USB vs Thunderbolt-ljudgränssnitt: Varför två RME USB-modeller fortfarande är relevanta

Introduktion

Thunderbolt har mycket mer bandbredd än USB, och det är lätt att anta att mer bandbredd automatiskt ger lägre latens och bättre prestanda. För ljudarbete håller inte det antagandet. Mängden data som en ljudström faktiskt upptar är förvånansvärt liten, och de faktorer som formar latens i praktiken ligger mestadels utanför kabelstandarden.

Den här guiden går igenom hur USB och Thunderbolt jämförs när det gäller bandbredd, varför latens avgörs någon annanstans, och hur kompatibilitet och tillförlitlighet ser ut i praktiken på Mac- och Windows-datorer. Den avslutas med två RME USB-gränssnitt som illustrerar poängen: Fireface UCX II och Babyface Pro FS.

Varför bandbredd sällan är flaskhalsen

Bandbreddsgapet mellan de två standarderna är verkligt. USB 2.0 ger 480 megabit per sekund, USB 3.0 ger 5 gigabit per sekund, USB 3.1 ger 10 gigabit per sekund och USB 4 ger 20 gigabit per sekund. Thunderbolt 1 ger 10 gigabit per sekund, Thunderbolt 2 ger 20 gigabit per sekund och Thunderbolt 3 ger 40 gigabit per sekund. Thunderbolt 3 och Thunderbolt 4 erbjuder samma bandbredd, där Thunderbolt 4 lägger till extra funktioner ovanpå.

Ljud kräver dock väldigt lite av den. Den bandbredd en ljudström behöver kan uppskattas med en enkel formel: samplingsfrekvens multiplicerat med bitdjup multiplicerat med antal kanaler. En 24-bitars 44,1 kHz stereofil behöver ungefär 2 megabit per sekund. Att höja samplingsfrekvensen till 192 kHz kräver fortfarande bara cirka 9 megabit per sekund. Mot en USB 2.0-anslutning på 480 megabit per sekund motsvarar det ungefär 240 stereokanaler vid 44,1 kHz, eller 53 stereokanaler vid 192 kHz.

Små gränssnitt ligger långt under även dessa siffror. Ett 2x2-gränssnitt som Focusrite Scarlett 2i2 behöver runt 4 megabit per sekund för 24-bitars 48 kHz-ljud över sina två ingångar och två utgångar. Även 40-kanals RME Fireface UCX II kräver bara cirka 46 megabit per sekund vid maximal kapacitet, förutsatt en samplingsfrekvens på 48 kHz och ett bitdjup på 24 bitar. Icke-ljudrelaterad kontrolldata tillkommer, men marginalen är fortfarande stor.

D rivrutinernas effektivitet avgör hur många kanaler en anslutning verkligen kan hantera. RME bygger anpassade drivrutiner som stödjer upp till 140 kanaler över USB 2.0. Deras större UFX+-gränssnitt designades med USB 3.0 och Thunderbolt specifikt för att nå 188 ingångs- och utgångskanaler.

Hur latens faktiskt fungerar

En vanlig missuppfattning är att större bandbredd innebär att data färdas snabbare. I praktiken rör sig data i samma hastighet oavsett anslutning, och en bredare anslutning rymmer helt enkelt fler kanaler i samma fönster. Den vanliga liknelsen är två motorvägar med identiska hastighetsgränser, en med fler körfält än den andra. Fler körfält flyttar fler bilar per timme, men varje bil färdas fortfarande i samma hastighet.

För kanalantal som ryms inom en given anslutnings gränser, oavsett om det är USB 2.0, USB 3.0 eller Thunderbolt, beror latensen en användare upplever på mer än anslutningstypen. Datorns processorkraft spelar stor roll, och ljuddrivrutinen spelar en lika stor eller större roll. De flesta moderna gränssnittsdrivrutiner ger en acceptabel latensnivå för inspelning och övervakning via en DAW, även om effektiviteten varierar betydligt mellan dem.

Latens blir en verklig begränsning när en signal måste bearbetas medan den övervakas i realtid, som att höra reverb på en sång medan man sjunger. Att dirigera signalen ut till en DAW-plugin och tillbaka beror på CPU-hastighet och drivrutinens kvalitet, eftersom lägre rundturslatens lämnar mer utrymme för bearbetning innan fördröjningen blir störande. Ett alternativ som finns på vissa gränssnitt är att bearbeta signalen inuti gränssnittet med en inbyggd processor, vilket delar ingången i en inspelningsväg och en övervakningsväg. RME erbjuder liknande funktionalitet, vilket möjliggör övervakning genom EQ, kompressorer och effekter separat från DAW-plugins, vilket håller latensen minimal samtidigt som utövaren förblir bekväm.

Kompatibilitet och tillförlitlighet i praktiken

USB är en öppen standard som har funnits länge, medan Thunderbolt är en proprietär standard, vilket innebär en extra kostnad att implementera. Båda har nått en mognad som tyder på att de kommer att förbli i bruk under överskådlig framtid, men USB är för närvarande den mer brett stödda av de två.

Nya Mac-datorer och MacBooks stödjer Thunderbolt rakt igenom, men anslutningen är mindre vanlig på Windows-datorer. USB 2.0 stöds däremot av i princip vilken Mac- eller Windows-dator som helst på marknaden, och USB 3.0 är också mycket vanligt. I dagligt bruk tenderar USB också att vara mer tillförlitligt. Ett Thunderbolt-gränssnitt kan enkelt ställas in på en MacBook men ändå orsaka problem på en PC, särskilt i program utanför DAW såsom videokonferens- och streamingverktyg.

USB-gränssnitt undviker mycket av den friktionen. Ett RME-gränssnitt kan anslutas till i stort sett vilken dator som helst, drivrutiner installeras, och det fungerar konsekvent. Många kan också ställas in för att köras i klasskompatibelt läge utan att några drivrutiner krävs alls, vilket gör dem enkla att flytta mellan studior, laptops och lånade system.

RME Fireface UCX II: 40 kanaler över USB 2.0

Fireface UCX II är ett 40-kanals USB 2.0-ljudgränssnitt, och det är den tydligaste illustrationen av hur lite bandbredd seriöst ljudarbete faktiskt förbrukar. Vid full kapacitet, med en samplingsfrekvens på 48 kHz och 24-bitars djup, behöver det runt 46 megabit per sekund. Det ligger bekvämt inom vad USB 2.0 erbjuder, och RME:s drivrutinsdesign stödjer upp till 140 kanaler över samma anslutning.

För alla vars kanalantal ryms inom dessa gränser tar gränssnittet bort det vanliga argumentet för att betala mer för en snabbare anslutning.

RME Babyface Pro FS: Ett kompakt professionellt alternativ

Babyface Pro FS är det andra RME-gränssnittet värt att överväga för en USB-baserad setup, och det delar drivrutinsprestandan och tillförlitligheten som definierar serien. Det är ett professionellt alternativ för ljudtekniker och producenter som vill ha samma trygghet i plattformsoberoende drift utan att gå över till en större stationär enhet.

Det som gör båda gränssnitten övertygande är kombinationen av drivrutinseffektivitet och förutsägbart beteende på vilken dator som helst. Den kombinationen formar det dagliga studi oarbetet långt mer än portens teoretiska tak.

Vad man bör leta efter i ett USB-gränssnitt

Fyra saker spelar större roll än anslutningsstandarden som står tryckt på lådan.

Drivrutinseffektivitet kommer först. Den avgör hur många kanaler en anslutning realistiskt kan hantera och hur låg rundturslatensen kan bli innan realtidsbearbetning blir svår. Kanalantal är det andra: ett gränssnitt drar bara nytta av en snabbare anslutning när dess kanalkrav överstiger vad USB 2.0 kan leverera. Övervakningsarbetsflödet är det tredje, eftersom inbyggd DSP för EQ, kompression och effekter kan hålla latensen låg utan att belasta datorns CPU. Plattformsstöd är det fjärde, och klasskompatibel drift är en användbar bonus för alla som rör sig mellan system.

Vilket gränssnitt passar din setup

Valet mellan dessa två RME-modeller handlar om skala snarare än anslutningstyp. Fireface UCX II passar setups som behöver ett högt kanalantal i en enda enhet medan de stannar på USB 2.0. Babyface Pro FS passar producenter och ljudtekniker som vill ha ett kompakt professionellt gränssnitt med samma drivrutinsprestanda och samma tillförlitlighet på Mac- och Windows-datorer.

Oavsett vilket är den praktiska rekommendationen att matcha gränssnittet mot arbetet: räkna kanalerna du verkligen behöver, kontrollera hur du övervakar under inspelning och bekräfta att drivrutinerna är effektiva på den plattform du använder. Bandbredd är sällan den avgörande faktorn.

Slutsats

USB 2.0 erbjuder 480 megabit per sekund, och ljudströmmar förbrukar en liten bråkdel av det. Latens styrs av datorns processorkraft, övervakningsmetod och drivrutinseffektivitet snarare än kabelstandarden. USB är ett öppet, brett stött och pålitligt alternativ på både Mac och Windows, och både RME Fireface UCX II och RME Babyface Pro FS visar hur långt den grunden kan drivas för professionellt arbete.