作為高清影音發燒友的我們,對線纜發燒的也不算少數。即使有不少玩家認為線纜的作用在影音系統中的作用微乎其微,但是選購高品質的線纜,也在發燒友中形成一種共識。而本次測試,我們將以前所未有的方式,對HDMI線纜進行詳細的檢驗和評測,看看高品質的線纜究竟能給我們帶來什麼?
HDMI
HDMI接口已經成為目前最佳的高清
視頻連接方式,它的顯示效果出色、體積小巧、連接方便,應用範圍廣泛。PC、電視機、高清播放機、DVD影碟機、遊戲機、藍光播放機……甚至在MP4中都已經逐漸普及。在購買了新設備之後,為其搭配一條HDMI線纜是我們接下來需要考慮的問題。但是面對市場上林林總總的HDMI線纜,我們該如何選擇呢?不同價位的HDMI線纜是否在畫面表現上存在區別呢?《微型計算機》評測室聯合
華測檢測(
300012,
股吧)失效分析實驗室,對市場上常見的HDMI線纜進行了專項測試,用專業儀器和方法,抽絲剝繭般檢測出各自的區別。
市場上的HDMI線纜可謂千差萬別,就拿最普通的2米長度的線纜來說,價格便宜的有50元的,貴的有幾百元的。選擇不同價位相同版本的HDMI線纜對於圖像質量究竟有沒有影響?這是一個爭論已久的話題。有不少影音線纜發燒友對高品質HDMI線纜津津樂道,也有人對其全盤否定。其中也不乏所謂的「行家」、「專家」提出了「線纜至上論」和「線纜無用論」兩種完全對立的觀點,這些言論必然會使剛入門的用戶覺得無所適從。那麼,看罷本次評測,相信你也會對HDMI線纜有了進一步的認識。
逐本探源——HDMI原理分析
HDMI接口的全稱是High Definition Multimedia Interface(高清晰度多媒體接口),是一種在消費電子領域和PC領域同時使用的全數位化接口。它可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號,由於音頻和視頻信號採用同一條線纜傳輸,因此大大簡化了接口線纜的數量,已經在家庭電器和PC中普及。HDMI接口從出現至今,已經有了多個版本的進化,從HDMI 1.1到HDMI 1.4,雖然接口的外觀沒有變化,但是功能和帶寬已經出現了質的提升。目前主流的HDMI接口版本為HDMI 1.3(a、b、c),但是隨著3D視頻的流行,HDMI 1.4版本的設備也大量上市,成為各家的重點推廣產品。HDMI 1.4帶來了幾項重大創新功能,包括HDMI乙太網絡通道、音頻回傳通道、HDMI 3D視頻播放功能和4k×2k超高解析度的支持。
而在線纜方面,HDMI之前並沒有版本之分,比如HDMI 1.1和HDMI 1.3版本的線纜都是一樣的,不過在HDMI 1.4版本中,線纜出現了一些變化。HDMI 1.4版本中包含了5種類型的線纜,各有其不同的功能與效能特性。HDMI 1.4版本分為標準HDMI線纜、標準附乙太網絡功能HDMI線纜、車用HDMI線纜、高速HDMI線纜、高速附乙太網絡功能HDMI線纜五種。標準HDMI線纜是支持1080p,高速HDMI則支持包括4k×2k、3D視頻、Deep Color等先進顯示技術,這種線纜其實就是以前的HDMI 1.3版本,它們的帶寬需求都在HDMI 1.3版本所能提供的帶寬以內。而高速附乙太網絡功能HDMI還有專用的數據通道,也就是提供設備間網絡功能的HDMI乙太網絡通道,線纜的構造就發生了變化,這點將在後面介紹。在HDMI的標準中,還詳細規定了這五類線纜的認證標籤。我們在本次的評測樣品中,也選擇了一些標稱為HDMI 1.4版本的線纜,但是都還沒有嚴格按照HDMI標準執行。
HDMI 1.4版本各種類型線纜的LOGO
平時最常見的HDMI接口為TYPE A型,寬度為13.9mm,共有19根針腳,而還有一種雙鏈路的TYPE B型接口則很少見,寬度為21.2mm。HDMI採用並行的4條TMDS差分信號通道,傳輸鏈路由三條數據通道和一條時鐘通道組成。其中3個數據通道是用來傳輸紅、綠、藍三色數據信號的,第4個通道用來傳送時鐘,其時鐘頻率是數據速率的1/10。HDMI使用的TMDS技術,差分信號共模偏置電壓為+3.3V,埠阻抗為50歐姆,額定幅度跳變為500mV(+2.8V~+3.3V),電壓擺幅在150mV~800mV之間變化。除此以外,HDMI中還有DDC(顯示器數據通道)數據和時鐘線傳送雙向
通信信號以及HDCP(高帶寬數字版權保護)信號的傳輸。DDC總線是HDMI兼容性的關鍵,如果任何設備不兼容HDMI 1.3,整個系統會通過DDC通道自動降低到HDMI 1.2或更低,以確保兼容性。DDC在HDMI線纜中是非常繁忙的,它們不僅攜帶握手通訊數據,也不斷傳遞HDCP加密密鑰。如果HDCP兼容,需要不斷地解碼鑰匙加密的數位訊號。
HDMI 版本 | 1 | 1.1 | 1.2 1.2a | 1.3 | 1.3a 1.3b 1.3b1 1.3c | 1.4 |
sRGB | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
YCbCr | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
8聲道LPCM, 192kHz, 24bit音頻傳輸 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
Blu-ray Disc視頻音頻 全解析度支持 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
消費電子控制(CEC) | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
DVD Audio支持 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
Super Audio CD (DSD)支持 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
Deep Color色深技術 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
xvYCC | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
自動聲畫同步 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
Dolby TrueHD音頻 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
DTS-HD Master Audio音頻 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
CEC命令行表更新 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
乙太網絡通道 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
音頻回傳通道 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
HDMI 3D功能 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
4k×2k解析度支持 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
HDMI線纜可以實現的最長信號傳輸距離依賴於整個系統:源設備的性能、顯示設備的性能、信號的數據傳輸率、線纜本身的性能和長度。在數字時代,我們使用數據速率來描述每秒的比特數據量。HDMI線纜的長度和最大數據傳輸速率息息相關,如果出現距離過長的問題,HDMI設備所接收到的信號則會出現沒有圖像、掉幀、雪花,或者沒有聲音的情況。HDMI線越短,能夠實現的最大數據傳輸率就越高。舉個例子,一根HDMI線在2m長度下的數據傳輸率為19Gb/s,可以滿足1080p、120Hz、48bit色深的視頻傳輸。但是如果長度到了6米之後,數據傳輸率就降到了10Gb/s,只能滿足1080p、120Hz、24bit色深的視頻傳輸了。所以說,這根線纜的長度增加之後,數據傳輸率也會降低。
升頻MPINS F300HD
不要小看了這根線,這根線在香港媒體《e-ZONE》的HDMI線纜橫向評測中,獲得了清晰度、畫質、銳利度多項「第一」的殊榮(他們的購買價格為55港幣)。
F300HD
升頻(DON SCORPIO)一直宣傳為美國品牌,我們事先也懷疑這樣便宜的價格是否有假貨之嫌。此外,我們在美國Bestbuy商場、亞馬遜購物網都未曾見過這個品牌。
接口
網絡上搜索也大多是中文頁面,和魔聲、SONY相比完全是兩回事。我們購買這款產品的目的,也是為了對比這種線纜和真正的國外品牌之間的差別。
長度:1.8m
市場參考價:35元
富士骨灰1.4版本3D精裝版
富士(Fujicables)是一個在網絡上比較出名的高性價比的HDMI線纜品牌,其HDMI線纜質量在網友中有不錯的口碑。
富士骨灰
從定位上來說,富士骨灰的定位要低於綠曼巴,所以在價格上也比較實惠。從線的材質上來看,綠曼巴用的是鍍銀銅芯,而骨灰用的是無氧銅,而且骨灰的接口外殼用的是金屬材質。
富士骨灰接口
值得說明的是,雖然富士骨灰標稱1.4版本,但是在我們後面的測試中發現,骨灰只使用了4對TDMS信號線,和其他HDMI 1.4線纜有區別。
長度:1.5m
市場參考價:45元
秋葉原Q6111
秋葉原是一家以線纜製造生產出名的廠商,其產品在家電渠道非常常見,所以普羅大眾對這個品牌很熟悉。
秋葉原
我們測試的是一根型號為Q6111的標準HDMI線,標稱的最高傳輸速度為10.2Gb/s,支持的解析度為1080p,按照這個規格來看應該是支持HDMI 1.3規格。
秋葉原Q6111接口
但是在後面的描述中又有通過HDMI 1.4版本的字樣,可是全然沒有支持3D視頻的描述。
長度:1.8m
市場參考價:50元
山澤扁平HDMI
山澤這根線纜採用的是扁平化設計,並且包裹了尼龍編織網,在做工上看起來還不錯。
山澤扁平HDMI
而插頭上還有金屬外殼,再加上線纜兩頭的屏蔽環,給人一種很高檔的感覺。這根線的包裝上標註的是HDMI 1.3C版本,使用無氧銅作為線芯。
接口特寫
長度:2m
市場參考價:99元
ACCELL UltraAV系列
ACCELL UltraAV系列HDMI線纜採用了時下流行的扁平線設計。這種設計常用於各品牌的高端家庭裝修用線中,原因是扁平線很適合用於家裝中埋牆走線。
ACCELL UltraAV
在轉角的時候,普通圓心線無法彎折較大的角度,而扁平型則可以。扁平線雖然厚度不大,但是仍然經過了完整的三層鋁箔屏蔽。
接口
UltraAV的數據傳輸率為6.75Gb/s,支持HDMI 1.3標準,完全支持目前的主流高清視頻格式。
長度:2m
市場參考價:129元
富士綠曼巴1.4版
綠曼巴是富士推出的支持1.4版本的HDMI線纜,並宣稱達到了21.8Gb/s的數據傳輸率,完美支持3D高清視頻和4k×2k解析度。
富士綠曼巴
綠曼巴的線纜顏色為綠色,並以外形形似的一種非洲毒蛇綠曼巴命名,並採用鍍銀銅芯線。大家在購買綠曼巴的時候要注意,該線纜有兩種版本,一種是使用了鍍銀銅絲的版本,一種是使用普通無氧銅的版本。本次測試的是鍍銀銅絲版本。
長度:2m
市場參考價:205元
開博爾A系列
近年來,開博爾品牌在網絡上的知名度越來越大,被很多網友奉為高性價比的代表。開博爾的HDMI線纜中,A系列屬於定位稍高的主推產品,講究的是紮實的做工和用料。
開博爾
A系列中的7m以下的短線線徑為28AWG,長線線徑為24AWG,使用了純銅線芯和三層屏蔽線,屏蔽線外是銅編屏蔽網,再外面為膠皮和尼龍編織網。
開博爾A系列
開博爾A系列HDMI線纜也支持HDMI 1.4版本設備,支持3D 1080p視頻。
長度:2m
市場參考價:218元
RCA銀蛇RHC16120AA
RCA銀蛇系列HDMI線纜的外觀和它的系列名稱一樣,線纜外表包裹了一層灰色的尼龍編織網,尼龍網的裡面採用8mm厚的絕緣材料。
RCA銀蛇
這款線纜標稱支持1.4版本的HDMI設備,可以實現4k×2k的超高解析度,並支持3D 1080p高清視頻和音頻回傳。
RCA
HDMI 1.4版本還有一個新的功能就是音頻回傳通道,它可以從電視機往音頻設備方向再回傳一個通道的音頻,比如電視機本身擁有數字機頂盒,將音頻傳輸到音箱上時,只需要一根HDMI線纜就可以了。
長度:2m
市場參考價:299元
SONY DLC-HD20P
由於SONY擁有眾多的HDMI產品線,如電視、PS3,所以SONY也有自己的HDMI線纜。SONY的HDMI線在市場中並不少見,但是和魔聲一樣,仿冒品非常多。
sony
所以SONY在防偽方面的工作也相對進行了加強,採用一次性包裝,並有相應的防偽標識。SONY DLC-HD20P的包裝上並沒有標識這款線所支持的具體規格,只是從包裝上的Category 2規格上可以看出,它提供2.2 Gb/s的數據傳輸速率。
sony接口
長度:2m
市場參考價:299元
魔聲MC 1000HD
魔聲(MONSTER,又名怪獸)是一個在發燒友口碑中非常不錯的美國線纜品牌,該品牌的線纜做工優秀,用料十足。魔聲MC 1000HD國內代理商的報價高達2500元,所以很多國內玩家貪圖便宜,購買網絡上幾十元的假貨。
我們測試的魔聲MC 1000HD 2m線纜一頭為普通形狀的直插HDMI接頭,而另一頭則是轉了90°的彎頭。這種設計的目的是電視機掛牆使用HDMI線纜時,連接更方便,不會出現插不進去的情況。
魔聲接口
MC 1000HD是一根Ultra-High Speed HDMI線纜,最大數據傳輸率為10.2Gb/s,支持1080p以上的解析度、12bit色深、120Hz頻率。
長度:2m
市場參考價:2500元
模擬信號和數位訊號的差別
在模擬時代,線纜品質和信號品質息息相關,而且也和線纜的長度有關係。當模擬視頻電纜長度逐漸增加,視頻信號質量逐步下降。如右圖所示,圖像的質量逐漸呈一個線性的下降過程。在輸入信號Vi中,還可能因為線纜受到外界的幹擾,而疊加幹擾信號。信號在放大的過程中,幹擾信號也被一併放大,在多級放大電路中,幹擾信號就有可能影響到正常的輸出信號,從而導致畫面受到影響。模擬視頻信號有可能出現振幅、高頻信號或者低頻信號三種損失,畫面可能會變得暗淡,或者變得溫和。觀眾對比出現損失的畫面和完美的圖像後,將會看到兩者有明顯的區別。
模擬信號質量曲線
而在數字時代,數位訊號的抗幹擾能力優於模擬信號。不過並不是說數位訊號就不會被幹擾,數位訊號上一樣的可能被疊加幹擾信號。
數位訊號是以「10」的方式進行傳播的,比如規定0.8V~1.3V之間的電平為高電平,雖然高電平被幹擾信號疊加,但是仍然在這個門限以內,一樣會被識別為1,而不會被識別為0。在經過放大之後,幹擾信號就會被剔除,信號會重新生成標準信號。所以,數位訊號抗幹擾能力更強。而數位訊號的損失方式和模擬信號也完全不同。它的信號在一定長度內都基本保持完美,但是在到某個臨界長度後,信號品質會突然大幅度下降,或者消失。圖像品質的曲線就好像一個懸崖,俗稱「懸崖效應」。線纜的傳輸距離達到「懸崖效應」點之前,人眼並不能辨別出圖像發生了哪些變化,但是在傳輸過程中,劣質電纜線造成的數據錯誤實際上已經出現了。我們人眼是看不到因為這些錯誤造成的畫質改變的,是因為數字傳輸系統擁有糾錯技術。如果出現了誤碼,在門限規定範圍內,圖像質量就可以保持完美。但是當誤碼率超出了門限範圍之後,就會出現信號崩潰,出現「懸崖效應」。
數位訊號質量曲線
在數字時代,數位訊號在傳輸過程中的錯誤也是不可避免的,但是出錯的機率很小,這個機率用BER(Bit Error Rate,誤碼率)來衡量。一根HDMI線在10m以內時,可能一天才出一個錯誤。到17m左右,可能1小時出一個錯誤,19m左右可能1分鐘出一個錯誤。達到22m以上,就可能每秒產生一個錯誤,再長就可能超過門限導致信號崩潰。舉個例子,大家在看模擬信號的電視節目時,有可能看到色彩出現變化、噪點較多、出現幹擾紋、鬼影等各種視頻質量下降的現象。但是在數字時代,只要信號本身沒有問題,家家戶戶的節目效果都是一樣的,如果誤碼過多,畫面就會出現馬賽克,或完全黑屏。
「線纜至上」還是「線纜無用」
由於HDMI接口所傳輸的圖像或音頻信號的數據量非常大,因此對線纜的要求也非常高,只有合格的線纜才能傳輸高帶寬的數據。但是,50元和500元的同規格HDMI線纜,在畫質表現上又有什麼區別呢?是不是500元的線能夠獲得更好的畫質效果呢?這是一個長時間存在並正在爭論的問題。
拜託有點常識好不好,HDMI是數字傳輸的,一條線要麼可用要麼不可用。只要可用的線,傳輸的信號都是完全相同的,根本不可能有任何畫質音質上的區別。如果線比較長,例如超過5米10米以上,那線的材質的確會影響信號傳輸的可靠性,因此長線的製造標準要更高一些,但只要質量過關,用起來就都是一樣的。——網友 finalpatch
言之有理,本人涉足音視頻也算蠻久了,所謂的發燒線纜在模擬傳輸時代應該有一定的作用,但也決非傳言中的那樣,更多的是心理作用罷了。到數字時代傳輸的是非1即0的概念(信號),也就是通與斷,樓主講得沒錯。前提是合格的產品,標準就是這端傳輸到那一端發生錯誤的機率低到可以忽略不計。——網友 xujnhua
不敢苟同,樓主是否考慮過線纜的抗幹擾能力對信號的影響進而對畫質的影響呢?如產生水波紋或音畫不同步以及手機信號的幹擾音等等。一條過關的普通線纜和一條優質線纜乃至發燒線纜的區別就在於細節上的把握吧。但是在這些細節上的提升體現在價格上就是性價比的降低,而且給人的直觀感覺也極細微甚至需要精密的專業設備才能體現出來。——網友 tcl75
不同品牌型號的HDMI線在音畫細節上都會有點差別。怪獸、KIMBER、AQ、GOLDENSOUND四個品牌的畫面就有是四種風格。HDMI 1.3要傳輸音頻信號,這就跟玩數碼同軸線一樣,不同線的聲音也會有區別,尤其是對於自己熟悉的畫面,比分辨聲音更直觀容易得多。比如看維也納金色大廳場景,不同的線對大廳那種金碧輝煌的感覺的表現就各有差異。——某發燒友
流言終結者——主觀畫質測試
測試方法說明
主觀測試
測試設備和影碟:SONY PlayStation 3、東芝55SV650C LCD電視機、《Super HiviCast》影碟。
靜態測試
(1)清晰度:整頁為不同字號的中文和英文字符,觀察各字符的細部影紋及其邊界的清晰程度。
清晰度測試
(2)灰階變化:用灰階過渡的圖片考察灰階變化,是否有明顯的條紋。
灰階變化
(3)圖片細節:水果靜物圖片,觀察色彩變化和噪點,還有亮部和暗部細節。
水果靜態照片
線材
(1)《靈魂戰車》片段:考察人物膚色、火焰變化和黑暗處的細節,以及大動態的細節表現。
燃燒戰車
(2)《HQV Benchmark》片段:通過摩爾紋考察、噪點考察等專用測試視頻片段考察各自的區別。
HQV
MC評測工程師 劉宗宇:很遺憾,我始終沒有看出任何畫質上的區別。在清晰度測試中,最小號字體的「魚」字旁的豎線會有明顯的虛影,在換用任何一條線都有這條虛影,而「日」字底的橫線的缺失狀況在每根線上都有相同的問題,英文「o」字的鋸齒狀紋路在每一根線中也都得到了一樣的表現。而在灰階變化的圖片裡,會有一定的條紋,而這些條紋在每根線中都有出現。而在觀察其他圖片和視頻中,我們都圈定了一些細節,仔細觀察後發現這些細節都完全一樣,沒有觀察到換線後的變化。
華測檢測工程師 趙良:換上不同的線後,完全沒有看出各自之間的差別。無論是在圖片還是在視頻中,事先圈定的細節通過比較都沒有任何區別。在水果靜物圖片中,噪點的情況在每根線中都有出現,並沒有哪個好一點或是差一點。水果的顏色和葉子的輪廓,包括酒杯上反射的蠟燭的影子,在十根線纜上也看不出區別。在灰階變化的圖片裡,過渡條紋的曲線弧度都一樣。總之,事先圈定的細節問題,在每根HDMI線上都有著一模一樣的表現。
DH評測工程師 吳晶(特邀):很難觀察出畫質上的區別。因為清晰度是不可能有變化的,所以我重點考察的是亮度和色彩。在換用不同的線之後,亮度並沒有變化。色彩方面,的確沒有看出各自的風格有什麼不同。圖片中比較豔麗的地方在換用不同的線後都會保持色彩,如果是表現比較差的地方,比如在水果圖中有一部分色彩比較暗淡,缺乏潤澤感。在換用大品牌的線之後,這個部分也沒有改善,沒有說是用SONY和魔聲之後就會變得更漂亮。
方法:用柯尼卡美能達的分光色度儀,檢測三原色畫面的亮度值和色度值。
我們記錄了電視機在顯示三原色時的亮度值和色度值,每個點統計五次求平均值,最後的結果反映了當時的色彩坐標。測試的目的是為了防止人眼因為辨別能力的限制無法看出每根HDMI線之間的色彩變化,用敏感的機器來測試出每根線的區別。
表2:畫質客觀測試結果
R | G | B | 色彩 範圍 | |||||||
亮度 cd/m2 | X | Y | 亮度 cd/m2 | X | Y | 亮度 cd/m2 | X | Y | ||
1.升頻 MPINS F300HD | 61.42 | 0.6456 | 0.3243 | 229.41 | 0.2751 | 0.6444 | 29.58 | 0.1517 | 0.0514 | 81.92% |
2.富士 骨灰 | 61.77 | 0.6441 | 0.3240 | 229.79 | 0.2756 | 0.6437 | 29.65 | 0.1519 | 0.0515 | 81.47% |
3.秋 葉原Q6111 | 62.08 | 0.6437 | 0.3247 | 230.2 | 0.2750 | 0.6441 | 29.49 | 0.1517 | 0.0511 | 81.55% |
4.山澤 扁平 | 62.19 | 0.6461 | 0.3263 | 230.53 | 0.2764 | 0.6444 | 29.27 | 0.1509 | 0.0509 | 81.91% |
5.ACCELL UltraAV | 62.19 | 0.6433 | 0.3259 | 228.06 | 0.2747 | 0.6454 | 29.55 | 0.1514 | 0.0515 | 81.6% |
6.富士 綠曼巴 | 61.80 | 0.6457 | 0.3266 | 228.49 | 0.2747 | 0.6430 | 29.72 | 0.1514 | 0.0512 | 81.72% |
7.開博爾 A系列 | 62.12 | 0.6464 | 0.3265 | 229.91 | 0.2751 | 0.6440 | 29.68 | 0.1516 | 0.0515 | 81.92% |
8.RCA 銀蛇 | 62.80 | 0.6452 | 0.3267 | 231.67 | 0.2747 | 0.6461 | 30.06 | 0.1516 | 0.0517 | 82.03% |
9.SONY | 62.04 | 0.6446 | 0.3254 | 229.63 | 0.2749 | 0.6457 | 29.68 | 0.1515 | 0.0515 | 81.92% |
10.魔聲 MC 1000HD | 62.14 | 0.6457 | 0.3266 | 229.92 | 0.2754 | 0.6456 | 29.95 | 0.1516 | 0.0519 | 81.97% |
和我們前面所說的相機拍攝屏幕的情況一樣,用同一根線,在同一個畫面的情況下,分光色度儀五次測試之間的數據因為光線變化、快門抖動等原因都會對結果造成細微的影響。這些線纜的測試結果顯示差別並不明顯,差距在合理的誤差範圍以內。如果真的人眼能感受出那根線的亮度更亮,或者色彩更鮮豔,那麼測試值的差距至少在5%以上。而且也並沒有一個可以遵循的規律可循,就是大品牌、高品質的線纜的色彩範圍更大,或者亮度更高。
皇帝的新衣
其實,HDMI數字視頻信號的傳輸過程就如同用網線傳輸網絡信號一樣。數據從A端到B端的過程中,「01001」傳過去就能保證仍然是「01001」,而不會變成「11001」或是別的。即使出了錯,也會在糾錯機制的幫助下恢復正確。為什麼有人會說換了不同的視頻線,就有不同的畫面風格、不同的色彩表現呢?在模擬時代,有些信號的頻率可能出現相移,導致亮度、音色出現變化是可以理解的。而數字時代,難道一幅紅色(255,0,0)的圖像,在使用不同的HDMI線傳輸後,就會變成(253,0,0)抑或是(255,1,2)嗎?所以,用不同的HDMI線纜會有不同的畫質簡直就是荒謬至極的觀點。至於有用戶表示,自己曾遇到過HDMI線出現雪花,或者在1080p解析度下出現閃爍的現象,換線後正常。那是遇到了不合格的HDMI線,跟「風格論」並不是一回事。
如果按照某些人的理論,數位訊號在傳遞過程中會失真,那麼在網絡數據的傳輸過程中,數據也有可能出現變化。但是事實上,我們從來就沒有因為網絡傳輸導致圖片的色彩或者內容發生風格上的變化。從來沒有看到過貝爾金網線傳輸的圖片質量會優於雜牌網線,更沒有聽到過複製在Sandisk閃盤中的MP3音色要比複製在PNY閃盤中的更醇美。同樣的道理,無論HDMI線纜的價格如何、品質如何、材料如何,只要它的質量合格,符合HDMI規範,那麼傳輸的圖像質量就是完全一樣的。
道理雖是如此,但是我們曾無數次在專業平面媒體、網絡媒體、專業論壇上看到過的HDMI線纜的橫評,幾乎都有一致的論調。
「索尼原裝以及卡登仕的HDMI線的表現的確是最優秀的,儘管效果在一般人看起來與其他品牌差別不是很大,但是對於追求極致效果的玩家來說,這些區別就成為了很關鍵的購買因素。」
「PEGA HDMI線在這次對比之下,出現了明顯的硬傷,的確是比較失望,希望廠家能日後加以改進。」
「相比之下怪獸M1000和CinemaQuest HDMI-3在清晰度表現上要優於其他線纜,富士和貝爾金的效果保持一致。這兩款線纜與怪獸和CinemaQuest HDMI-3差之毫厘。但是入門級產品中富士比秋葉原在清晰度上就要好很多。」
示波器眼圖張開越大信號品質越好,左圖信號質量差,右圖信號質量好。
從以上其他媒體的測試結果顯示,不同的HDMI線不僅僅是在色彩方面,甚至連清晰度也有了差別,為什麼看似專業的測試會出現這樣的結果呢?這些所謂的「專業」測試人員的眼睛能察覺到這些細微的差別嗎?大家都聽說過《皇帝的新衣》這則寓言故事,用到這裡是再準確不過的了。前面我們說過,不同的HDMI線有不同的風格根本就是不可能的事情。一些大品牌,如SONY、魔聲(怪獸)、線聖等國外品牌的線纜在這些測試者的眼中就畫質一流,而其它品牌不僅僅畫質不佳,甚至連清晰度都出現了問題。這就像寓言裡的故事情節一樣,人們都不敢說出自己心裡的真實想法,一些廠商、媒體和發燒友宣稱高品質的HDMI線會令畫質更優秀,無數的不明真相的用戶在附和。相信我們的這個說法,會引起不少支持「HDMI線纜風格論」的「發燒友」不滿,歡迎你們來郵件和我們探討這個問題(郵箱地址liuzy@cniti.cn)。不過,在寫信前,請你先做一個盲測。請人在你的器材上換用不同品牌的HDMI線纜,如果你十次有五次都能挑出你認為的畫質最優秀的,或者畫質表現不佳的HDMI線纜,那麼我們一定會為前面的說法道歉。
那麼,我們就完全不追求HDMI線纜的品質了嗎?事實也不是這樣,高品質的HDMI線纜雖然不能令畫質有所改善,但是它能夠令信號的傳輸品質更佳,出的錯誤更少。這一點可以通過兩個HDMI行業的標準測試項目:誤碼率測試和「眼圖」測試來查看各自的區別。比如說,兩根線的價格和品質有差別,雖然傳輸的圖像完全一樣,但是品質好的線在示波器上的眼圖更漂亮,而錯誤更少。很可惜的是,我們聯繫了很多廠商,都無法完成這兩個項目的測試。不過,《微型計算機》評測室聯合華測檢測一起,在華測檢測通過專業的儀器考察每根HDMI線纜品質,從中也可以比較出這些線纜的區別。
華測檢測公司(CTI)介紹
CTI華測檢測技術股份有限公司是中國第三方測試、檢驗與驗證服務的開拓者和領先者,為眾多行業和產品提供一站式的全面質量解決方案。CTI具有中國合格評定國家認可委員會CNAS認可及計量認證CMA資質,並獲得英國UKAS、新加坡SPRING、美國CPSC認可,檢測報告具有國際公信力,贏得了國內外眾多知名企業的信賴。
CTI
基於遍布全球服務網絡和深厚的服務能力,CTI在工業品檢測、消費品檢測、貿易保障及生命科學四大領域,提供有害物質、安規、EMC、可靠性、失效分析、材料分析、環境安全、計量校準、紡織品、鞋類、皮革、玩具、汽車、驗貨、食品、藥品、化妝品等多項檢測服務。
CTI可靠性分析測試中心可以對產品的可靠性和壽命進行綜合分析測試,下屬的失效分析實驗室可以對電子產品、金屬和非金屬製品進行材料、工藝、質量方面的分析與評測,能夠對相關產品在設計、生產、檢測和使用中出現的故障進行機理分析,為客戶提供專業的全套解決方案。
焊點質量檢查
使用X-RAY透視儀,對HDMI線纜的插頭進行X射線透視,觀察接頭的焊接質量是否存在問題。如果引腳縫隙之間存在金屬屑類物質,從工藝角度分析可以判斷這是引腳和線路焊接時留下的焊錫渣。
X-RAY透視儀
焊錫渣存在於插頭的封閉空間中,有可能會使各引腳之間發生短路,或是使各引腳之間的耐電壓值降低,從而導致線路和設備出現功能失效或燒毀的情況。其次,部分引腳與線路焊接處的焊料不飽滿,很容易導致焊點斷開或接觸不良。
升頻MPINS F300HD
升頻MPINS F300HD的插頭內還算乾淨,只發現了一點焊錫渣。但是這點焊錫渣存在於兩根線之間,這比較容易引起短路的現象。
我們通過X射線還發現了它的接口的19根引腳並不是完全都用起來了的,仔細數數只有15根線。這說明它為了節約成本而偷工減料,在接下來的開膛破肚中我們將核實這個情況。
由於富士骨灰1.4版本線的插頭使用了較厚的金屬外殼,需調高X射線功率後才能穿透。穿透後它的內部很乾淨,不過,問題和前一款線一樣,部分引腳空焊,說明導線數量肯定沒有標準的19根,用料不足。
這是一根號稱1.4版本的線,不應該出現這樣的情況。或者這根線本身就是1.3版本,我們不得而知。
秋葉原Q6111
秋葉原Q6111的焊點質量還可以,比較飽滿,但是錫渣殘留比較多,主要集中在引腳附近,長時間使用後比較危險。
我們在這條線的透視圖中也發現它缺少幾根線,這將在後面進行核實。
山澤扁平HDMI
山澤扁平HDMI線的焊點附近有較多的焊錫渣殘留,還有個別導線有散絲現象。
散絲的導線主要是TMDS Data Shield屏蔽線纜,雖然不是傳遞信號之用,但是做工應該更嚴謹。
ACCELL UltraAV
沒有發現錫渣殘留的現象,焊接質量還算不錯,隱隱約約可以看到用於屏蔽的鋁箔層。
焊接質量一般,插頭內部有一些錫渣殘留,但主要集中在束線的位置,離焊點較遠,沒有大問題。
X射線透視能看到明顯的金屬屏蔽網和屏蔽鋁箔,插頭內有較多錫渣殘留,這有可能會對相鄰線路間的絕緣及耐壓產生影響。
插頭內部很乾淨,沒有殘留的錫渣,如果非要挑剔的話只是一根用於屏蔽信號的導線有散絲現象。
前面8款的HDMI接口金屬外殼都只是到接口部分就沒有了,而SONY的金屬外殼一直屏蔽到了線束裡面,並和線纜的金屬屏蔽編織網咬合在一起,起到很好的屏蔽作用。
插頭內還是發現了一個焊錫渣殘留,而焊點質量沒有問題。
魔聲MC 1000HD接口金屬外殼和SONY一樣,一直屏蔽到了線纜金屬編織網處,並有金屬條包裹起來。必須將X射線電壓調高才能穿透金屬殼看清楚內部情況。
接頭內部很乾淨,無錫渣殘留。但在90°彎頭處有一個焊點的焊料不飽滿。
我們將線剝開,觀察線芯數量,和剛才的X-RAY檢查部分的結果進行核對。同時用100×的金相顯微鏡觀察HDMI線中粗細兩種線芯的直徑,計算截面積。所有的圖片放大倍數都是相同的100×,也可以根據照片直接判斷各線纜之間的粗細。
金相顯微鏡
HDMI線纜外面一般是尼龍編織網,防止磨損,這層網並不是必需的。第一層為橡膠表皮。第二層是金屬屏蔽網。第三層為錫紙,包裹裡面的線材,也有屏蔽作用。內部銅線有四組三根一組的絞合線,絞合線外面也包裹有錫紙,還有7根單獨的彩線。線的總數量為19根,對應接口上的19個觸點。
HDMI的4組屏蔽絞合線,它們就是用來傳輸前面所介紹的4組TMDS信號的。每組屏蔽絞合線一般由兩根信號線和一根屏蔽線組合而成,總共12根。剩下的7根線分別對應+5V、DDC時鐘、DDC數據、ECE/DDC的地線、HPD熱插拔、CEC等。信號線直徑較粗,其他的功能線一般線徑較細。不過根據後面的觀察發現,信號線線徑粗的原因並不是裡面的銅絲更粗,而是膠皮更粗的緣故,粗線和細線的銅絲粗細基本都是一樣的。
HDMI線纜解剖圖
而高速附乙太網絡功能HDMI線纜,也就是HDMI 1.4版本中新增的版本,屏蔽絞合線的數量上升為5組,多了一對差分信號線。多出來的一組差分信號就是HEC(HDMI Ethernet Channel)網絡通道,它利用原本保留的14#線及用做熱插拔診斷的HPD線傳遞信號,用ECE/DDC的地線增加功能做為該信號的屏蔽線。再加上另外的5根彩線,總數也是19根。所以,HDMI線纜是否是HDMI 1.4新版線纜,剝出來就知道了。
升頻MPINS F300HD的線纜剝開之後我們發現裡面並沒有金屬屏蔽網,而且總共的線只有15根,結果和前面X射線檢查的一致,缺少的4根線是TMDS信號中的屏蔽線。
升頻
粗一點的信號線截面圖可以看到它使用了7根細銅絲組成,每根細銅絲的直徑為100um。這種線如果在示波器上進行測試,肯定會因為屏蔽不佳而導致信號眼圖張度受到影響,我們很難想像這樣的線居然還在某些媒體上獲得畫質第一的稱號。
TMDS信號線直徑:100μm×7
截面積:0.2198mm2
富士骨灰在X射線檢查中,也有很多空焊點,剝開一看,總共的線比升頻還少,只有13根。它雖然有金屬屏蔽網,但是比較稀疏。
富士骨灰
它不但缺少四組TMDS信號中的屏蔽線,另外的7根線也只有5根。它的TMDS信號線是一根銅絲,線徑為244.3μm,由於測量誤差的原因,標準線徑應該為250μm,截面積要比其它線小一些。
TMDS信號線直徑:244.3μm
截面積:0.1874mm2
秋葉原Q6111線纜的標稱膠皮比較柔軟,剝開後,金屬屏蔽網比較稀疏。它也只有15根銅線,4組雙絞屏蔽線中沒有屏蔽線。
秋葉原
它的銅線中間是一根銅絲,銅絲的線徑比富士骨灰更粗。測量出來的線徑為294.9μm,截面積比前面兩款都要大。由於測試誤差的原因,真正的線徑可能有300μm。另外7根功能線的線徑也有291.1μm。
TMDS信號線直徑:294.9μm
截面積:0.2731mm2
山澤扁平HDMI線的外面是尼龍編織網,裡面的四組差分信號線和7根功能線總共19根一共分成了五組,每組線外面都有金屬屏蔽網和錫箔紙包裹。
山澤扁平
它的一組TDMS差分信號線包含兩根TMDS信號線和屏蔽線,屏蔽線為兩根線徑0.25μm左右的沒有膠皮的銅線。
TMDS信號線直徑:317.7μm
截面積:0.3169mm2
ACCELL也是扁平HDMI線,只是沒有外面的尼龍編織網,線纜的內部結構和山澤基本類似,總共19根銅線一根不少。
ACCELL
只是它的TDMS差分信號屏蔽線是由結構和TDMS差分信號線類似的7根細銅絲組成,外面沒有膠皮。後面測試的TDMS差分信號屏蔽線大多數採用了這種結構。
TMDS信號線直徑:103.8μm×7
截面積:0.2368mm2
富士綠曼巴是一根1.4版的HDMI線纜,所以剝開之後會發現它的結構和前面幾根線有一些區別。
富士綠曼巴
它的TDMS差分信號線一共有5組,每組三根。而且綠曼巴宣傳使用了鍍銀銅線,我們在剝開信號線膠皮後發現的確是這樣。
TMDS信號線直徑:105.1μm×7
截面積:0.2428mm2
開博爾A系列在剝開膠皮之後,會發現銅編屏蔽網很密實,用料還算不錯。它也是使用了5組TDMS差分信號線,專門留出了一組網絡通道。
開博爾A系列
而且開博爾A系列銅導線的線徑要比其他HDMI線纜明顯粗得多。實際測量直徑達到了131.6μm,一共7根銅線的截面積要比質量差的線足足大了一倍。
TMDS信號線直徑:131.6μm×7
截面積:0.3807mm2
RCA銀蛇也是一根宣稱為HDMI 1.4版本的線纜,它的內部同樣使用了5組TDMS差分信號線,擁有完整的19根線纜和多種屏蔽層。
RAC銀蛇
它的銅線的直徑為100μm,做工用料中規中矩,包括密實的屏蔽銅線編織網和2層屏蔽鋁箔。
TMDS信號線直徑:100.0μm×7
截面積:0.2198mm2
SONY DLC-HD20P是一根普通版本的HDMI線纜,所以是四組TDMS差分信號線。它同樣擁有完整的19根線纜和屏蔽層。
sony
它內部的19根線纜中,TDMS差分信號線看起來線徑更粗,但是內部的銅絲直徑為102.5μm×7,膠皮厚。而其他的7根功能線線徑雖細,但是銅絲直徑達到了129.7μm×7,膠皮更薄。
TMDS信號線直徑:102.5μm×7
截面積:0.2309mm2
從顯微鏡的觀察來看,魔聲MC 1000HD的TDMS差分信號線內只有四根銅絲。仔細測算一下每根銅絲的直徑達到了162μm,所以截面積為0.3296mm2,僅次於開博爾。
魔聲
而且線徑更細的功能線裡面的銅絲直徑也達到了126.6μm,7根銅絲的總截面積也達到了0.3523mm2,比其他線的用料更好。再加上厚實的屏蔽層、膠皮和做工,魔聲MC 1000HD線纜給人的手感非常不錯。
TMDS信號線直徑:162μm×4
截面積:0.3296mm2
金鍍層耐蝕性強,導電性好,易於焊接,耐高溫,且具有一定的耐磨性,而且還很美觀。所以,幾乎大多數HDMI接口都會鍍上一層薄薄的金。不過,我們這裡測試的不是接口外殼的金層厚度,因為它的厚度對電氣性能沒有絲毫影響。我們是對接口中PIN針的鍍層結構、厚度和成分並進行了分析。
JEOL透射電子顯微鏡
我們使用透射電子顯微鏡搭配能譜儀對PIN針進行測試。透射電子顯微鏡可以觀察納米級的微區元素,並對元素的成分進行分析。
進行鍍層觀察和成份分析
測試時將這些HDMI線纜的PIN針通過切片法縱向剖開,從側面觀察鍍層的結構和厚度。(圖中放大倍數有差別,具體受人工制樣的影響,對薄於0.1μm的鍍層測試結果可能會有偏差。)
升頻MPINS F300HD
富士骨灰1.4版本3D精裝版
秋葉原Q6111
山澤扁平HD
ACCELL UltraAV
富士綠曼巴1.4版
SONY DLC-HD20P
魔聲MC 1000HD
RCA銀蛇
開博爾A系列
從測試結果來看,PIN針主要使用的是錫青銅作為基材。錫青銅具有高彈性、良好的耐磨與耐腐蝕性能,適用於製造各種彈性元件。插頭連接器的PIN針要應對頻繁的插拔,所以一般會使用錫青銅。然後在基材上先鍍鎳,鎳上再鍍金。先鍍鎳後鍍金的原因是銅質基材上直接鍍金非常困難,所以一般來說PIN針的結構會觀察到三層。顏色最深的一層為銅,顏色淡一點的為鎳,而顏色發白髮亮的地方為金,在成分分析中也進行了驗證。鍍層厚度檢查中主要觀察的就是鍍金層的厚度和質量,從結果來看大致可以分為四個檔次。
第一檔次:魔聲MC 1000HD(2.65μm)、SONY DLC-HD20P(2.16μm),它們的鍍金層都比較厚,而且很連續。
第二檔次:秋葉原Q6111(0.71μm),它的鍍金層比第一檔的樣品要薄,但比起其他樣品又厚了很多,而且也很連續。
第三檔次:開博爾A系列(0.18μm)、RCA銀蛇(0.17μm)、山澤扁平線(0.06μm),鍍金層很薄,但還好都比較連續。
第四檔次:ACCELL、升頻和兩根富士的HDMI線纜,它們的鍍金層都非常薄,而且斷斷續續,幾乎難以測量,只能檢測到有金元素的存在。
由於鍍金層的成本問題,金層通常很薄,鍍層中幾乎都存在孔隙,會影響其防護性能。腐蝕性氣體可通過金鍍層孔隙對基材產生浸蝕,再擴散到表面形成斑點。所以孔隙率測試就是分析產品鍍層質量的一項關鍵。測試方法就是將樣品暴露於酸性環境中一定的時間,模擬在現實長期使用中遇到的極端情況。然後烘乾,再於顯微鏡下觀察鍍層的變化情況。鍍層在實驗後被腐蝕得越嚴重,則說明其質量越不好。那麼在現實中當鍍層出現腐蝕後,引腳基材也就很容易被損壞,從而導致HDMI接頭出現性能和功能的故障。
第一檔次:魔聲MC 1000HD、SONY DLC-HD20P
表現很不錯,PIN針上還有很完整的鍍金層包裹,PIN針接觸點沒有出現腐蝕。
腐蝕比較輕微,但是PIN針接觸點上仍然出現了黑色腐蝕點。
第三檔次:ACCELL UltraAV、開博爾A系列、山澤扁平HDMI、富士綠曼巴
第四檔次:富士骨灰1.4版本3D精裝版、升頻MPINS F300HD
腐蝕很嚴重,幾乎沒有看到還有鍍金層能夠剩下,有大面積的腐蝕斑塊。
在前面我們對數位訊號的傳輸方式進行了說明,只要它能夠保證數位訊號在傳輸過程中不出錯,價格便宜的線材和昂貴的線材就不可能在畫質上出現差別。我們評測的這十根HDMI線纜中,既有偷工減料的HDMI線纜,也有用料紮實、做功優秀的線纜,它們的顯示效果並沒有區別,無論是從清晰度方面、色彩方面還是亮度方面都完全一樣。至少,我們的眼睛無法去識別那些細小的差異。那些偷工減料的HDMI線纜,大多數省去了TDMS中的屏蔽線,這根線對功能沒有影響,但是對信號品質有較大的影響。好在我們測試的線纜都是比較短的1.8m和2m的長度,所以,沒有因為「懸崖效應」而出現問題,信號的BER錯誤率在可以接受的範圍內。
雖然畫質一樣,但是我們還是要追求HDMI線纜的品質。偷工減料的HDMI線纜極易出現閃爍、雪花、黑屏等現象。而且做工不佳的HDMI線纜的接口也容易出現接觸不良或者短路等電氣性能方面的問題。特別是用於埋牆的長距離HDMI線纜,非常容易因為質量問題造成信號傳輸受到影響,到時候就後悔莫及了。
從各項評測結果來看,基本可下這個結論,就是做工品質決定價格。廉價線纜偷工減料現象嚴重,而價格在200元以上的HDMI線纜基本能夠保證按照規範要求製造,並保證一定的品質。
從我們的測試結果來看,不同價格檔次的HDMI線在畫質上面沒有差別,但是並不是說我們隨便買一根線就行了。首先還是要保證HDMI線纜的品質做工要優秀。對於普通用戶來說,短距離HDMI線纜可以選擇200元左右的價格適中的產品,而且最好選擇HDMI 1.4版本,應對未來更大的解析度和3D應用。
如果是要選購長距離的HDMI線纜,可以選擇線徑更粗的產品。在HDMI線纜中,用AWG(American Wire Gauge)美制電線標準來衡量線徑的粗細,AWG值是導線直徑(以英寸計)的函數。AWG前的數字越小表示線徑愈粗,所能承載的電流就越大,反之則線徑越細,所承載的電流量越小。一般HDMI線纜的線徑從30AWG~22AWG都有,不同線徑的HDMI線纜可以達到的長度有區別。短距離線纜選擇26AWG和28AW就能夠滿足,如果要達到10米以上的傳輸距離,一定要選擇24AWG或更粗的HDMI線。本次我們測試的HDMI線纜大多數都沒有標明線徑,唯一例外的是魔聲MC 1000HD,它的膠皮上標註的規格是「26AWG/8C+28AWG/7C」,意思是4對TDMS信號線是採用26AWG規格的線纜,而7根功能線則使用的是較細的28AWG線纜。
購買HDMI線的時候還要注意不要買到假冒產品,比如目前網絡上幾十元的「魔聲、線聖、SONY」已經泛濫,貪圖便宜就容易買到假貨。儘可能地在一些有信譽的商家處購買進口品牌的HDMI線纜,同時應具備一定的鑑別能力。比如,查看PIN針的鍍金層的金黃色是否飽滿,接口做工是否優秀等。還可以查看產品是否通過的HDMI協會認證。如果一個線纜的包裝上印有HDMI或HDMITM的標誌,這說明該產品是經過了HDMI協會官方指定的ATC測試合格的產品。如果大家看到只寫了HDMI四個字母,那有可能是該產品沒有經過HDMI協會指定的官方測試,這時就一定要謹慎購買了!
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