Các giao tiếp kết nối digital thường gặp: USB

USB là một loại cổng giao tiếp thường dùng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị. Trong thời gian gần đây, cổng này được sử dụng ngày một nhiều hơn trên các thiết bị âm thanh.

Giao tiếp Universal Serial Bus (USB) ban đầu được thiết kế để kết nối các thiết bị ngoại vi với một PC, thay thế cho các cổng nối tiếp và song song (chẳng hạn như cổng DB-25 và cổng DE-9) ở trên các máy tính thời kỳ đầu. Sự phổ biến của các music server dựa trên nền tảng PC đã giúp cho loại giao tiếp USB tiến dần vào lĩnh vực audio digital, không phải chỉ ở phân khúc sơ nhập mà ngay cả ở phân khúc cao cấp cũng có. Cổng giao tiếp USB mà chúng ta thường biết đến (Type A và Type B) đặc biệt được dùng để kết nối giữa máy tính và DAC. Nhìn chung tất cả các DAC hiện đại đều được trang bị cổng USB.

Kết nối giữa máy MAC và DAC thường rất đơn giản, trực quan. Người dùng chỉ cần nối cáp USB giữa hai thiết bị là máy MAC sẽ tự động nhận diện DAC. Đối với máy tính dùng hệ điều hành Windows phức tạp hơn một chút, thông thường người dùng phải cài đặt thêm USB driver thì máy mới có thể nhận diện được DAC.

AQ Dragonfly Cobalt

Hầu hết các DAC với cổng đầu vào USB hiện nay đều sử dụng giao thức USB 2.0. Băng thông của USB tương đối lớn, lên đến 480Mbps và nhanh hơn bất cứ tín hiệu audio digital độ phân giải cảo nào. Dù vậy, một số DAC vẫn sử dụng giao thức USB 1.0 với tần số lấy mẫu khá hạn chế: 96kHz. Vấn đề này thực chất không phải do cổng USB mà là do nhà sản xuất sử dụng những chip DAC phù hợp với các sản phẩm giá thành thấp của họ. Đổi lại, ưu điểm của DAC dùng USB 1.0 là người sử dụng không cần phải cài thêm bất cứ driver nào. Máy tính dùng hệ điều hành Windows vẫn nhận diện trực tiếp các thiết bị dùng loại cổng này.

Một cáp USB đặc thù, dành riêng cho audio thường sẽ có kết nối Type A để cắm vào máy tính và kết nối Type B để cắm vào DAC. Hiện nay chuẩn USB 3.1 xuất hiện từ 2013 với một đại diện mới là kết nối Type C đang ngày càng trở nên phổ biến, khiến chủng loại dây cáp càng trở nên đa dạng. Dù vậy, kết nối Type A và Type B đã xuất hiện khá lâu (khoảng 20 năm) và rất phổ biến, vậy nên vẫn cần một khoảng thời gian dài trước khi chúng bị biến mất hoàn toàn.

diamon usb audio cable 2

Nhìn chung, đối với tất cả các loại giao tiếp digital, bao gồm cả S/PDIF và AES/EBU, thiết bị nguồn phát (đầu CD, máy vi tính…) sẽ đóng vai trò làm bộ đếm xung chủ và từ đó, thiết bị nhận tín hiệu (DAC) bắt buộc phải tuân theo. Điều này có khá nhiều vấn đề, chủ yếu vì hai lý do sau: Thứ nhất, xung đồng hồ do DAC thu hồi được từ luồng dữ liệu thường sẽ có sai sót lớn về mặt thời gian, tức là các jitter, có thể làm suy giảm chất lượng âm thanh. Thứ hai, xung đồng hồ do máy tính tạo ra thường không được tối ưu hóa tốt, do đó độ nhiễu ồn và nhiễu jitter thường sẽ khá cao. Các USB DAC thời kỳ đầu đều hoạt động theo cách này, gọi là adaptive mode, thường bị suy giảm nghiêm trọng về mặt chất lượng âm thanh. Rất nhanh chóng, các nhà sản xuất xử lý vấn đề này bằng cách tạo ra USB có chế độ bất đồng bộ (asynchronous mode), tức là bộ đếm xung của DAC sẽ hoạt động độc lập, không dựa vào bộ đếm xung của PC nữa. Kỹ thuật này giúp giảm hẳn nhiễu jitter, từ đó khiến chất lượng âm thanh trở nên tốt hơn. Chế độ bất đồng bộ biến giao tiếp USB trở thành một giao tiếp chất lượng cao, chỉ cần người dùng biết cách thiết lập đúng cho giao tiếp USB là được. Khác với các giao tiếp khác, USB rất đa dạng về chất lượng âm thanh. Một số DAC không thể phát huy được hết tác dụng của mình là do kết nối USB có chất lượng quá thấp, không đảm bảo được như yêu cầu.

cau tao dac

Nếu người dùng sở hữu một DAC thế hệ cũ, không có cổng USB nhưng lại muốn kết nối với cổng USB của máy tính, họ có thể dùng một bộ chuyển USB sang S/PDIF. Những thiết bị này khá nhỏ gọn, giá thành thấp nhưng thường chất lượng âm thanh không quá cao. Một vài bộ chuyển USB sang S/PDIF có chất âm tốt nhưng giá thành thường quá đắt so với mặt bằng chung trên thị trường. Các bộ chuyển này trên thực tế còn vượt trội hơn bất cứ giao tiếp USB nào được tích hợp vào DAC vì chúng cách li các mạch DAC nhạy cảm khỏi máy vi tính, đồng thời đếm lại xung tín hiệu với độ chính xác cao hơn.

Một điều nữa cần chú ý, đó là các USB DAC giá rẻ thường lấy điện nguồn từ máy tính thông qua USB bus, chúng không cần phải cắm điện ở ngoài nên rất tiện lợi. Một số khác có nguồn điện tích hợp hoặc có mạch nguồn ngoài để nhận dòng xoay chiều, sau đó chuyển thành dòng một chiều để gửi đến DAC.

Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Những cặp loa có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử 2

Nguyễn Hào