2022年8月3日 星期三

75 ohm, Impedance, 匹配, 心中多年的疑問?


這篇文於 2022/08/02 發在 MY-HiEND 版主 psycho "走向超值而極緻的HI-FI電腦訊源" 討論串裡,因上次發文就出錯,這次發文又跟這討論串裡的內容相關,那就繼續錯置下去。

2021 二月的爆進文至今,又過去一年半了! 爆進持續了大概半年吧! 經不斷調整與修改數月,發文後又進了多少階? 已難算,也不太是重點了! 又累積多次驚喜後,詫異能突破至此,再次推估後,則相信還有更多可突破處,只是.. 誘人又費心的未知呀! 2021 八月開始處理其他事,爆進就暫停。

爆進期內有一實驗,出於存在許久的疑問與好奇心,基於討論串內部分內容與重要的量測數據,且查看相關條件後,再進行測試與體驗。 實驗的關鍵字 Impedance 曾在 累積八年多,多重契機匯合的爆進 文末提及,要從哪兒寫起呢~ 大概要從入門往事與網上看音響相關資訊開始,那時對音響的印象,只有四個字 高不可攀!! 偶爾從友站看些討論,從未敢起任何念頭,另一路 PC 盛行,種種音效卡上市,甚至 PC 轉音響類產品也出現了!!


要再提起 KECES USB DAC,它讓想一窺音響世界的人(包含學生族群),有機會從平價範圍來動手嘗試。

KECES UAB 就是我音響的起點(只是接觸時已近尾聲),也是之後加入 MY-HiEND 的要件。 寫到 UAB 就因其牽涉數位訊號(PC USB),那時最讓人好奇與疑問的討論有兩種,一種是 USB 線,另一種就是 SPDIF(同軸) 線。 曾經有過一次討論,在場有人接觸音響,也有人未接觸,討論的就是數位線如何對聲音產生影響? 那時我對此是難以置信(奇聞軼事?),持疑? 而當場討論者則持否定想法,就如以往的討論,數位是零與一的訊號。 我算相對保守的人,想法上高度持疑,卻也保留那一絲彈性,可能因體驗後出現反證。 那時期從未用喇叭,比較過任何線,不論是數位或類比。

接觸 KECES UAB(一號機完工)後,衍伸 兩聲道 RCA 類比訊號線 的加入,也觸發了某次好奇的嘗試。 忘了什麼原因? 忽然想試試 RCA 類比訊號線 聽得出不同嗎? 就用 UAB 接 品嘉 Pro Co 千元左右的線,再加個鐵三角 RCA 轉 3.5mm 轉接頭,用來接創巨的電腦喇叭。 也忘了比較哪款線(只確定價位在 Pro Co 之下)? 

聲音出來不久..心頭一驚!! 聽起來真的不同耶! 透度跟隱約的空間感,換線前並無此感! 那初次衝擊,我體驗到喇叭換訊號線,聲音會不同!!! 不同的訊號線,聽感會不同!! 回憶那或是一個轉換點,往後多年的想法開始漸漸轉變為 即使是無法解釋的現象,若感受得到,其便可能存在


一直以來不太想比較數位線,從最早的 USB,同軸線,LAN,SATA,又或是光纖線。 一但比較出差異,就又多了一個須注意的因素,而 USB、LAN、SATA 可都有不少較平價( 3C 類)的選項。 只是該來的躲不掉,USB、LAN、SATA..,或多或少通通比較過了,通通有差異!! 莫可奈何呀! 累積越多體驗,反證轉趨正常,彈性則越來越好。


寫較多往事,是回憶一個因 而生的思想轉換過程。 有感受過嗎? 有去體會嗎? 相信自己的感覺嗎?



數位同軸線

常常看到網上討論會繞著 75 ohm 這點,至於源由為何? 相信很多人可寫得頭頭是道,這不再著墨,接著會討論到 匹配,跟什麼匹配呢?


以最簡單的三件式組合為例 E5300 --> RC 小白線 --> RC NANO-DAC

便是與 轉盤 或 DAC 匹配,跟著有趣的情況出現了!! 討論多會集中在 同軸線 是否符合 75 ohm? 進一步或許會討論 RCA 頭(公或母) 是否符合 75 ohm? 然後就討論 聽起來如何? 那還會再討論其他項目嗎?

好像沒有了..,好像沒有了? 有沒有奇怪的感覺? 有沒有覺得討論似乎沒什麼結果? 除了 聽起來如何 這部分,是使用者的實際經驗。 那 同軸線 是否符合 75 ohm 這點有結果嗎? 好像沒有耶!! 沒有結果耶!! 一個無解答的點,卻頻繁出現在各討論..,那提這點的意義為何? 希望別人提供答案嗎? 再者,預設 同軸線 須為 75 ohm這預設為真嗎? 

還有上面列的是 三件式,那為什麼只討論 同軸線? 有討論 轉盤(E5300)嗎? 有討論 DAC(RC NANO-DAC)嗎? 好像很少呢~ 這些疑問擺在心中多年,直到去年那實驗。


DIY 的人不少,電學背景深厚的人似也頗多,那為何討論稀少呢? 當然! 若去翻找國外論壇,相信會更豐富,那國內討論稀少的原因在哪兒呢? 疑問? 我大概找不出原因吧! 繼續上面的疑問,若要討論 轉盤 與 DAC,那 RCA 或 機內佈線 是否符合 75 ohm? 網上不討論,也 預設 兩者皆 75 ohm 嗎? 這預設為真嗎? 想想以往看過的討論,對三組件任一者的實際狀態,似通通無法判斷,只寄望廠商設計或提供資訊。 轉盤 與 DAC 不會特別說明,同軸線有的廠商會說明(或線身有標示),但也不少未說明。 好奇去翻了下 Real Cable 的網頁,現存兩款數位同軸線,一有說明是 75 ohm,一線身標示 75 ohm。


身處如此被動的使用者,只討論 聽起來如何? 不是較省事? 若想用科學來佐證聽感,假設、量測、試做、比對與驗證,印象中這幾點在過去相關討論裡,稀少也相當有限。 量測 是最困難的一點,所以少有數據可參考,那能 驗證 75 ohm 這預設(假設) 嗎? 難! 最後討論的還是 聽起來如何? 這迴圈讓人難以言喻呢! 思考背後可能原因

1. 量測儀器 => 這是最困難的一點。 若有相關領域的朋友或概念,這些儀器一般人難以負擔,需學術研究單位或企業才會準備。

2. 相關背景 => 電學與量測,看以往討論裡,多少人符合相關背景呢?

3. 討論參與 => 觀察些網上高手,少討論,或轉趨低調與潛水,不論原因為何? 都是討論串的損失。



Impedance

繼續寫這名詞的部分,若想討論 轉盤 或 DAC,就必需寫到 佈線 與 RCA 接頭。上面同軸線孜孜念念的 75 ohm,不管是線、轉盤或 DAC,通通需用 RCA 接頭。 但去找 RCA 接頭,又標明是 75 ohm 的屈指可數。 而有多少線、轉盤 或 DAC 有這些接頭的蹤跡? 撇除標明 75 ohm 的廠商,看看 Amphenol,Neutrik(REAN) 與 Switchcraft 的 RCA 接頭,有寫這類資訊嗎? 大廠如前三家是這情況,對 預設 轉盤 或 DAC 是 75 ohm,我是存疑的。

接頭若非 75 ohm,那 佈線 會設計成 75 ohm? 如果有電腦或 3C 家電業界的朋友,或可問問若產品裡有數位同軸,佈線有 75 ohm 的設計嗎? 答案很可能是沒有喔! 實際設計的可能是 50 ohm! 對,50 ohm。


基於此,對 E5300 是否為 50 ohm 的設計? 是一個我擺在心中待實驗的 假設

上面寫的討論缺缺三原因,電學與量測相關知識需個人努力,DIY 實做的技能靠練習,在此不贅述。 對一個無接觸相關產業,無量測儀器的使用者,要怎麼去實驗?

1. 尋找有無 想實驗 轉盤或 DAC 的原廠維修手冊

2. 直接拆開 外殼,從機板上去做逆向工程(需有基礎相關背景)


上列兩點僅能對原廠 佈線外 的部分做些判斷,佈線與零件組合後的情況,因無儀器設備,只能用旁敲側擊的方式去試。 網上曾看過他人分享些方法,但這就不寫了! 那門檻較高,能到那一步的人,應能自行探索了! 

實際情況論,若不管 轉盤 與 DAC 的設計,僅做 數位同軸線 的實驗,該把 75 ohm 也視作一項參數,而非去預設 75 ohm。 無法驗證的數據,只能視為實驗中的一項參數。 實驗中盡可能提供 線材 與 接頭 完整資訊,而比較 聽起來如何? 推論 匹配 接近與否? 避免討論數據,因為無法驗證。 有多少資訊做合適的推論,這樣也能進行實驗。


E5300 麻煩人幫忙做些判斷,可能是 50 ohm 的設計,那搭配 RC 的小白同軸線,似達到 匹配。 

在此謝謝討論串裡 bchsieh 近五年前 RC 小白同軸線的量測資訊(但我忘了是哪位提供小白線?),讓這次實驗有數據直接參考。 三組件裡已有兩組件屬 50 ohm 範圍,那剩下的 RC NANO-DAC 又屬那種設計呢?

爆進期始於對 NANO-DAC 動刀,殼當然已經拆了! 同樣無法量測,只能從線路上去判斷。 關鍵點是一顆電阻,設計可能是 75 ohm,所以這邊需 試做,調整為 50 ohm 範圍。 調整好,心情雀躍的準備 比較與驗證,會是怎樣的聲音呢?


一開聲...,就是這 微觀感!! 即使用平價系統如我,也能有此體驗。 上面種種就為了這最後一刻,在有限經驗裡,最貼近此狀態的敘述。


就像聽了 RC CHEVERNY 後,再換上 RC CHENONCEAU 開聲的那刻。 一個微變化的世界,細語呼喚著,聽吧! 感受吧! 去探索與體會吧!

有沒有誇張亂語感? 哈! 以下再整理之前 bchsieh 分享於討論串內的相關資訊


bchsieh

如果是RCA頭?由於RCA頭並非標準高頻端子,所以除了一兩家廠商能把RCA端子做成符合50/75ohm的規範,其他的不可能符合規定。

基本上,音響數位訊號用RCA端子,本身就是個很大的問題。


bchsieh

一般設計的RCA端子的阻抗約為40~50歐姆左右,而大部分的SPDIF輸出入端子,用的都是這種普通設計的RCA座。

所以,如果中間的SPDIF數位線,用的是50歐姆的線身和RCA頭,

也許更適合使用一般RCA座的SPDIF端子,理論上反射的地方會更少。

以上為小弟的胡亂猜測。


聽過阻抗完全匹配的SPDIF的聲音,就回不去了....

bchsieh
基本上,這三條線材的阻抗都算是很接近75歐姆的規格。但越接近75歐姆聲音就越好嗎?這就不一定了。
小弟認為原因至少有二:

1. 接頭符合75歐姆規格嗎?基本上小弟還沒找到實測值為75歐姆的RCA母座,甚至連70歐姆的都沒有。一條真75歐姆的線接到非75歐姆的座上,還是一堆反射。所以現在重點反而不是「線材是不是真75歐姆」,而是「座」和「線材」兩者的阻抗有沒有接近?兩者阻抗越接近反射就會越小。以一般RCA母座來說,阻抗普遍低於70歐姆,所以有可能使用阻抗偏低的線材,反而反射比較小也說不定。

所以,如果您的DAC/轉盤所使用的母座是RCA座,而不是標準的75歐姆BNC座,實測線材阻抗值是否為75歐姆,其參考意義相對上就小了許多。

2. 導體材質。尤其是同軸線的負極材質,肩負著兩台機器之間地線電位的平衡以及傳導雜訊抗干擾的重任。材質好壞也會直接影響最終的音質表現。


結論
多年來的疑問與存疑,終於透過這次實驗找出部分答案。 但也要自嘲,居然過這麼久,才鼓起勇氣做實驗。 實驗中找到了什麼? 發現了什麼? 條列整理如下

1. 預設 數位同軸線 impedance 為 75 ohm?
是,也否。 RC 小白同軸線 為 50 ohm 範圍,其他進階款則為 75 ohm 範圍。

2. 預設 轉盤 數位同軸 impedance 為 75 ohm?
否,Samsung E5300 數位同軸 為 50 ohm 範圍。

3. 預設 DAC 數位同軸 impedance 為 75 ohm?
是,RC NANO-DAC 數位同軸 為 75 ohm 範圍。

4. 使用同一條 數位同軸線,原始設定狀態 與 接近匹配狀態,有無聽感上差異?
有,即使在平價系統上,聽感上差異會令人選擇 接近匹配狀態。

5. 不同組件的數位同軸設計,impedance 不一定一致,需依各組件設計做判斷與調整。

使用 RC 數位同軸線 的 RC 友是具優勢的! 有提供線的熱心網友與 bchsieh 專業的設備與測量,量測資訊 bchsieh 已通通分享在討論串裡。 RC 小白線 屬其中特例,但以實驗中的搭配,也有機會接近 匹配。 使用 RC 其他進階型號的 RC 友,也能依據相關資訊,用科學、用數據檢視各自的系統。

最後,75 ohm? 50 ohm? 用這句話結尾。

用不確定的預設起頭,又沒法做確認與實踐,那只會淪為空談吧? 

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