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Neil
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加入日期: Apr 2000
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文章: 529
發信人: "Franz Wu" &lt;[email protected]&gt;, 看板: Audiophile
標 題: Re: 關於光纖傳輸線...(光傳輸理論說明)
發信站: DCI HiNet (Thu Oct 28 02:05:55 1999)
轉信站: Palmarama!news.ntu!spring!netnews.hinet.net!news
Origin: h186.ever.com.tw

關於數位傳輸,長久以來一直在這個版上引起討論,
小弟不才碰巧所學是電機工程中的通訊領域,
對電路設計略知皮毛,希望能拋磚引玉,
釐清一下數位通訊的一些基本觀念。

首先,不管是數位或類比通訊,所依賴的傳輸媒介或技術,
大抵上都是利用自然界的某種物理量在時間軸上做連續的
改變來傳輸訊號,就目前科技所及,這些物理量本質上是
“類比”的,回到音響中所使用的 S/PDIF 來看,同軸數位線
傳的是電壓訊號,光纖傳的是“光的強度”。

在這裡必須先談一下光原件的工作方式,說到光傳輸大部
分的人會想到數位傳輸,光傳輸是可以做類比傳輸的,而
且“光類比傳輸”還被大量使用在有線電視系統中。光發
送原件的輸入是電壓,輸出是光,而光的強度通常都和
輸入電壓有相當程度的正相關,為了容易讓非電機背景
的人了解,可以想像是輸出光的強度和輸入電壓成正比。
而接收原件則反之,所以你可以把一個正弦波輸入發送原件
,把產生的光饋入接收原件,那麼接收原件的輸出端就可
得到原先的正弦波。

我們現在就可以澄清一個需要特別強調的觀念是,
決定訊號是所謂的數位或是類比者,並非是訊號本身,
或是傳輸的媒介,而是人!

所以我們可以說一個方波是類比訊號,同樣的也可以說
一個正弦波是數位訊號,甚至我隨手畫個亂七八糟的曲線
也可以說是數位訊號。舉個例子,各位如果有機會用示波器
看看你們面前的PC裡面的主機板的訊號的話(應該沒人會
懷疑這是數位訊號吧!? :O)第一次看到的人的反應大概
都是這是什麼爛主機板?你有可能會完全認不出一般觀念
中數位訊號(長得像方波的那種)的樣子。老實說我覺得
PC主機板上的訊號還比較像正弦波。

重點來了!數位電路的工作是把類比訊號作數位的判別,
比方說電壓3V以上是1,以下是0。(其實大部分真正的電路
也不是如此,而是3.xV以上算1,1.xV以下算0)

所以即便是數位訊號,也是有訊號的好壞的差別,理想中的
數位訊號是同方波一樣的方整(這仍然是一個為了便於理解
的說法,真實的情形要視所採用的技術而定,不過在音響
用的 S/PDIF 中,不管是電氣訊號或光訊號傳輸,這樣說
應該沒錯)。
一個數位訊號如果不佳,會對電路有許多方面的影響,
就音響系統而言,常被討論的就屬兩方面:資料錯誤& jitter
當訊號不佳時,尤其是有雜訊時的誤判是很容易理解的。
但 jitter 就需要一些專業的電機背景知識,簡單來說,以一個
方波來說明,


﹍∣﹉﹉﹉∣﹍﹍﹍∣﹉﹉﹉∣﹍﹍﹍∣﹉﹉﹉∣﹍﹍﹍∣﹉﹉﹉∣﹍

當訊號不佳的時候,可能變成

﹍∣﹉﹉﹉╲﹍﹍﹍/﹉﹉﹉\﹍﹍﹍/﹉﹉﹉╲﹍﹍﹍/﹉﹉﹉∣﹍

那麼電路會認為這個訊號是

﹍∣﹉﹉∣﹍﹍﹍﹍∣﹉﹉﹉∣﹍﹍﹍﹍∣﹉∣﹍﹍﹍﹍﹍∣﹉﹉∣﹍


雖然沒有錯誤的位元,但有 jitter (有人翻成時基誤差),
jitter 可以強烈影響數位類比轉換電路的工作,會直接影響
類比輸出的頻譜,當然就影響音色。
所以回過頭來看,CD轉盤的數位輸出、光輸出的原件、
光纖的材質與品質、接收原件的優劣、接收電路的效能,
甚至光纖如何使用(影響衰減)都會影響音質&音色。

當然,光纖的影響個人也認為不是最大的,最大的仍是
CD轉盤的數位輸出&接收電路的效能,及數位類比轉換
電路的設計,尤其是抗 jitter 能力。所以CD轉盤和DA的
優劣仍然是有差別。相信這和大部分音響迷的經驗相符。

也許有人會問,理論上兩家不同公司的CD+DA聲音
應該是一樣的,但實際上每家公司的數位&數類轉化部分
可以做到輸出一模一樣(如果用同樣的DA晶片),但轉
盤的抗震結構、DA的類比部分等許多方面仍然可以有很大
差距。這些都會對音色有很大影響。

至於阿達兄用的 toslink 是不是貴的一定比較好,那就
不一定 了。

另外提到一個也是曾引發爭議的話題,不同種類的CDR
是否音色不同,個人的經驗是確實不同,連我老婆都可以
輕易聽出來,我認為主因是反射率對光學讀取的影響。
讀取出的電氣波形因材質反射率不同而改變,造成後續
處理的影響。就像是抗震處理對音色的影響是類似的道理。

另外的一個個人經驗是光纖不論貴賤,音色差不了很多,
但同軸就可以差非常多,我認為是光傳輸幾乎沒有阻抗
匹配問題,不像電氣傳輸阻抗 & 阻抗匹配影響甚巨。

以上為個人的一點想法,望各位同好與先進指正

舊 2000-08-29, 08:16 PM #3
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