在上期DP線拆解文章的末尾做過預告,這一期我分别會拆解一條光纖和一條普通銅纜HDMI 線做對比,并聊一聊光纖HDMI 2.1線纜的購買要點。
之所以要拆解光纖HDMI線,是因為在《HDMI 2.1 ARC/eARC音頻回傳功能詳解(2月更新) - 知乎》的文章中曾經提到過光纖HDMI 2.1是支持eARC功能。
既然已經推薦過了,那肯定要拿來做拆解測試的。
可能有些朋友看到這個價格就直接勸退了,一條10米的光纖HDMI 2.1線居然賣到了千元價位,确實不便宜。
通常來說,10米的光纖HDMI線都是工程用線,一般會用在多媒體會議室和家庭影院工程布線,企業和影音發燒友使用較多,市面上同等規格的光纖線纜基本上都在這個價位。
普通用戶的話,如果使用距離在1.5米左右,那麼以前質量好點的HDMI 2.0線也可以當2.1使用。
HDMI官方在線材上隻分超高速線纜和高速線纜之分,并沒有HDMI 2.1線和2.0線的說法,為了便于描述和符合使用習慣,本文将使用“2.1線”代替“超高速線纜”;
本文第一部分将介紹HDMI光纖和銅纜線纜的區别,近距離了解光纖HDMI線的結構;第二部分是超高速線纜48Gb帶寬的驗證;第三部分是eARC音頻回傳功能驗證;第四部分是不同HDMI線的畫面對比(有彩蛋,一定要看);第五部分聊一聊該如何選購HDMI 2.1線纜。
可以點擊目錄跳轉感興趣的内容
先來看普通的銅纜HDMI線纜内部結構是怎麼樣的。
為了讓大家看的更加清楚(其實是偷懶),我并沒有拆現成的銅纜HDMI 2.1線,而是買了一套DIY的HDMI線材和接頭。
HDMI 公頭共有20個針腳(與DP是一樣的),其中19個針腳位于接頭内部,1個接地針腳連接接頭外殼;
母頭共有19個針腳,與公頭不一樣,沒有外殼接地的針腳。
公頭和母頭一樣,均隻是簡單的物理電路連接接頭,未内置任何芯片。
再來看線纜。因為買的線材是普通的28AWG 高速線纜,所以鋁鎂編制的屏蔽層并不密集(比上次拆的開博爾DP 1.4線的屏蔽層要疏一些)。
同樣的,屏蔽網下有一層鋁箔麥拉,目的同樣是抗幹擾。
撕開鋁箔後,是5P 4C ADB的20芯線材,5對主線上都還有一層鋁箔麥拉。
剝開主線上的鋁箔,是數據通道的3根線,一藍一白為差分信道的正負極,透明外殼線纜為接地。
線纜用的都是單根OFC無氧銅,用料還算可以。
當然,藍白數據線因為傳輸的數據量要大很多,所以線材明顯要比其他線粗一截。
看到這裡,是否有點似曾相識?
沒錯,這跟HDMI 線材内部的結構跟上次拆的DP線拆是一模一樣的,除了鋁鎂編網屏蔽層的編織疏密程度不一樣,其他無論是線拆數量還是結構,完全一樣。
銅纜HDMI線材和針腳的連接方式如下圖所示:
由于損耗和幹擾的存在,原則上被動式HDMI 2.1線纜不超過3米,超過3米後需要增加中繼放大模塊,或者采用光纖HDMI線纜。
下面就開始我們今天的重點,光纖HDMI 2.1線纜拆解:
先來個簡單開箱。
跟DP線隻有一個藍色塑料袋不同,這條10米光纖線包裝還是可以的,畢竟價格将近千元了。
得益于光纖内芯,10米線纜仍然可以做得比較細,而且重量也僅有600多克,穿管比較輕松。
接口外殼采用鋅合金拼接,做工和手感非常不錯,金屬材質的外殼會起到法拉第籠的作用,主要是屏蔽外界電磁幹擾;24K工業鍍金銅接頭,耐腐蝕性會比較好。
接頭用熱風加熱後,使用刀片和拆機片可以把接頭無損打開。光纖HDMI 線屬于主動式線纜,在發射端和接收端分别有光電轉化的激光模塊。
把照片再放大,光纖接頭的内部結構就可以一覽無餘。
首先,光纖HDMI 線并非把所有銅芯都換成了光纖,而是把4條高速通道的銅纜換成了光纖(4芯光纖替換12條銅纜)。
這樣做的好處是,将原本在銅纜上傳輸的高頻電信号轉化成了光信号,光信号在光纖内傳播時損耗極低,且不受外部電磁環境幹擾,所以可以極大提升傳播距離和抗幹擾性能。同時,4芯光纖替換12條銅纜,線材可以做得又輕又細。
因為光纖容易折損,所以開博爾在接口處做了4層的防拉扯固定設計。
第一層是PCB闆子處有2個圓形凹槽,被外殼的凸起牢牢卡住,防止插拔時PCB移動拉扯光纖;
第二層是凱夫拉材質的防拉強化線,防止線拆在拉扯時光纖纖芯受力損壞;
第三層是固定鋼片,将線材牢牢固定在金屬外殼上;
第四層是熱熔膠,将接口内部的線材牢牢固定金屬外殼上。
這4層加固下,哪怕是暴力插拔,裡面的線材和芯片都紋絲不動,在安全性和穩定性上有絕對保證。
在PCB的背面,同樣也有很多的電容,保證高頻電流在光電轉化時的穩定性。
在接口處已經确保了安全性和穩定性,那麼線材上呢?
因為這條10米光纖線在後期還有測試任務(其實是不舍得),所以這條線也是逃過一劫,不必承受暴力拆解的酷刑。
從上圖可以看出,相比銅纜HDMI線,光纖線少了一層鋁鎂編制屏蔽層。
這倒不是偷工減料,因為沒必要。4條高速的數據通道都在光纖裡面跑着,光信号在光纖裡面既跑不出來,也不會受外界電磁波影響,所以鋁鎂編網可以不用,隻需要2層鋁箔麥拉即可。
不過,雖然沒有鋁鎂編網,但是開博爾這條光纖線使用野戰光纜的金屬铠甲來保護光纖。
我手邊正好有一條通信用野戰光纜,收發纖芯都是用铠甲保護的。
在通信上,野戰光纜主要用于室外環境,放鼠咬,防踩壓,防拉扯。
裡面铠甲層是這樣的,柔軟,堅固,還有一定的彈性。
開博爾的這條線在柔軟性上也非常不錯,彎曲半徑可以做到10毫米。10毫米的彎曲半徑,在工程穿線中實用性非常大。
總的來講,因為長距離光纖線特殊的使用場景,開博爾這條五代铠裝HDMI線在穩定性和安全性上做到了極緻。
二、HDMI 2.1功能驗證開博爾的這條光纖線,是市場上少有的,通過HDMI官方超高速認證的線材,通過官方的APP一掃就可以看到線材的所有信息。
那麼線材過認證有啥用?
我在PS5、XSX主機HDMI2.1接口特性全解析 這篇文章中曾經講過,國内HDMI 線材市場是非常混亂的,因為沒有相關的國家标準,1.4線材充當2.0的賣,2.0線材的充當2.1賣的比比皆是。
過了認證,就說明這條線的性能已經滿足了HDMI行業标準制定者的認可。
不過認證歸認證,實際測試我們肯定還是要做的。
測試方法與上期DP測試類似,設備還是用3060TI顯卡(一個HDMI 2.1接口,滿血48Gb帶寬),具體配置如下:
CPU |
I5 10400F |
主闆 |
華碩B560M-T |
内存 |
威剛D20 8G*2 3200Mhz |
顯卡 |
微星 RTX3060TI 萬圖師 2X LHR |
硬盤 |
铠俠 RC10 500G |
顯示設備用的是索尼的75 9000H 電視機。
測試結果直接看圖:
因為9000H和3060TI的HDMI 2.1接口都支持完整48Gb的帶寬(最大數據帶寬42.67Gb),所以能夠開啟4K 120hz 12bit RGB444。
理論依據:
4400*2250*120*12*3=39.83Gb<42.67Gb
在顯卡設置中和WIN10高級選項中,均能正常看到4K 120hz 12bit 444的畫面。
在遊戲方面,仍然使用英雄聯盟開啟極高畫質測試。
從上圖可以看出,遊戲能夠在4K 120h 模式正常運行。
不過受限于MTK S900的性能問題,9000H在4K 120hz下的垂直分辨率減半了,所以可以看到下圖的字體不是很清晰。使用9000H的朋友,如果要接PC使用,那麼還是選擇4K 60hz為宜,4K 120hz确實拉胯。
在測過過程中,10米的HDMI 光纖線表現非常穩定,沒有黑屏和屏幕閃爍等問題發生。
三、eARC功能驗證各位都知道光纖收發是有方向性的,如果使用音頻回傳功能那必須往相反的方向發送數據,單模光纖肯定是做不到的。
不過HDMI eARC功能用的是第14口和19口,這兩個接口在哪怕在光纖HDMI線中也都是用的銅纜連接,所以支持雙向傳輸。
eARC功能測試用到的電視機是索尼今年的4K液晶旗艦,X65 95J(我這台沒有格子),擁有2個完整的HDMI 2.1接口,eARC功能滿血支持,4K 120hz也不模糊。
音響設備用的是三星2021年旗艦回音壁Q950A,擁有11.1.4聲道,支持杜比全景聲和DTS:X次世代音效,是目前回音壁界的天花闆。
2021年最值得購買的回音壁 三星Q900A深度評測 - 知乎
播放設備用的是OPPO 203摩改版,确保播放器傳輸音頻編碼時不存在瓶頸。
在連接方式上,OPPO 203直連索尼X95J 第一個HDMI 接口。
開博爾光纖線信号源端口(Source)連接三星Q950A eARC口,顯示端(Display)連接 X95J的 eARC口(3口)。
在測試中,這套系統能夠通過CEC功能自動選擇到eARC輸出音頻:
在音頻碼率高達18Mb的《瘋狂動物城》杜比全景聲(TrueHD内核)測試中,光纖線能夠完整回傳所有音頻,并且播放流暢,無任何卡頓。
在碼率10Mb左右的DTSHD和DTS:X片源測試中,也均能正常工作
18Mb已經是我見過最高的杜比全景聲碼率,所以這條10米的開博爾光纖線對eARC功能的支持的完整的,可以通吃目前市面上所有的音軌格式(當然,前提是你的電視要有滿血eARC功能,像LG電視就不支持DTS音軌回傳)。
不過需要提醒的一點事,eARC功能畢竟是跑在銅纜上,如果距離太遠還是會衰減的,盡量不要超過15米。
四、畫面對比畫面對比我并沒有做,因為沒必要。
在同一套影音設備下,如果兩條HDMI 線都是合格的,理論上畫面肯定是一樣的。
因為HDMI 傳的數字信号,不像音頻信号,聲音質量跟電流波形的關系非常大。數字信号解碼出來都是0和1,也就是說要麼完整顯示,要麼因為誤碼或者幹擾,解碼不出來就直接丢棄了。
解碼不出來丢棄了會怎麼樣?
如果僅有極少的信息被丢棄,那麼在屏幕上會有噪點産生,這個噪點是随機分布的;
如果信息丢失的越來越多,噪點也會越來越多,直至花屏,屏幕閃爍,甚至黑屏。
所以,用了一條貴的線畫面更加好了,是沒有理論依據做支撐的,大概率是心理作用。
五、HDMI 2.1線纜購買要點HDMI 2.1的大帶寬、VRR、ALLM等等特性是HMDI芯片的特性,跟HDMI線纜無關。
HDMI 2.1線纜在整個影音系統中要做的事情,隻有一件:完整而且無差錯的傳輸所有該傳的信息。畫面更豔麗了,畫質更清晰了這些都不是你的功勞;
如果距離短,質量合格的銅纜HDMI線就能應付超高速率的傳輸,哪怕這條線在你買的時候還寫是HDMI 2.0;
超過3米或者5米,因為信号衰減太多,銅纜就心有餘而力不足了,這個時候就要使用主動式HDMI 線纜了,用的最多的是光纖HDMI線;
光纖HDMI 線因為使用場景特殊,市場較小,所以價格也比較貴。
在選購光纖HDMI時,重點不是關注線的傳輸性能,而是關注線纜的安全性和穩定性。
畢竟一條工程HDMI 線埋在牆裡可能會很多年,一條電視電話會議室使用的光纖線可能每天插拔數十次,這就需要這條光纖線有非常好的安全設計和做工,要有非常好的抵抗外力損壞能力。
對了,最後提醒下,光纖HDMI 的光電轉換芯片不耐高溫(開博爾這款客服說是最高工作溫度85℃),使用時注意散熱。
更多閱讀推薦:
顯示器用HDMI還是DP接口?DP1.4特性全解析
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!