免责声明：我不是专业的，我仅仅把自己整理的数据汇总处理后，用最简单易懂的，而且具备逻辑性的方式呈现给大家。欢迎参与讨论。真诚欢迎搞数据处理，电子电路设计，OS开发的专业人士莅临指导。作为一名搞化学的曾经学过工程的物理学生，水平有限请见谅！
我们思考一个问题，为何usb音频可能出现失真，但是usb硬盘却不会出现考入内容出错？区别在何方？
USB协议（协议，请对比TCP/IP协议思考）中定义了4种传输机制：1控制传输（control），2块传输（buck），3中断传输（interrupt），4同步传输（isochronous）。
1控制传输适用于低俗，高速以及全速设备。适用于少量传输，不能保证传输速率，但是保证数据的一致性。主要用于usb主机与其接驳设备之间的通信。
2块传输类型 支持打印机，扫描仪，数码相机等外设，这些外设与主机间传输的数据量大，USB在满足带宽的情况下才进行该类型的数据传输。
3中断传输类型 支持像游戏手柄，鼠标和键盘等输入设备，传输量小，无周期性，但对响应时间敏感，要求马上响应。
4同步传输类型 支持有周期性，有限的时延和带宽且数据传输速率不变的外设与主机间的数据传输。该类型要求数据的及时性，但是无差错校验，因此不能保证正确的数据传输，用于计算机－电话集成系统，音频系统，DVD等设备。（这就是问题的根源！）
一个usb存储设备在工作：块数据传输<-其实很像火车进站调度
当我们从电脑（usb主机）向u盘拷贝（usb设备）电影的时候（单向）
Usb主机对设备发出out令牌（token），设备接收令牌。（进站申请）
Usb主机对设备发出数据包。（缓慢进站）
此时如果令牌数据损坏，那么设备拒绝接收数据包。（假消息，直接让列车绕道，不停）
如果设备缓存已满，设备反馈NAK讯息，主机暂停发送信息。（临时停车等待进站）
如果设备缓存空，数据成功接收，设备反馈ACK讯息到主机说明数据接收成功。（进站后广播）
一个USB影音设备工作：同步传输<-无良抄实验报告大学生
Usb主机对设备发出out令牌（token），设备接收令牌。（随手拿来别人的实验报告）
Usb主机对设备发出数据包。（不管那麽多了，开抄）
没有然后了，也就是说，如果数据过早发出，usb的缓存已满，那么将会出现不接收错误。（基友实验报告没写完）或者数据出现错误，不会反馈给主机，照常接收。（抄错实验报告）因为同步传输是周期性的接收和发送，所以一旦出现周期时间不准确的错误，那么就是数据损坏！
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总结一下，只要usb传输没使用类似u盘使用的块传输模式，数据丢失很难避免，而且极度依赖前段转盘的优秀程度。去死吧同步传输！
---补充一下，经过与设计usbpal的厂家的交流，发现其实对于usb音频传输，依然是使用同步传输模式，为了保证传输的稳定性。所谓异步，是指时钟信号异步加入。当我提及关于传输出错的可能性时候，那边的工程师说，就是要看buffer的size，当过于小的时候，会出现丢包现象，会在软件中标识出来。
因此来说，对于现在异步usb模块，最大的区别就是后端时钟信号加入的准确性，对于前段设备来说只要不丢包，就不会影响数据的准确性。
USB传输分类：
前序
很多人认为usb传输的音频最多是16bit 44.1Khz的CD级别的音频。其实不然。
Lets get down to fundamentals!
说道传输，必须要将的一个参数就是带宽（bandwidth）。
举例来说，要想传输2声道的cd音质，所需要的带宽是：
2 channel * 16 bit * 44100 Hz sample rate=1411200 bit/s=1.4112 Mb/s=0.1764 MB/s
而usb2.0的带宽是480Mbps=480Mb/s=60MB/s
即便是DSD 5.1声道 6声道2.8224Mhz 1bit的音频：
6 channel * 1 bit * 2822400 Hz sample rate=16934400bit/s=16.9344Mb/s=2.1168 MB/s
也是毫无压力的，不然1080p高清需要用光纤去传输了哈！
继续上一篇所属的，usb音频只要不改变isochronous的机制，就绝对无法避免数据丢失损坏。为何要用isochronous机制呢？这是一个历史问题。我们熟悉的spdif接口，AES/EBU接口都是基于isochronous的。即，传递的信号包含了时钟讯息。信息是有电压摆的时刻相关的。如果我们的硬盘数据传输用的是这种机制的话，估计拷贝一个电影能变成电子书了吧（笑）。为何spdif不是一个很好的接口，这个等我专门讲下jitter的时候再说。
既然我们打算将usb音频按照u盘一样的模式进行传输，那么意味着我们缺少了时钟信号。如何添加这个时钟信号，将是决定hifi度的最终影响因素。请耐心观看下下段将会解答。
既然是接收设备，那么根据其处理能力，带宽将会不同，举例来说，有usb3.0和usb2.0硬盘盒，区别，就在那颗usb处理芯片上，跟硬盘类型毫无关系。
我们可以简单理解，一个高速处理芯片能力强在其处理速度，如同cpu。
比如我们常见的TI PCM2704 芯片，这个芯片的能力上限就是16bit 48Khz，最渣渣的设备都用这个。
稍微好点的TAS1020，可以处理24bit 96Khz，例如MF的vlink1 2代
常见的24bit 192Khz的芯片是Tenor TE8802，例如谷津 C11，KingRex UC192
现在为了能够处理更大带宽，必须使用单片机，例如成熟的XMOS解决方案V-LINK192，stello U3都是这个，包括musiland的md11 md30的usb部分
其实这些芯片，都算是块传输，而不上一篇文章中提到的同步传输。他们接收的原始数据是一样的，但是区别就在于时钟信号添加的优劣。
再添加时钟信号的时候有3种方式：1同步（synchronous），2适应（adaptive），2异步（asynchronous）
同步的时钟信号就是从usb主机（电脑）那边接收时钟，然后加入处理。这个信号经过垃圾导线和接口的传输（外加上本来素质很差），其恶劣程度可想而知。雪上加霜的是，该信号是5Mhz的，当dac芯片接收的时候，还需要强行进行44.1Khz的转换，非整数倍转换带来的就是严重的失真！
适应是通过一个比较电路，让芯片内置的时钟和usb时钟进行同步，然后加入处理。效果可想而知不会很好，因为依旧依赖usb主机的时钟信号。
异步，这个是最终的解决方案，芯片完全用自己独立的时钟添加处理。非常完美，无懈可击!
------------------------------------华丽的转折-----------------------------------
如果因此大家说只要是异步usb就都一个素质了?
错！
看好了，独立的时钟。最后还是要有一颗时钟的，而这颗时钟的好坏，直接影响时钟信号的精确。某些恶劣厂商直接用了usb芯片自带的晶振作为时钟，实在是偷工减料！某fiio就是说你！
------------------------------------继续--------------------------------
我们看一下各位厂商是如何处理的：
Stello u3，用了xmos 异步方案，很好但是那3颗廉价的垃圾晶振你如何向我们解释下？想钱想疯了？
一颗优秀的TCXO晶振并不难找，可是价格，呵呵，不小心就一百多美刀，不是良心厂谁会为了素质牺牲下油水呢？
Benchmark没有操蛋
Mytek没有扯蛋。
但是如此一来真心没有low jitter的高素质数字界面了吗？如果能one box，请问为何一定要分体呢？多一个接口多一份失真！
-----------------------总结----------------------
由此看来，我们得到了一个重要的结果，一个优秀的USB DAC，可以通吃前段（只要其处理速度可以搞定realtime streaming，那么就没有问题）。Jitter的问题在usb接收电路部分，完美的解决了数据传输带来的损失。而且这个时候，因为没有时钟信号的影响，对咸菜的要求可以说没有。只要那根usb线能够用于移动硬盘设备，那么同样能够用于PCHIFI。
无PC不HIFI
By一招（感谢原作者！）
发表于 2014-2-24 09:44:21
楼主
发表于 2014-9-1 13:04:06
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