儲備,如方便的話希望能推薦相關的文章或者書籍以供學習。


如果是指一台獨立的音頻設備的話,數字界面的用途,就是讓音頻工作站電腦可以便捷獲得數字音頻數據,進行儲存和編輯。

所以它會有很多不同的數據介面。

它和DAC的不同之處在於沒有模擬輸出。但有些會有模擬輸入和AD轉換。

耳機/喇叭系統,可以完全不需要數字界面。有DAC就夠了——不論是獨立DAC,還是CD機/DVD機/數字播放器……等等自帶的DAC。

數字界面的信號品質,也不見得比DAC更好。


數字界面一般外置,主要是用於連接電腦的 USB 輸出與 DAC 上的 S/PDIF 介面輸入。最早搞出這麼個東西的原因就是為了解決電腦音效卡本身不具備光纖或同軸輸出,而用於轉盤的 DAC 上又不具備 USB 輸入的問題,加一個所謂的「數字界面」可以用於轉接信號,將電腦上的音頻數據像轉盤上讀取的數據一樣發送至傳統轉盤系統的 DAC 當中。當然,實際情況要稍微複雜一些,由於 USB 的串列通信協議與同軸/光纖的 AES3 串列通信協議並不一致,中間還涉及到數據讀取,重新編碼的問題。但是總體來看該器件的功能還是十分單一的,從其介面上也可以看得出來:

左邊是電源,右邊兩個是 AES 輸出和同軸輸出,再右邊是選擇用哪個的開關,最右邊是 USB 輸入,沒了……

該設備也可以內置在台式機中,就變成了所謂的「數字音效卡」——直接插在主板 PCI 插槽中,不再需要 USB 接入,而輸出也同樣是光纖或同軸輸出。但是如果你的電腦音效卡支持光纖/同軸輸出,或購買的外置 DAC 上已經有了 USB 輸入,不需要額外購買這個數字界面也可以,將電腦和外置 DAC 直接連上就能用。

數字界面如果能夠內置時鐘,理論上確實是可以減少 jitter 的。其原理與 DAC 內置時鐘的道理一樣,就是使用 FIFO 隔離電腦系統內部的時鐘,自己開小灶搞一個「更加精確」的時鐘信號出來。這樣的話即便外置 DAC 當中沒有內置時鐘,也因為外置 DAC 上的時鐘信號是通過鎖相環從數字界面輸出的音頻信號中還原出的,所以會比直接從系統中拿到的時鐘信號還原出的時鐘信號抖動降低(僅僅是理論推測,實際上還需要實驗數據驗證,因此關於這一點我不保證)。但如果外置 DAC 當中已經內建了高精度時鐘源的話,則數字界面是否有內置時鐘就基本上沒有意義了。

最後對於很多燒友宣稱的,「數字界面是為了消除 USB 和火線介面先天缺陷的一種手段」——我不敢苟同,什麼是 USB 和火線介面的先天缺陷?至少從我目前看到的各種理由當中,一個能站得住腳的都沒有(就說到這兒吧,要不然又忍不住要吐槽某些神論了)。

至於推薦相關文章或書籍……我的建議是多去圖書館看教材,少在網上看「科普」。誰說的都不一定是對的,比掌握「牛逼」知識更重要的是能學會獨立思考 :-)


界面,也叫做介面。

如此說來,這個問題就不難理解了。

根據wikipedia關於Digital Audio Interface上的定義 [Digital audio]:

Audio-specific interfaces include:

  • AC"97 (Audio Codec 1997) interface between Integrated circuits on PC motherboards

  • Intel High Definition Audio A modern replacement for AC"97

  • ADAT interface

  • AES3 interface with XLR connectors

  • AES47, Professional AES3-style digital audio over Asynchronous Transfer Mode networks I2S (Inter-IC sound) interface between Integrated circuits in consumer electronics
  • MADI Multichannel Audio Digital Interface

  • MIDI low-bandwidth interconnect for carrying instrument data; cannot carry sound but can carry digital sample data in non-realtime

  • S/PDIF, either over coaxial cable or TOSLINK

  • TDIF, TASCAM proprietary format with D-sub cable

  • A2DP via Bluetooth

  • Naturally, any digital bus (e.g., USB, FireWire, and PCI) can carry digital audio. Also, several interfaces are engineered to carry digital video and audio together, including HDMI and DisplayPort.
  • In professional architectural or installation applications, many digital audio networking protocols and interfaces exist.

所有這些,都是不同規範下的不同介面標準。

而在音響系統中,簡單的說,使用『數字界面』的意義僅僅是在於改變數字信號傳輸的傳輸途徑,也就是改變介面。整個過程都是數字信號對數字信號的傳輸。

比如你的電腦,主板上只有USB,沒有S/PDIF之類的音頻輸出,但你的解碼器只有AES/EBU輸入,怎麼辦?這時候你就需要一個『支持USB轉AES/EBU的數字界面』。

舉個形象點的例子:你很有錢,但你現在要去美國旅遊,人家只收美金(只接受AES/EBU輸入),不收人民幣(你的USB輸出)也不收歐元(Toslink輸出之類的)。怎麼辦?找一家銀行去把你的人民幣換成美金。數字界面,就相當於這個銀行,僅限於數字對數字的轉換。當你真正拿美金買了東西,把最初的人民幣變成一個LV包包的時候,才是數字到模擬的轉換。

還有種情況:你的電腦主板上本身是有S/PDIF的輸出,但你嫌棄他質量不好,於是想換一種抗干擾能力更強的傳輸方法,於是你購買了一個『USB轉S/PDIF的數字界面』,接駁到你解碼器的S/PDIF輸入介面上。

這裡的例子就是:你的錢破了很大一個角,賣菜的阿姨不願意收,於是你找了家銀行去把這舊錢給換成新的。數字界面,還是相當於這個銀行。

可能你又要疑惑了,為什麼你搜索到的有的信息會告訴你『控制減少jitter』?

事實上,抖動,永遠存在在信號通路的每一個部分,尤其是在數字信號傳送之間,比如數字信號讀取到解碼這之間的過程。

數字界面,在傳輸中有兩大功能:傳輸數據信號,還傳輸時鐘信號。他們都通過同一個傳輸網路進行傳遞,不管是光纖通信還是物理導體。傳輸的信號的編碼格式,一般是PCM,當然還有DSD。

這裡就不展開討論什麼jitter怎麼樣了,這問題在知乎上也吵過好幾架了,有興趣可以檢索。

回到這個問題,既然這是一個傳輸的過程,傳輸的信號也包括時鐘信號,那傳輸的質量是需要得到保證的。比方說電腦主板上的S/PDIF輸出,受限制於各個方面的因素影響,比如電源質量、電磁干擾、物理振動、主板時鐘精度等等,可能在傳輸質量上完全不會比得上你花大價錢買來的帶有獨立時鐘信號輸入、電池供電的數字界面來的好。

繼續舉例子:你還是想換美金,但每家銀行的匯率不同。這時,你想找一個換美金匯率最好的銀行,於是你選了XX銀行。數字界面,還是這個銀行。

最後,還是要說銀行這個例子。美金比人民幣的匯率,也就是1比6.22了,你想找個1比5的肯定不可能,沒有銀行會這麼給你換!也即是說,你的數字界面,只能是盡量抵抗Jitter帶來的影響。這在信號上任何地方都是講得通的。

至於什麼機理控制Jitter,無非是提高時鐘精度、做好屏蔽/供電、控制相位雜訊、非同步傳輸、更好的電路設計等等,在哪都是一樣的。。

最後附送張燒友對比數字界面的圖:

(圖片引用自:http://www.positive-feedback.com/Issue39/ramblings_computer.htm)


請看這篇http://www.erji.net/read.php?tid=767228,關於USB非同步傳輸的原理解答,一定要看,對以後的發燒路有很大幫助。

數字界面我理解有兩個作用,一是USB轉同軸輸出,二是處理PC端數字信號,降低jitter,提高音質。


關於數字界面,就像過去cd機時代js大肆宣傳的抗干擾, 抗抖動,提高數據源穩定性的設備,對於很多初燒包括我都對於這個數字01信號的設備的作用有所懷疑。後來見很多老燒迷信這個東西,自己也比較了一下,至少對於oppo ha2 這種便攜dac來說,很明顯接安卓手機和接pc的聲音差別很大,接手機聲音乾燥, 接pc潤很多,因此說明數字界面這個環節還是重要。 至於手機為什麼傳出來的01信號縮水了抖動了 這個很深奧


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