升级USB线有用吗？

草医

这个话题不好讲，牵涉不少技术问题。草医是学电子与通讯，根据教科书资料“数码只有0101”，如果通讯没有丢失数据，DAC出来的声肯定一样，不论是音质或音色都一样。但又确确实实有烧友说能听到换USB线的区别，这基本上打破了科学定律，已被视为玄学。草医先讲答案好了。我们无法通过换数码线材来提升音质，但是不好的数码线却会降低音质，好的音响系统不受数码线的影响，10块与1万块的线pk结果是看界面的设计而不是线材。

电脑把数据传给USB界面是分时分块的，每间隔一段时间就传一块，数据块的大小是决定于界面里的内存，以前的芯片都没有内存，USB控制器里的缓存又很小，也就是说电脑必须及时把数据传到界面，如果操作系统正处理高优先级别的事情而来不及发音频数据，声音就会有卡顿，所以电脑性能不好或USB界面的缓存小，传送的安全系数就低，声音没有得到保证，这也是为什么要用干净的电脑，播歌的同时不要开其它应用。

电脑传输音频数据与文件不同，文件的传输与存储是一个bit也不能错，所以每个数据块都有CRC校验，万一发现CRC不对，数据块必须重发，所以文件被拷贝多少次也是一样的。但是音频传送就没这待遇了，因为在计算机还很慢的年代认为音频数据里的一点错误是不要紧的，反正耳朵基本听不出来。所以CD抓轨出来的文档每次都不一样，光盘表面或激光接收器脏了，光盘面的反射、机子的振动、电源波动都有可能影响抓轨的数据。一旦数据存进文件里，再拷贝文件是不可能出错的，所以CD光盘的质量和抓轨机器是至关重要。如果你的解码器插上USB线就能用，又没有安装最新的驱动，操作系统并不知道你的界面有没有教错功能，数据发出去就不理了，有错也不会重发数据，反正错也只是一部分，也不一定能听出来。

USB线的设计是自带抗干扰，USB信号是D+和D-差分信号，类似于平衡线路，不过只传0101数码信号，差分的好处是信噪比高，抗干扰强，就算有干扰，+/-一起被干扰就互相抵消了，当然最好是外层有屏蔽，并且接好了地，保证USB信号不受外来干扰（小心手机和路由器在旁边），也不会干扰其它设备，双向屏蔽。

USB线的长度是受限于线芯的粗度，AWG24号线（粗）的理论长度是5米，而AWG32号线（细）只有1米长，买线不能只看外皮的粗度，里面的线芯才是关键，不论用多好的线材都不建议2米以上，1米到1.5米按需要买，千万别贪心贪方便。

数据量越大，USB的带宽频率就越高，对线材的要求也高，CD无损的数据量是44.1k*16b*2ch=1.4Mbps，USB1.1刚好够用，DSD64的采样率是CD的64倍，44.1k*64*2ch=5.6Mbps，升频到DSD256每秒数据量是22.6Mbps，如果你有标准的USB2.0，最大带宽是480Mbps，已经非常够用了。

磁环的作用是吸收EMI（电磁干扰），把磁环扣在线前端等于增加了一个共膜电感，对于高频干扰有压抑的作用，电脑和解码器的端口都可能泄漏高频干扰，如果产品要卖去美国或欧洲，都要拿到FCC和CE的认证，中国也有EMC电磁兼容性检测，需要符合GB17626的标准。在USB线插口前端掐一个磁环只需要几毛钱，一个不够就两头掐，但搞不懂为何有的USB线把磁环放中间？既然只是几毛钱的磁环为什么不是所有USB线都有磁环？一般烧友肯定觉得有双磁环的最好，如果厂家有工程师计算过用多大的磁环，再用仪器测试过，问题应该不大，磁环对数据传输没有一点好处（只有坏处），只能压制电处波对外围环境的干扰，但是磁环也压制了USB线的高频带宽，不合格的磁环（胡乱DIY）反而造成了传送错误。

关于USB的线芯材料，美国的标准要求是“软铜镀锡”，软线当然是为了使用方便，铜指的就是无氧铜，无氧铜就是纯铜，也就是最普通的纯铜，镀锡是为了防止铜与空气长期接触而氧化，锡又软又便宜。这种线10-20块1就能买1米，只要线径、线材、屏蔽符合基本要求就是一条合规的好线，不受售价的限制。把无氧铜改成单晶铜或纯银，把镀锡改成镀银，请问有没有工程师用仪器测试过？如果认为自己改变材料能有更好的效果（也只能影响长度），请拿出证据来。

数码线与模拟线是完全不同的，草医已经写过两篇文章讲解模拟线材，里面详细列举科学理论，受skin effect的影响，镀银和单晶铜线对模拟信号在不同频率的阻抗不同，影响了不同频率段的能量分布，所以不同线材的听感也有些微不同。但是数码信号只有0和1，从电脑传到解码器只有对与错，传输出错就直接影响音质，比如有爆痘声、有沙沙声、甚至卡顿，当然些微的随机数据丢失是很难被发现的。

有商家偷换概念，把升级模拟信号用的单晶铜或纯/纯银线用在USB线材上，没有实际测试数据却夸大功效，赚取数十数百倍的利润，希望烧友能明白是非，有钱可以多做善事，不要纵容黑心商家。

对于USB的插头与焊接，插针和外壳一般是纯铜，镀锌、镀金或镀铑是为了防止氧化，镀锌（亚银）最便宜也够用，镀金漂亮但是金软，拔插多了有磨损，镀金薄了还掉色，镀铑（亮银）漂亮又耐用但是贵。因为是数码信号，对焊点和用锡也没什么要求。

如果你看到这里还是不满意草医的回答，别急！好戏在后面，怕文章太长，我把干货放在下一篇，会讲解如何使USB传送零出错，还讲解为什么换USB线又能影响声音。
2019.7 草医

流氓才子

嗯，伏笔很好，等下一篇

Makkok

理性发烧，对于一条 usb 线上万的，你不妨把这个钱随意升级一下前端，带来的差别都比换 usb 线大。

香格里推

好文，突然发现手里的USB线没有那么差了

竹弦-1

支持一下

阿玛甘地

好文 顶起 科普知识

音乐之贼

请问一下，那个界面敢拍着胸脯说我们的设计100%能够保证原汁原味？一点也不依赖USB线？假设CHORD的设计可能是保证99.99%，山寨的设计可能是99.9%，山寨只要1000美金，CHORD要10000美金。
即便是5万美金的ESOTERIC D1X GRANDIOSO MONO DACS 也不敢吹牛说100%。

我是学电气工程专业的，我请问一下，在实时传播过程中，在确保屏蔽措施一模一样的情况下，你有什么办法能让无氧铜和单晶铜一样传播数字信号？他们金相结构就有差异，传播速度更有差异。更何况大部分廉价USB线的高纯度无氧铜线基都不及格。

目前阶段没有一条线能保证100%实时传播不出差，但我们确实大部分听不出来数字信号这样一点点差异，但这不代表没有差异，在系统已经入门的情况下，一条好的USB线材还是必不可少的，我建议是大厂正品线，而不是淘宝高价DIY线。


不过，你的绝大部分观点都是很有道理的，对于HIFI入门的介绍很实在。

草医

音乐之贼 发表于 2020-7-15 18:36
请问一下，那个界面敢拍着胸脯说我们的设计100%能够保证原汁原味？一点也不依赖USB线？假设CHORD的设计可能 ...

usb的设计当然能保证100%数据的正确，不然谁会用usb？哪怕是dsd的数据量比起usb2.0、3.0的带宽也只是个零头，要事实传送音频数据一点问题也没有。原本的音频数据传输是不带校错的，偶然错1-2个bit就算了，但是对于HiFi发烧友来说希望音频数据能与常规数据一样有CRC校错，所以高端usb界面都需要安装自家的驱动，用异步传输，发现有错时就可以重发（驱动支持），所以这更能保证数据是100%正确的。烧友听到换usb线材的声音不同，并不是因为传说中有错误，而是线材的内阻不同而影响时钟的抖动。高端界面在接受usb信号后，是不用usb的时序，解码用自己的飞秒时钟重整时序再发送给解码芯片。

voidmind

太特么有营养了。谢谢草医。

czch

根据教科书资料“数码只有0101”，如果通讯没有丢失数据，DAC出来的声肯定一样，不论是音质或音色都一样。

那么我在USB线上加磁环能改变0101吗？如果不能改变0101，那DAC出来的声肯定一样，不论是音质或音色都一样。

nos001

好文，学习。

nos001

草医 发表于 2020-9-10 13:47
usb的设计当然能保证100%数据的正确，不然谁会用usb？哪怕是dsd的数据量比起usb2.0、3.0的带宽也只是个零 ...

音频流是否有纠错重发机制，没看过音频流传输协议，不懂。

wxcxyz

这篇文章写的中肯，不玄学化，但也写了有可能造成听感差别的可能性，虽说这些可能性很小。结论中写到了1万的线材与10块的线材对传输的数据没啥影响，在这么多的商家板块中，十分良心了。

hgakk

难得的科普好文。那些脑放的真强大。