Оптические кабели $26-200. Переход на красный свет.

До сих пор никто не решался тестировать оптические Toslink-кабели. Аудиофилы утверждают, что оптика звучит хуже коаксиала, а тот, кто имеет хотя бы базовые представления о цифровом звуке, искренне уверен, что в звучании оптических кабелей вообще не может быть никакой разницы... Стоп! Улавливаете противоречие? Качество оптических соединений сравняется с коаксиальными, если производители аудиоэлектроники начнут применять быстродействующие свето- и фотодиоды, разработанные для связной техники. Но даже в системах с малой скоростью передачи качество кабеля играет большую роль, так как коэффициенты ухудшения здесь не складываются, а умножаются. Взяв посредственную оптику, вы только осложните жизнь стандарту TosLink. Манфред Ольбах Признаться, мы тоже сначала планировали ограничиться обзором TosLink-соединителей без оценки их звучания, но вовремя опомнились. А как мы объясним вам, почему нужно отправить в мусорное ведро бесплатно прилагающуюся к проигрывателю оптику и купить другую - хотя бы одну из описанных ниже? Да и вообще, стоит ли выбрасывать штатный кабель - может, он звучит так же, а деньги с нас берут исключительно за фирму и красивую обертку? В общем, мы пришли к мысли, что без субъективной оценки не обойтись. Нужно слушать. Погодите крутить пальцем у виска, решите сначала задачку. Исходные данные: имеется оптика TosLink и коаксиальный 75-омный интерфейс. По ним передаются данные по стандартному для бытового аудио протоколу S/PDIF. В обоих случаях на выходе мы получаем цифровой поток, переданный бит в бит, то есть без единой ошибки. Если допустить, что пропущенные по оптоволокну данные не могли исказиться, то почему же тогда электрическое соединение, в котором на сигнал оказывает негативное влияние целый ряд факторов, по мнению большинства, звучит лучше? Не спешите строить догадки. У этой задачи непростое решение. Оптику нельзя считать идеальным цифровым каналом - здесь масса своих проблем. Давайте шаг за шагом пройдем по всей линии передачи TosLink (рис. 1). Сначала электрический сигнал в виде прямоугольных импульсов с уровнем ТТЛ или КМОП (рис. 2 a)) преобразуется в оптический и выдается на передатчик TOTX. В нем установлен светодиод, излучающий в красном спектре (640-680 нм). Поскольку последний включается не мгновенно, то фронты световых импульсов затягиваются (рис. 2 б)). Инерционностью отличается и фотодиод или фототранзистор в приемнике TORX. Даже если в линии идеальный кабель, на выходе получится поток импульсов, не соответствующий исходному по форме (рис. 2 в)). Только на выходе приемника TosLink мы получаем из трапеций прямоугольники правильной формы (рис. 2 г)). Ну а то, что биты следуют с некоторой временной задержкой DT, не беда - главное, что на приемной стороне мы добились относительной синхронизации. Увы, в жизни не все так красиво. Разные передатчики и приемники работают по-разному. Один оптопреобразователь может передать фронт круче, другой - сильнее завалить спад. В спецификациях на самые распространенные TORX и TOTX производства Toshiba или Sharp указывается, что искажения ширины импульса могут достигать +25-30 нс. В новых моделях значения снижены до +15-20 нс, но все равно это многовато для любого протокола передачи, не говоря уж о S/PDIF, синхронизация в котором осуществляется не внешней цепью, а программно - четырьмя синхробитами внутри каждого 32-разрядного слова данных. Что это означает? А то, что на выходе приёмника фронты прямоугольного сигнала из-за различий в характеристиках оптоэлектронных элементов сместятся друг относительно друга. Биты пройдут в исходной последовательности, без ошибок, но временные отсчеты между ними будут нарушены. Иными словами, мы получили тот самый пресловутый джиттер, ухудшающий звучание цифрового аудио. Причем его величина на порядок выше той, что принято считать допустимой (сравните: внутренний джиттер в бытовых цифровых аудиокомпонентах редко превышает 0,5 нс, а в профессиональных - 0,15 нс)! Драматичная картина, не правда ли? В защиту TosLink можно сказать лишь то, что мы привели максимальные значения, типовая же величина искажений в приемниках и передатчиках, по данным производителей, составляет около 1 нс. Более того, она может быть снижена до вполне приемлемых значений, если в цифровом тракте на приемной стороне есть эффективная система коррекции и восстановления синхронизации, т.н. реклокинг. Кстати, другая крайность - полное отсутствие джиттера - также в реальной жизни никогда не встречается. Да и сам оптический кабель не идеален. Хотя его вклад в изменение ширины импульса не так уж велик, все же джиттер возникает и в световоде, пусть и несколько отличный по природе. В основе любого кабеля TosLink - полимерное волокно диаметром 1 мм (о том, что вообще представляют собой оптические кабели, вы узнаете, прочитав врез на следущей странице). Посмотрите на рисунок 3. Свет по волокну распространяется разными путями, прямыми и ломаными, поэтому и сигнал на выходе складывается из нескольких лучей - отсюда размывание фронтов. Часть сигнала отражается от торцов, возвращается передающей стороне и снова идет к приемнику - вот в чем причина искажения формы импульсов. Если на пути сигнала световод круто изгибается (радиус закругления 25 мм или меньше), то резко уменьшается и амплитуда сигнала. Критична, наконец, и длина кабеля - с самого начала TosLink проектировался на передачу не далее 5-10 м. Неизбежное следствие всего сказанного - ограничение скорости передачи, вызванное сильным искажением формы цифровых сигналов. Когда вводился стандарт TosLink, требования к световоду были минимальны: достаточной считалась полоса пропускания 0,1-6 МГц. Теперь, когда по оптике идет и многоканальный цифровой звук (Dolby Digital, DTS), и данные с удвоенной частотой дискретизации и повышенной разрядностью (96 кГц/24 бита), минимальное требование к полосе пропускания возросло до 12,8 МГц. Достаточно ли этого? Для передачи сигнала без ошибок - да. На цифровом выходе CD-проигрывателя цифровой поток всего 2,8224 Мбит/с, но для радикального снижения джиттера полосу пропускания нужно повысить в десятки раз. Вот почему на рынке TosLink-кабелей уже есть модели, способные передавать и 65, и 125 и даже 250 Мбит/с. Производители кабелей первыми стали уделять повышенное внимание конструкции каждой детали оптического проводника: материалам световода, форме и чистоте поверхности линз, центрированию в штекере, диаметру и жесткости оплетки. Все это влияет (и притом сильно) на характеристики проводника, на величину и тип порождаемого им джиттера. Хороший оптический кабель работает как камера. Если вы посмотрите сквозь него... просто на листок бумаги, на котором что-то написано, то на другом конце сможете прочитать буквы. Джозеф Стровас, Audioquest Ну а теперь, собственно, о нашем тесте. Мы отдавали себе отчет в том, что какую систему ни собери, а слушать придется не кабель, а всю цепочку: передатчик - проводник - приемник. Чтобы тест не превратился в гадание на кофейной гуще, сразу отбросили идею анализировать звучание каждого кабеля в отдельности. Будем отмечать лишь разницу между тестируемым образцом и выбранным в качестве референсного Monitor Cable Optical Glass Fiber. Кабель выпускается с давних пор (теперь уже под маркой Monitor Das HiFi Starlight Red), изготовлен из стеклянных волокон и служит нам верой и правдой при многих прослушиваниях. В тестовую систему мы включили CD-проигрыватель Onkyo DX-7333 ($267), процессор Primare SP31.7 (?3900), интерконнект Accuphase Super Refined Cable ($300), интегральник Bryston BP60R ($2480), колоночный кабель XLO Signature 2 (?2850) и мониторы Westlake Audio LC6.75 (?2630). Как видите, источник относится к бюджетному классу. Учитывая, что соединение TosLink вносит джиттер еще больший, чем любой проигрыватель, не было смысла подыскивать более совершенный транспорт, тем более что найти такой с двумя оптическими выходами весьма проблематично. А у Onkyo DX-7333 они есть, причем абсолютно равноценные - включенные просто в параллель. Все остальные звенья референсной системы подбирались с пристрастием. Они обладают всеми необходимыми качествами для самого строгого испытания: высоким звуковым разрешением, тональной нейтральностью и почти голографической звуковой сценой. Музыкального материала, в отличие от аппаратного, много не понадобилось. Мы ограничились всего четырьмя композициями: Requiem Моцарта (дирижирует Герберт фон Караян), La Campanella Листа, а также Daddy's Gone и Long Vehicle c диска Эмира Кустурицы Black Cat White Cat. Эти записи наиболее остро реагируют на малейший джиттер в тракте: начинают звучать расфокусированно, с неприятной окраской, ухудшенной артикуляцией и детальностью. У кого-то, предполагаем, назрел вопрос: а достоин ли вообще TosLink такого внимания? Проще перейти на коаксиальный кабель и избавиться от половины проблем. Не проще. Бывают случаи, когда кроме оптического никакое другое соединение невозможно. К тому же не стоит забывать, что оптика обладает и массой достоинств: на передаваемые сигналы не влияют ни магнитные, ни электрические, ни радиочастотные помехи, им не требуется сложных систем заземления, отсутствуют паразитные токовые петли. Меня, например, нисколько не удивит, если в аудио назреет очередной качественный прорыв и он будет обусловлен именно улучшением оптических систем передачи. Все тестируемые образцы были разбиты на три ценовые группы, в каждой из них определялись свои лидеры. Любое оптоволокно в упрощенном виде состоит из световода, изготовленного из чистого кварца, стекла или прозрачного полимера, и окружающей его оболочки из аналогичного материала, но с меньшим коэффициентом преломления (не путайте эту оболочку, задача которой заключается в отражении света обратно в световод, с защитной рубашкой). Классифицируются они как по сочетанию материалов, так и по диаметру, который принято указывать в микронах через дробь. Если световод сделать очень тонким, порядка 10 микрон в диаметре, то свет будет проходить в нем вообще без внутренних переотражений и практически без затухания. Такое волокно называют одномодовым, и находит оно применение в основном в системах межконтинентальной связи с очень высокой пропускной способностью. Все остальные виды волокон - многомодовые. Чем толще будет проводник, тем больший световой поток сможет пропустить кабель, но увеличится и количество переотражений, которые, в свою очередь, накладывают ограничения на дальность передачи и полосу пропускания. Оптический кабель требует очень аккуратного обращения. Небольшое усилие может повредить линзу. Иногда даже имеет смысл использовать специальную смазку для соединений - естественно, с условием, что она не попадет на световод. Важно следить за чистотой и использовать для очистки линзы только мягкую оптическую ткань. Bан ден Хул В бытовом аудио для TosLink, как правило, применяется недорогое в производстве пластиковое волокно (по существующей классификации POF 980/1000). В зависимости от оптических свойств полимеров, чистоты поверхности на границе между световодом и оболочкой и других факторов, такая линия способна обеспечить передачу данных на расстояние до 50 метров со скоростью до 15 Мбит/с. Для качественной передачи цифровых аудиоданных важно максимально расширить пропускную способность кабеля и одновременно сохранить в нем необходимую для работы TosLink светосилу. Такое сочетание свойств получается при переходе к проводнику с несколькими десятками и даже сотнями тонких волокон. Кстати, именно конструкция, а не материал волокна, как принято считать, в большей степени сказывается на стоимости оптических кабелей и их характеристиках. Так что их деление по качеству на стекло и пластик слишком примитивно. Высоких показателей можно достичь не только в проводнике из стеклянных волокон, но также в многожильном комбинированном и даже в многожильном полимерном световоде. Даже если во входном сигнале (красный прямоугольный сигнал) джиттера нет, то после прохождения по оптическому световоду TosLink (трапецеидальный сигнал) в нем возникает временное несоотвествие (нижний прямоугольный сигнал).