Вы можете смеяться над высокими розничными ценами на кабели «премиум» в крупных розничных магазинах. Но возможно ли, что кабель более высокого качества может дать вам лучший цифровой сигнал? Нюанс ответа может вас удивить.
Кабели могут показаться скучной частью вашего компьютера или домашнего развлекательного оборудования. Вы подключаете их, они работают. Конец истории, верно? Опять нюанс может вас удивить. Чтобы лучше понять, как работают ваши кабели, нам нужно взглянуть на физику и науку о том, как посылаются сигналы, и на технические достижения, которые нужно было выполнить для создания изображений и звуков. Даже если вы думаете, что здравый смысл или немного гик-знаний — это все, что вам нужно, чтобы получить правильный кабель для вашей домашней развлекательной системы — подумайте еще раз. Вот часть самой полезной (и самой крутой) информации, которую мы нашли о кабелях и цифровых сигналах.
Кабели, наценки и маркетинг
Когда вы смотрите на продукты с длинной цепью, попадающие в ваши руки, иногда просто поражает, что мы можем изготовить что угодно. Стоимость кабеля, включая разъемы, экранирование, все детали и рабочую силу, удивительно низкая (иногда копейки за фут) даже для качественного продукта. Но путь, по которому продукт попадает в ваши руки, добавляет не просто некоторые, а обычно большую часть стоимости. Это может включать упаковку, доставку, рекламу и маркетинг, а также наценку, достаточную для оплаты заработной платы, счетов и различных расходов для розничных продавцов, которые обеспечивают последние несколько шагов в получении этого продукта в ваших руках.
По всем причинам, которые мы только что изложили, цены на кабели — сложное чудовище. У более требовательного покупателя может быть более высокая разница в цене , и он будет готов платить больше за продукты, которые, по его мнению , стоят того, что может поднять цену как за высококачественные кабели, так и за те, которые продаются как высококачественные кабели. «Чувствовать» — важное слово здесь. Упаковка и маркетинг в значительной степени создают у потребителей чувства к бренду или продукту, продаваемому под этим брендом.
Так что же это значит для гика, который хочет купить кабели? Покупатель остерегается — высокая цена не всегда означает высокое качество . Гладкая упаковка и многообещающие позолоченные разъемы могут заставить вас почувствовать, что вы получаете продукт отличного качества, но на самом деле вы можете платить только за более высокую наценку для розничного продавца и за умную рекламу, уловки и модные слова. Итак, что мы можем узнать о кабелях, чтобы защитить себя от плохих покупок? Давайте взглянем на некоторые забавные вещи и науку о том, как работают кабели, чтобы попытаться получить лучшее представление о том, когда приобретаются дорогие кабели.
Как информация передается через кабели
Кабели, которые идут к вашему Blu-Ray плееру, или Xbox, или монитору ПК, по сути, не сильно отличаются от силовых кабелей, к которым подключены все эти электронные устройства. Там нет особого вида электричества, которое отправляется через кабели — электроны являются электронами. Они просто служат различным целям: например, передача данных по трубопроводу в зависимости от мощности трубопроводов для устройства.
Вы можете вспомнить из физики средней школы диаграммы атомов с шарообразными иллюстрациями электронов, вращающихся вокруг ядра атома. Из-за этого многие люди думают об электронах как о частицах, и хотя в некоторых ситуациях это кажется правдой, наука обнаружила, что многие частицы, такие как фотоны (свет) и электроны (электричество), проявляют свойства обеих частиц (появляются в « размерные и «сформированные» пакеты энергии), а также в виде волн (интерференционные картины — представьте себе перекрывающуюся рябь в пруду). Это свойство известно как дуальность волны-частицы , и важно уловить, что электричество передается по кабелям в виде волн.
Одним из свойств волн является то, что они имеют частоту — как быстро они колеблются в течение определенного периода времени. Данные отправляются путем контроля частоты, которая проходит через кабель. Грубо говоря, данные изображения или аудио разбиваются на различные длины волн и направляются через кабели, где они либо создают аналоговый сигнал, либо несут цифровой сигнал для интерпретации.
В чем разница между аналоговым и цифровым?
Поскольку вы находитесь на сайте, посвященном в основном компьютерной помощи, возможно, вы немного закатили глаза на этот подзаголовок. Но потерпите нас — это забавно, отвратительно. В полностью аналоговой системе волна, передаваемая по кабелю, является причиной звука или изображения. В зависимости от того, насколько высокой или низкой может быть частота, взаимодействующая с динамиками, может быть получен звук более высокой или более низкой частоты. Это похоже на аналоговые телевизоры, за исключением того, что сигнал разбивается на красные, зеленые и синие волны света, которые необходимо объединить, создавая изображение, а не звук. В то время как частота этих волн изменяется в зависимости от того, какая информация передается, общий вид волн на самом деле не меняется — он называется синусоидальной волной.
Цифровые сигналы работают так, как если бы вы ожидали, что они будут передаваться с компьютеров Они посылают серию сигналов включения и выключения, называемых «двоичными». Вы можете знать, что это скромные и нулевые значения, но идея та же. Цифровая информация кодируется в этих двоичных сигналах для декодирования вторым устройством на принимающей стороне потока.
Как и аналоговые изображения и звук, цифровая информация по-прежнему должна передаваться из точки А в точку В по кабелю и электронами. Тем не менее, стиль данных цифровых сигналов с включением и выключением, равным нулю, не в конечном итоге выглядит как гладкие синусоидальные волны, в которые мы посылаем наши аналоговые сигналы. Тип волны, которую создает цифровой сигнал, называется «прямоугольная волна». В платоническом мире это математически совершенные представления о включении и выключении, передаваемом волной. В реальном мире … ну, давайте просто скажем, что все становится реальностью.
Декодирование цифрового сигнала
Как мы уже говорили, аналоговый сигнал напрямую создает звук или изображения без слоя, который его декодирует. Поскольку цифровой сигнал не имеет смысла для наших глаз и ушей, входы на устройствах, таких как телевизионные экраны высокой четкости, должны ретранслироваться в изображение или звук из цифровых данных, которые передаются по кабелям. Для этого цифровые устройства имеют собственное программное и аппаратное обеспечение для восстановления этих данных на входном конце потока. И поскольку они часто не получают идеальный сигнал, передаваемый по кабелю, эти устройства должны уметь «угадывать», какими должны быть данные.
Когда сигнал передается по кабелю, одной из основных проблем является «полное сопротивление», которое связано с тенденцией кабеля (или провода) рассеивать или ухудшать формы сигнала или сопротивляться току, когда он протекает через проводку. Поскольку провод становится длиннее, он имеет большую тенденцию препятствовать току, когда он проходит через него. Аналоговые кабели должны были быть хорошо спроектированы, чтобы справиться с этой проблемой импеданса, так как их сигнал отправлялся непосредственно на устройство без уровня восстановления. Цифровые сигналы не имеют точно такой же проблемы импеданса, как аналоговые кабели, по нескольким причинам, связанным с тем, что мы обсуждали. Когда сигналы задерживаются при прохождении через кабели, волны испытывают затухание или ухудшение формы волны. Когда тип цифрового сигнала прямоугольной волны посылается по кабелю, он становится ослабленным и больше не является идеальной волной с четко определенными положениями включения и выключения. На самом деле, это, вероятно, никогда не было, но это не относится к делу.
Аппаратное и программное обеспечение для декодирования на целевом устройстве знает, что оно ищет единицы и нули, и имеет допуск для этой прямоугольной формы. Если он ослаблен до определенной степени, устройство смотрит на волну и правильно идентифицирует ее как единицу или ноль, в которой она была отправлена (или, возможно, интерполирует то, что данные должны были основываться на других данных, имеющихся в наличии). Именно благодаря такому восстановлению данных обеспечивается то, что цифровое качество выглядит настолько абсолютным, даже если волна была затянута через кабель потенциально низкого качества и, вероятно, ослаблена. Но значит ли это, что никогда не было причин раскошелиться на супер-качественный кабель?
TL; DR, я устал от всей этой научной чепухи
Качественные аналоговые кабели явно имеют преимущество перед более дешевыми, более хрупкими кабелями, поскольку качество звука или видео является прямой функцией снижения импеданса в проводах и ослабления волн, передаваемых через них. Но то же самое относится и к цифровым кабелям? Поскольку вероятность полного сопротивления увеличивается с увеличением длины кабеля, более длинные цифровые кабели могут мешать сигналу, чем дольше он переносится от источника. Дешевые, плохо изготовленные цифровые кабели, которые также очень длинные, могут отрицательно повлиять на сигнал, что приведет к плохому качеству изображений, которые страдают от потери пакетов, неправильно отображаемых пикселей, целых участков изображения или различных других ошибок, таких как совершенно пустые экраны. Поэтому держите ваши цифровые кабели (особенно HDMI) как можно короче, если вы дешевый. И если вам нужен этот длинный цифровой кабель, будьте готовы выложить деньги за кабель, который будет точно передавать ваше изображение на ваш монитор или телевизор от вашего источника.
Мы не смогли найти доказательств того, что так называемые «премиальные» кабели могли бы обеспечить цифровой сигнал более высокого качества (более качественный звук или более насыщенные изображения с большим количеством цветов), кроме проблемы импеданса, ухудшающего качество. Качественные кабели могут выиграть как от аналоговых, так и от цифровых сигналов, но вы с большей вероятностью сможете получить хорошее изображение с дерьмового цифрового кабеля, чем с одинаково дрянным аналоговым кабелем. Это не означает, что аналоговый звук / визуальный опыт хуже или лучше, чем цифровой, — скорее, эти два качества ухудшаются совершенно по-разному. Короче говоря, используйте самый короткий из возможных цифровых кабелей, и у вас, вероятно, никогда не возникнет проблем с качеством изображения или цифрового звука.
Вам понравилось читать обо всем безумстве, которое происходит в кабелях, которые подключают вашу электронику? Думаешь, мы сделали несколько ошибок? Есть вопросы о некоторых концепциях, которые мы изложили здесь? Сообщите нам об этом в комментариях или отправьте свои вопросы по адресу ericgoodnight@.com, и они могут быть представлены в будущей статье How-To Geek.
Авторы изображений: Fixedish от Leo Fung, Creative Commons. Кабель монстра от Эриккеллисон, Creative Commons. Sony STR-DA1000ES, Кабель Монстра THX, Дейтонские Бананы от SoulRider.222, Creative Commons. Sky HD Box от DeclanTM, Creative Commons. Время для кабеля HDMI от Стивена Комбса, Creative Commons. Это одна скучающая кошка от Лизы Кларк, Creative Commons. Изображение из Матрицы используется без разрешения, предполагается добросовестное использование. Изображение из RCA Реклама используется без разрешения, предполагается, добросовестное использование. Форма волны от Omegatron, лицензия GNU. Серия Фурье от Джима Белка, Public Domain.