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6款市售HDMI线专业评测

2011-10-08 15:27  出处:PConline原创  作者:佚名   责任编辑:tanlu 

      作为高清影音发烧友的我们,对线缆发烧的也不算少数。即使有不少玩家认为线缆的作用在影音系统中的作用微乎其微,但是选购高品质的线缆,也在发烧友中形成一种共识。而本次测试,我们将以前所未有的方式,对HDMI线缆进行详细的检验和评测,看看高品质的线缆究竟能给我们带来什么?
HDMI

      HDMI接口已经成为目前最佳的高清视频连接方式,它的显示效果出色、体积小巧、连接方便,应用范围广泛。PC电视机、高清播放机DVD影碟机、游戏机蓝光播放机……甚至在MP4中都已经逐渐普及。在购买了新设备之后,为其搭配一条HDMI线缆是我们接下来需要考虑的问题。但是面对市场上林林总总的HDMI线缆,我们该如何选择呢?不同价位的HDMI线缆是否在画面表现上存在区别呢。

市场上的HDMI线缆可谓千差万别,就拿最普通的2米长度的线缆来说,价格便宜的有50元的,贵的有几百元的。选择不同价位相同版本的HDMI线缆对于图像质量究竟有没有影响?这是一个争论已久的话题。有不少影音线缆发烧友对高品质HDMI线缆津津乐道,也有人对其全盘否定。其中也不乏所谓的行家专家提出了线缆至上论线缆无用论两种完全对立的观点,这些言论必然会使刚入门的用户觉得无所适从。那么,看罢本次评测,相信你也会对HDMI线缆有了进一步的认识。


HDMI 版本区别

1HDMI接口版本功能区别

HDMI 版本

1

1.1

1.2
1.2a

1.3

1.3a
1.3b
1.3b1
1.3c

1.4

sRGB

YCbCr

8声道LPCM, 192kHz, 
24bit音频传输

Blu-ray Disc视频音频
全分辨率支持

消费电子控制(CEC)

是 

DVD Audio支持

Super Audio CD 
(DSD)支持

Deep Color色深技术

xvYCC

自动声画同步

Dolby TrueHD音频

DTS-HD Master 
Audio音频

CEC命令行表更新

以太网络通道

音频回传通道

否 

HDMI 3D功能

4k×2k分辨率支持

HDMI线缆的长度和最大数据传输速率息息相关,如果出现距离过长的问题,HDMI设备所接收到的信号则会出现没有图像、掉帧、雪花,或者没有声音的情况。HDMI线越短,能够实现的最大数据传输率就越高。举个例子,一根HDMI线在2m长度下的数据传输率为19Gb/s,可以满足1080p120Hz48bit色深的视频传输。但是如果长度到了6米之后,数据传输率就降到了10Gb/s,只能满足1080p120Hz24bit色深的视频传输了。所以说,这根线缆的长度增加之后,数据传输率也会降低。

升频MPINS F300HD

不要小看了这根线,这根线在香港媒体《e-ZONE》的HDMI线缆横向评测中,获得了清晰度、画质、锐利度多项第一的殊荣(他们的购买价格55港币)。


1
F300HD

升频(DON SCORPIO)一直宣传为美国品牌,我们事先也怀疑这样便宜的价格是否有假货之嫌。此外,我们在美国Bestbuy商场、亚马逊购物网都未曾见过这个品牌。

2
接口

网络上搜索也大多是中文页面,和魔声、SONY相比完全是两回事。我们购买这款产品的目的,也是为了对比这种线缆和真正的国外品牌之间的差别。

长度:1.8m

市场参考价:35

绿联hdmi

绿联是一个在网络上新出的高性价比的HDMI线缆品牌,其HDMI线缆比较低端

3

绿联hdmi线

从定位上来说,绿联的定位要低于其他品牌,所以在价格上也比较实惠。从线的材质上来看,绿曼巴用的是镀银铜芯,而绿联用的是普通铜芯。

4

绿联接口

值得说明的是,虽然绿联称自己为1.4版本,但是在我们后面的测试中发现,绿联只使用了4TDMS信号线,和其他HDMI 1.4线缆有区别,是假1.4版,属于1.3版本。

长度:1.5m

市场参考价:18

秋叶原Q6111

秋叶原是一家以线缆制造生产出名的厂商,其产品在家电渠道非常常见,所以普罗大众对这个品牌很熟悉。


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秋叶原

我们测试的是一根型号为Q6111的标准HDMI线,标称的最高传输速度为10.2Gb/s,支持的分辨率为1080p,按照这个规格来看应该是支持HDMI 1.3规格。

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秋叶原Q6111接口

但是在后面的描述中又有通过HDMI 1.4版本的字样,可是全然没有支持3D视频的描述。

长度:1.8m

市场参考价:50

富士绿曼巴1.4

绿曼巴是富士推出的支持1.4版本的HDMI线缆,并宣称达到了21.8Gb/s的数据传输率,完美支持3D高清视频和4k×2k分辨率。

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富士绿曼巴

绿曼巴的线缆颜色为绿色,并以外形形似的一种非洲毒蛇绿曼巴命名,并采用镀银铜芯线。大家在购买绿曼巴的时候要注意,该线缆有两种版本,一种是使用了镀银铜丝的版本,一种是使用普通无氧铜的版本。本次测试的是镀银铜丝版本。

长度:2m

市场参考价:205

开博尔A系列

近年来,开博尔品牌在网络上的知名度越来越大,被很多网友奉为高性价比的代表。开博尔的HDMI线缆中,A系列属于定位稍高的主推产品,讲究的是扎实的做工和用料。


8
开博尔

A系列中的7m以下的短线线径为28AWG,长线线径为24AWG,使用了纯铜线芯和三层屏蔽线,屏蔽线外是铜编屏蔽网,再外面为胶皮和尼龙编织网。

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开博尔A系列

开博尔A系列HDMI线缆也支持HDMI 1.4版本设备,支持3D 1080p视频。

长度:2m

市场参考价:218

魔声MC 1000HD

魔声(MONSTER,又名怪兽)是一个在发烧友口碑中非常不错的美国线缆品牌,该品牌的线缆做工优秀,用料十足。魔声MC 1000HD国内代理商的报价高达2500元,所以很多国内玩家贪图便宜,购买网络上几十元的假货。

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我们测试的魔声MC 1000HD 2m线缆一头为普通形状的直插HDMI接头,而另一头则是转了90°的弯头。这种设计的目的是电视机挂墙使用HDMI线缆时,连接更方便,不会出现插不进去的情况。

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魔声接口

MC 1000HD是一根Ultra-High Speed HDMI线缆,最大数据传输率为10.2Gb/s,支持1080p以上的分辨率、12bit色深、120Hz频率。

长度:2m

市场参考价:2500

模拟信号和数字信号的差别 

模拟信号和数字信号的差别

在模拟时代,线缆品质和信号品质息息相关,而且也和线缆的长度有关系。当模拟视频电缆长度逐渐增加,视频信号质量逐步下降。如右图所示,图像的质量逐渐呈一个线性的下降过程。在输入信号Vi中,还可能因为线缆受到外界的干扰,而叠加干扰信号。信号在放大的过程中,干扰信号也被一并放大,在多级放大电路中,干扰信号就有可能影响到正常的输出信号,从而导致画面受到影响。模拟视频信号有可能出现振幅、高频信号或者低频信号三种损失,画面可能会变得暗淡,或者变得温和。观众对比出现损失的画面和完美的图像后,将会看到两者有明显的区别。


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模拟信号质量曲线

而在数字时代,数字信号的抗干扰能力优于模拟信号。不过并不是说数字信号就不会被干扰,数字信号上一样的可能被叠加干扰信号。

数字信号是以“10”的方式进行传播的,比如规定0.8V1.3V之间的电平为高电平,虽然高电平被干扰信号叠加,但是仍然在这个门限以内,一样会被识别为1,而不会被识别为0。在经过放大之后,干扰信号就会被剔除,信号会重新生成标准信号。所以,数字信号抗干扰能力更强。而数字信号的损失方式和模拟信号也完全不同。它的信号在一定长度内都基本保持完美,但是在到某个临界长度后,信号品质会突然大幅度下降,或者消失。图像品质的曲线就好像一个悬崖,俗称悬崖效应。线缆的传输距离达到悬崖效应点之前,人眼并不能辨别出图像发生了哪些变化,但是在传输过程中,劣质电缆线造成的数据错误实际上已经出现了。我们人眼是看不到因为这些错误造成的画质改变的,是因为数字传输系统拥有纠错技术。如果出现了误码,在门限规定范围内,图像质量就可以保持完美。但是当误码率超出了门限范围之后,就会出现信号崩溃,出现悬崖效应

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数字信号质量曲线

在数字时代,数字信号在传输过程中的错误也是不可避免的,但是出错的几率很小,这个几率用BERBit Error Rate,误码率)来衡量。一根HDMI线在10m以内时,可能一天才出一个错误。到17m左右,可能1小时出一个错误,19m左右可能1分钟出一个错误。达到22m以上,就可能每秒产生一个错误,再长就可能超过门限导致信号崩溃。举个例子,大家在看模拟信号的电视节目时,有可能看到色彩出现变化、噪点较多、出现干扰纹、鬼影等各种视频质量下降的现象。但是在数字时代,只要信号本身没有问题,家家户户的节目效果都是一样的,如果误码过多,画面就会出现马赛克,或完全黑屏。

流言终结者——主观画质测试

测试方法说明

主观测试

测试设备和影碟:SONY PlayStation 3、东芝55SV650C LCD电视机、《Super HiviCast》影碟。

静态测试

1)清晰度:整页为不同字号的中文和英文字符,观察各字符的细部影纹及其边界的清晰程度。


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清晰度测试

2)灰阶变化:用灰阶过渡的图片考察灰阶变化,是否有明显的条纹。

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灰阶变化

3)图片细节:水果静物图片,观察色彩变化和噪点,还有亮部和暗部细节。

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水果静态照片
线材

流言终结者——主观画质测试(中)

动态测试

1)《灵魂战车》片段:考察人物肤色、火焰变化和黑暗处的细节,以及大动态的细节表现。
燃烧战车

2)《HQV Benchmark》片段:通过摩尔纹考察、噪点考察等专用测试视频片段考察各自的区别。

流言终结者——主观画质测试(下) 

皇帝的新衣

其实,HDMI数字视频信号的传输过程就如同用网线传输网络信号一样。数据从A端到B端的过程中,“01001”传过去就能保证仍然是“01001”,而不会变成“11001”或是别的。


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示波器眼图张开越大信号品质越好,左图信号质量差,右图信号质量好。

华测检测公司(CTI)介绍

CTI华测检测技术股份有限公司是中国第三方测试、检验与验证服务的开拓者和领先者,为众多行业和产品提供一站式的全面质量解决方案。CTI具有中国合格评定国家认可委员会CNAS认可及计量认证CMA资质,并获得英国UKAS、新加坡SPRING、美国CPSC认可,检测报告具有国际公信力,赢得了国内外众多知名企业的信赖。

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CTI

CTI可靠性分析测试中心可以对产品的可靠性和寿命进行综合分析测试,下属的失效分析实验室可以对电子产品、金属和非金属制品进行材料、工艺、质量方面的分析与评测,能够对相关产品在设计、生产、检测和使用中出现的故障进行机理分析,为客户提供专业的全套解决方案。 

焊点质量检查(上) 

焊点质量检查

使用X-RAY透视仪,对HDMI线缆的插头进行X射线透视,观察接头的焊接质量是否存在问题。如果引脚缝隙之间存在金属屑类物质,从工艺角度分析可以判断这是引脚和线路焊接时留下的焊锡渣。


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X-RAY透视仪

焊锡渣存在于插头的封闭空间中,有可能会使各引脚之间发生短路,或是使各引脚之间的耐电压值降低,从而导致线路和设备出现功能失效或烧毁的情况。其次,部分引脚与线路焊接处的焊料不饱满,很容易导致焊点断开或接触不良。

升频MPINS F300HD

升频MPINS F300HD的插头内还算干净,只发现了一点焊锡渣。但是这点焊锡渣存在于两根线之间,这比较容易引起短路的现象。

2021


我们通过X射线还发现了它的接口的19根引脚并不是完全都用起来了的,仔细数数只有15根线。这说明它为了节约成本而偷工减料,在接下来的开膛破肚中我们将核实这个情况。

绿联hdmi线

绿联hdmi线的插头问题和前一款线一样,部分引脚空焊,说明导线数量肯定没有标准的19根,不是1.4版本,也属于用料不足。

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绿联hdmi线这是一根号称1.4版本的线,不应该出现这样的情况。或者这根线本身就是1.3版本,我们不得而知。

秋叶原Q6111

秋叶原Q6111的焊点质量还可以,比较饱满,但是锡渣残留比较多,主要集中在引脚附近,长时间使用后比较危险。

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我们在这条线的透视图中也发现它缺少几根线,这将在后面进行核实。 

富士绿曼巴1.4版

焊接质不错,焊工整齐,插头内部有一点锡渣残留,但主要集中在束线的位置,离焊点较远,没有大问题。


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开博尔A系列

X射线透视能看到明显的金属屏蔽网和屏蔽铝箔,插头内有较多锡渣残留,这有可能会对相邻线路间的绝缘及耐压产生影响。

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插头内还是发现了一个焊锡渣残留,而焊点质量没有问题。

魔声MC 1000HD

魔声MC 1000HD接口金属外壳和SONY一样,一直屏蔽到了线缆金属编织网处,并有金属条包裹起来。必须将X射线电压调高才能穿透金属壳看清楚内部情况。

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接头内部很干净,无锡渣残留。但在90°弯头处有一个焊点的焊料不饱满。

内部结构和线缆直径检查(上) 

内部结构和线缆直径检查

我们将线剥开,观察线芯数量,和刚才的X-RAY检查部分的结果进行核对。同时用100×的金相显微镜观察HDMI线中粗细两种线芯的直径,计算截面积。所有的图片放大倍数都是相同的100×,也可以根据照片直接判断各线缆之间的粗细。


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金相显微镜

HDMI线缆外面一般是尼龙编织网,防止磨损,这层网并不是必需的。第一层为橡胶表皮。第二层是金属屏蔽网。第三层为锡纸,包裹里面的线材,也有屏蔽作用。内部铜线有四组三根一组的绞合线,绞合线外面也包裹有锡纸,还有7根单独的彩线。线的总数量为19根,对应接口上的19个触点。

HDMI的4组屏蔽绞合线,它们就是用来传输前面所介绍的4组TMDS信号的。每组屏蔽绞合线一般由两根信号线和一根屏蔽线组合而成,总共12根。剩下的7根线分别对应+5V、DDC时钟、DDC数据、ECE/DDC的地线、HPD热插拔、CEC等。信号线直径较粗,其他的功能线一般线径较细。不过根据后面的观察发现,信号线线径粗的原因并不是里面的铜丝更粗,而是胶皮更粗的缘故,粗线和细线的铜丝粗细基本都是一样的。

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HDMI线缆解剖图

而高速附以太网络功能HDMI线缆,也就是HDMI 1.4版本中新增的版本,屏蔽绞合线的数量上升为5组,多了一对差分信号线。多出来的一组差分信号就是HEC(HDMI Ethernet Channel)网络通道,它利用原本保留的14#线及用做热插拔诊断的HPD线传递信号,用ECE/DDC的地线增加功能做为该信号的屏蔽线。再加上另外的5根彩线,总数也是19根。所以,HDMI线缆是否是HDMI 1.4新版线缆,剥出来就知道了。

升频MPINS F300HD

升频MPINS F300HD的线缆剥开之后我们发现里面并没有金属屏蔽网,而且总共的线只有15根,结果和前面X射线检查的一致,缺少的4根线是TMDS信号中的屏蔽线。

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升频

粗一点的信号线截面图可以看到它使用了7根细铜丝组成,每根细铜丝的直径为100um。这种线如果在示波器上进行测试,肯定会因为屏蔽不佳而导致信号眼图张度受到影响,我们很难想象这样的线居然还在某些媒体上获得画质第一的称号。

TMDS信号线直径:100μm×7
截面积:0.2198mm2

内部结构和线缆直径检查(下) 

绿联 HDMI线

绿联 hdmi线在X射线检查中,也有很多空焊点,剥开一看,总共的线比升频还少,只有13根。屏蔽网比较稀疏,用料上减少成本,后期的使用寿命肯定会受到一定影响。


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绿联HDMI线

它不但缺少四组TMDS信号中的屏蔽线,另外的7根线也只有5根。它的TMDS信号线是一根铜丝,线径为244.3μm,由于测量误差的原因,标准线径应该为250μm,截面积要比其它线小一些。

TMDS信号线直径:244.3μm
截面积:0.1874mm2

秋叶原Q6111

秋叶原Q6111线缆的标称胶皮比较柔软,剥开后,金属屏蔽网比较稀疏。它也只有15根铜线,4组双绞屏蔽线中没有屏蔽线。

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秋叶原

它的铜线中间是一根铜丝,铜丝的线径比绿联hdmi更粗。测量出来的线径为294.9μm,截面积比前面两款都要大。由于测试误差的原因,真正的线径可能有300μm。另外7根功能线的线径也有291.1μm。

TMDS信号线直径:294.9μm
截面积:0.2731mm2

富士绿曼巴1.4版

富士绿曼巴是一根1.4版的HDMI线缆,所以剥开之后会发现它的结构和前面几根线有一些区别。

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富士绿曼巴

它的TDMS差分信号线一共有5组,每组三根。而且绿曼巴宣传使用了镀银铜线,我们在剥开信号线胶皮后发现的确是这样。

TMDS信号线直径:105.1μm×7
截面积:0.2428mm2

开博尔A系列

开博尔A系列在剥开胶皮之后,会发现铜编屏蔽网很密实,用料还算不错。它也是使用了5组TDMS差分信号线,专门留出了一组网络通道。

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开博尔A系列

而且开博尔A系列铜导线的线径要比其他HDMI线缆较粗,用料比较足。

TMDS信号线直径:131.6μm×7
截面积:0.3807mm2

魔声MC 1000HD

从显微镜的观察来看,魔声MC 1000HD的TDMS差分信号线内只有四根铜丝。仔细测算一下每根铜丝的直径达到了162μm,所以截面积为0.3296mm2

39
魔声

而且线径更细的功能线里面的铜丝直径也达到了126.6μm,7根铜丝的总截面积也达到了0.3523mm2,比其他线的用料更好。再加上厚实的屏蔽层、胶皮和做工,魔声MC 1000HD线缆给人的手感非常不错。

TMDS信号线直径:162μm×4
截面积:0.3296mm2

镀层厚度检查(上) 

镀层厚度检查

金镀层耐蚀性强,导电性好,易于焊接,耐高温,且具有一定的耐磨性,而且还很美观。所以,几乎大多数HDMI接口都会镀上一层薄薄的金。不过,我们这里测试的不是接口外壳的金层厚度,因为它的厚度对电气性能没有丝毫影响。我们是对接口中PIN针的镀层结构、厚度和成分并进行了分析。


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JEOL透射电子显微镜

我们使用透射电子显微镜搭配能谱仪对PIN针进行测试。透射电子显微镜可以观察纳米级的微区元素,并对元素的成分进行分析。

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进行镀层观察和成份分析

测试时将这些HDMI线缆的PIN针通过切片法纵向剖开,从侧面观察镀层的结构和厚度。(图中放大倍数有差别,具体受人工制样的影响,对薄于0.1μm的镀层测试结果可能会有偏差。)

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升频MPINS F300HD

43
绿联hdmi线

44
秋叶原Q6111

镀层厚度检查(下) 
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富士绿曼巴1.4版

46
魔声MC 1000HD

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开博尔A系列


从测试结果来看,PIN针主要使用的是锡青铜作为基材。锡青铜具有高弹性、良好的耐磨与耐腐蚀性能,适用于制造各种弹性元件。插头连接器的PIN针要应对频繁的插拔,所以一般会使用锡青铜。然后在基材上先镀镍,镍上再镀金。先镀镍后镀金的原因是铜质基材上直接镀金非常困难,所以一般来说PIN针的结构会观察到三层。颜色最深的一层为铜,颜色淡一点的为镍,而颜色发白发亮的地方为金,在成分分析中也进行了验证。镀层厚度检查中主要观察的就是镀金层的厚度和质量,从结果来看大致可以分为四个档次。

第一档次:魔声MC 1000HD(2.65μm)、富士绿曼巴(2.73μm)、它们的镀金层都比较厚,而且很连续。

第二档次:秋叶原Q6111(0.71μm),它的镀金层比第一档的样品要薄,但比起其他样品又厚了很多,而且也很连续。

第三档次:开博尔A系列(0.18μm)、镀金层很薄,但还好都比较连续。

第四档次:升频和绿联的HDMI线缆,它们的镀金层都非常薄,而且断断续续,几乎难以测量,只能检测到有金元素的存在。

镀层孔隙率测试(上) 

镀层孔隙率测试

由于镀金层的成本问题,金层通常很薄,镀层中几乎都存在孔隙,会影响其防护性能。腐蚀性气体可通过金镀层孔隙对基材产生浸蚀,再扩散到表面形成斑点。所以孔隙率测试就是分析产品镀层质量的一项关键。测试方法就是将样品暴露于酸性环境中一定的时间,模拟在现实长期使用中遇到的极端情况。然后烘干,再于显微镜下观察镀层的变化情况。镀层在实验后被腐蚀得越严重,则说明其质量越不好。那么在现实中当镀层出现腐蚀后,引脚基材也就很容易被损坏,从而导致HDMI接头出现性能和功能的故障。

第一档次:魔声MC 1000HD、绿曼巴hdmi线

表现很不错,PIN针上还有很完整的镀金层包裹,PIN针接触点没有出现腐蚀。

第二档次:秋叶原Q6111、

腐蚀比较轻微,但是PIN针接触点上仍然出现了黑色腐蚀点。

第三档次:开博尔A系列

腐蚀程度严重,出现了大面积的腐蚀斑块。

第四档次:绿联hdmi线、升频MPINS F300HD

腐蚀很严重,几乎没有看到还有镀金层能够剩下,有大面积的腐蚀斑块。


4849
升频MPINS F300HD

5051
绿联hdmi线

5253
富士绿曼巴1.4版

5455
秋叶原Q6111

镀层孔隙率测试(下) 
5657


开博尔A系列

5859
魔声MC 1000HD

选购建议

从我们的测试结果来看,不同价格档次的HDMI线在画质上面没有差别,但是并不是说我们随便买一根线就行了。首先还是要保证HDMI线缆的品质做工要优秀。对于普通用户来说,短距离HDMI线缆可以选择200元左右的价格适中的产品,而且最好选择HDMI 1.4版本,应对未来更大的分辨率和3D应用。

如果是要选购长距离的HDMI线缆,可以选择线径更粗的产品。在HDMI线缆中,用AWG(American Wire Gauge)美制电线标准来衡量线径的粗细,AWG值是导线直径(以英寸计)的函数。AWG前的数字越小表示线径愈粗,所能承载的电流就越大,反之则线径越细,所承载的电流量越小。一般HDMI线缆的线径从30AWG~22AWG都有,不同线径的HDMI线缆可以达到的长度有区别。短距离线缆选择26AWG和28AW就能够满足,如果要达到10米以上的传输距离,一定要选择24AWG或更粗的HDMI线。本次我们测试的HDMI线缆大多数都没有标明线径,唯一例外的是魔声MC 1000HD,它的胶皮上标注的规格是“26AWG/8C+28AWG/7C”,意思是4对TDMS信号线是采用26AWG规格的线缆,而7根功能线则使用的是较细的28AWG线缆。

购买HDMI线的时候还要注意不要买到假冒产品,尽可能地在一些有信誉的商家处购买进口品牌的HDMI线缆,同时应具备一定的鉴别能力。比如,查看PIN针的镀金层的金黄色是否饱满,接口做工是否优秀等。还可以查看产品是否通过的HDMI协会认证。如果一个线缆的包装上印有HDMI或HDMITM的标志,这说明该产品是经过了HDMI协会官方指定的ATC测试合格的产品。如果大家看到只写了HDMI四个字母,那有可能是该产品没有经过HDMI协会指定的官方测试,这时就一定要谨慎购买了

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