jitter w audio

Edward · 13 Maja 2009

Grzegorz7, 13 Maj 2009, 17:26

>dlaczego mimo wszystko

>na siłę w transmisji między klockami stosuje się ten cały cyfrowy, pełen jittera S/PDIF?

Dlatego, że miliony urządzeń pracujących na świecie są wyposażone w ten interface, a w sprzęcie konsumenckim następca się nie wykluł. Istnieją niszowe rozwiązania, np. oparte o IEEE 1394, ale nie są powszechne i raczej nigdy nie będą.

**Grzegorz7** · 13 Maja 2009

Edku:

Bardziej mi chodziło o stwierdzenie, że na łeb bije transmisję analogową w przypadku rozbudowanych systemów (różne pkt zasilania) wespół z izolowanymi połączeniami (separujące transformatory impulsowe w RCA, światłowód w TOSLINK).

Widocznie per saldo całkowite zniekształcenia takiego S/PDIF są dużo niższe niż analogu. Ja nie wiem, bo u mnie analogowe połączenia wypadają znakomicie, ale już takiego komputera po analogu nie podłączę bo to porażka. Tu tylko S/PDIF z izolacją galwaniczną.

**mlb** · 13 Maja 2009

BECO, 13 Maj 2009, 17:23

>Czy istnieje jakiś nośnik albo sposób transmisji sygnału cyfrowego pozbawiony jittera?

Myślę że nie ma idealnego. Nienajgorszym rozwiązaniem jest Master Clock, powszechny w sprzęcie studyjnym (sygnał zegarowy jest wytwarzany przez precyzyjny generator w jednym urządzeniu i następnie rozprowadzany po całym systemie).

Ale są i inne metody: zamiast odtwarzać wątpliwej jakości zegar i udawać że "jakoś to będzie", wystarczy traktować strumień cyfrowy jak normalny sygnał asynchroniczny, z wszystkimi tego konsekwencjami.

**divaldi** · 13 Maja 2009

Grzegorzu....

To prawda że nie czytamy dokładnie, mnie także to dotyczy, ale mam pytanie ; czy zwrócił ktoś uwagę na wpis o stopniu bezpośrednio zasilajacym kabel SPDIF....tych wariantów bufora izolowanego i nieizolowanego jest dużo . A kabel niestety wg. norm nigdy nie jest taki sam jeśli porównać kilku producentów. Są prawie takie same, a to jednak różnica. Podobnie koła do aut, są wg. znormalizowanych wymiarów ( 360", itd ;)))) , gwarantują jakieś parametry ale komfort jazdy

itp - a to w przykładowym pojeżdzie te drobiazgi decydują O(!), w innym może już nie.

Pętla PLL działa ale takze posiada jakąś zwłokę. Po złożeniu kilku zmiennych różnice muszą się w jakiś sposób poskładać w całość. Jedni "słuchają" przez optyczne wyjście - jest czysto - a inni wchodzą na elektryczne bo jest miękko, ciepło itd. A są to różnice indywidualne - słuchacza i warunków wraz z Jego sprzętem. Jednemu "spasi" A, drugiemu B, a trzeci będzie się usmiechał ;)))

Edward ....

Pomiary to jedno, a "działanie" to drugie. Ten drobiazg na 1 (1mV) i to co opisałem "zaocznie", jest podane szacunkowo:)) Znając "ślady" po pracy w środowisku cyfrowym pozwoliłem sobie na interpretację. Bardzo trudno jest utrzymać idealnie odwzorowane stany (przebiegi) 0 i 1 .

Miałem kilka mies. temu przypadek "wytrącania" z transmisji cyfrowej ale innego formatu. Dosłownie; transmisja była zbalansowana o podobnym rozwiazaniu jak RS-..... Poziom napięciowy był +- 10V .

Urzadzenie przemysłowe , wejście odbiornika izolowane z osobnym zasilaniem wewnątrz, nadajnik podobnie. Zasilacze impulsowe w obydwu urządzeniach . Raz na jakiś czas urządzenie wypadało na krótki moment z pracy . Zasilanie z tej samej fazy 230V, obwód rozdzielony zespołem bezpieczników i długością kabla w ścianie ok 7-8 m. Nie mogłem -inni także- doszukać się powodu . Po "dochodzeniu" wyszło cos takiego ; na pomiarach oscyloskopem analog doszukałem się stanów, ale obrazu nie ustabilizowałem. Na digital po wymuszeniu pracy coś się pokazało ale inaczej niż na analog . W jednej tylko stałej odchylania (wolnej) można było zobaczyć wycinane pakiety danych w transmisji - tak synchronizował się oscyloskop w trybie digital .

Na pomiarach digital-scopem przeoczyłem w pierwszych próbach to "coś", na analogu było juz szybciej. Jednak końcowy efekt - to tylko na digital ;)))

Podsumowanie - inny sterownik (nadajnik) zasilany tylko z baterii wewnetrznej "sypał" o jaieś 60 dB mniej . I wszystko działało bez "Pudła" . Powód ? Odbiornik był ze sporym urządzeniem pożerającym ok 3 kW. Na wejściu miał zwarcie masa/masa do obudowy w części wejsciowej (izolowanej). I to była usterka.

Natomiast pomiar wykazał jakieś 20-26 V ss w widmie od ok. 100kHz do kilkunastu MHz pomiędzy rozwartymi przewodami sygnałowymi ! Dla wersji bateryjnej 1000x mniej .

Zasilacze........

Nie należy tego co podałem traktować zbyt katastroficznie-;)), lecz taki przypadek obrazuje pewne skrajności na żywo . Podałem to jako cos wyjątkowego. Inne urządzenia nie "sieją" tak mocno;))

(... ;)))

pozdrawiam

_Kuba_ · 13 Maja 2009

mlb, 13 Maj 2009, 19:16

>BECO, 13 Maj 2009, 17:23

>>Czy istnieje jakiś nośnik albo sposób transmisji sygnału cyfrowego pozbawiony jittera?

>

>Myślę że nie ma idealnego. Nienajgorszym rozwiązaniem jest Master Clock, powszechny w sprzęcie

>studyjnym (sygnał zegarowy jest wytwarzany przez precyzyjny generator w jednym urządzeniu i

>następnie rozprowadzany po całym systemie).

>

>Ale są i inne metody: zamiast odtwarzać wątpliwej jakości zegar i udawać że "jakoś to będzie",

>wystarczy traktować strumień cyfrowy jak normalny sygnał asynchroniczny, z wszystkimi tego

>konsekwencjami.

I tak mniej więcej działają interfejsy audio na usb 2.0 oraz sieciowe urządzenia audio.

josef · 13 Maja 2009

nie róbmy ludziom wody z mózgu - SPDIF jest synchroniczny jakby nie patrzeć

asynchroniczna to jest np. typowa implementacja RS232 - zegar odbiornika ma 16x większą częstotliwość pracy i po wystąpieniu bitów startu układ próbkuje sygnał wejściowy i na podstawie tego określa czy było "0" czy "1" - dlatego też możliwa jest praca z trochę innymi prędkościami nadawania i odbioru - różnica musi jednak być na tyle mała, żeby cała ramka dobrze się "wstrzeliła"

w przypadku wysokich częstotliwości taka transmisja staje się bez sensu - lepiej dać PLL

Edward · 13 Maja 2009

mlb, 13 Maj 2009, 19:16

>Nienajgorszym rozwiązaniem jest Master Clock, powszechny w sprzęcie studyjnym

Master Clock w studiach nagraniowych instaluje się zupełnie z innego, bardziej banalnego powodu.

Divaldi,

trafił Ci się jak widzę dość złośliwy i trudny do wychwycenia przypadek, kiedy transmisja była zrywana. Zdarza się. Dobrze, że udało się usunąć usterkę. Omawiany tu przesył SPDIF w domowych warunkach charakteryzuje się ogromną wręcz odpornością na błędy. Jakiś czas temu zrobiłem masę testów na bit-perfect przechwytując strumień SPDIF do pliku. Kompaując zawartość plików przeważnie okazywało się, że pliki są co do bitu zgodne z oryginałem. Trzeba było użyć naprawdę bardzo długiego i beznadziejnie kiepskiego kabla urągającego wszelkim specyfikacjom, aby otrzymać przekłamania danych.

To odnosiło się do Twojego wpisu:

"Bardzo trudno jest utrzymać idealnie odwzorowane stany (przebiegi) 0 i 1 ."

SPDIF w warunkach domowych nie powinien nam spędzać snu z powiek :-)

PawelP · 13 Maja 2009

Oczywiście audio odtwarzane "live" jest z natury synchroniczne więc czysto asynchroniczny przesył nie jest możliwy w audio. Może być chwilowo asynchroniczny ale generalnie musi sie podporzadkowac rytmowi 44,1k czy 96 kHz, whatever. Mój cel był inny - pokazać, że w przypadku przesyłu cyfrowego warto wyróżnić dwa oddzielne etapy: 1. przesył danych cyfrowych i 2. odtwarzanie danych cyfrowych. Etap 1 warto, zeby byl pozbawiony jittera i to realizuje transmisja "asynchroniczna", albo, co ważniejsze, generalnie z sumą kontrolną. I wtedy jitter jest RÓWNY ZERO. Jeżeli ktoś ma inne wyobrażenie na ten temat to ciekaw jestem konkretnych argumentów. I dlatego SPDIF nie jest dobrą metodą przesyłania, bo niesie w sobie zegar. Nawet i2s, choć lepszy, też nie jest dobry, bo już w ramach przesyłu kaszani (jitteruje) zegar.

Natomiast całkowity jitter NIGDY nie będzie równy zero, bo muzyka i nasze uszy są analogowe. Konwersja z cyfry na analog nieuchronnie wprowadza jitter i to się nigdy, przy pomocy żadnej (tzn. dla mnie wyobrażalnej) technologii nie zmieni.

Natomiast przesunięcie jittera do ostatniego etapu - DAC-a, ewidentnie daje szansę na jego minimalizację. Jak daleko można zajść ? Pomiar wartości całkowitego jittera na poziomie ps jest trudny i kosztowny , no ale dobre wyobrażenie o jego poziomie (przy założeniu dobrych praktyk inżynierskich, w szczególności projektowania PCB, itp) dają precyzyjne generatory częstotliwości. Mogą one dawać master clocka na poziomie 3 ps. Więc 10 a na pewno 20 ps wydaje się spoko luz w zasięgu.

**Grzegorz7** · 13 Maja 2009

Z tymi jitterami zegarów na poziomie ps to jakiś pic. Skoro bezwzględne dokładności tych zegarów są na poziomie 100 ppm to w jaki sposób dokonano pomiarów szumów fazowych?

Może ktoś zna metodę?

Parokrotnie w wątku wskazywano na jitter jako niestabilność wzajemną zegara nadajnika i odbiornika. Wskazywano również setki ns jako „norme” dla sprzętu. Czy zatem tak niskie wartości podawane w kartach katalogowych nie są chwytem marketingowym? Co one znaczą?

josef · 13 Maja 2009

PawelP, 13 Maj 2009, 23:21

>w przypadku przesyłu cyfrowego

>warto wyróżnić dwa oddzielne etapy: 1. przesył danych cyfrowych i 2. odtwarzanie danych cyfrowych.

jak dotąd zgoda

>Etap 1 warto, zeby byl pozbawiony jittera i to realizuje transmisja "asynchroniczna", albo, co

>ważniejsze, generalnie z sumą kontrolną. I wtedy jitter jest RÓWNY ZERO.

transmisja nadajnik->odbiornik jest tylko transmisją - czy będzie asynchroniczna czy synchroniczna nie ma znaczenia - dane mają być przesłane z punktu A do B i tyle - i czy idą ładnie równo szeregowo, w paczkach, po TCP czy UDP, ethernetem czy USB, jakby się uprzeć można by to przesłać i gumką od majtek bo to jeden pies - to tylko od odbiornika zależy jak on to przemieli i wypuści - tu jitter może szaleć dopóki odbiornik sobie z nim radzi

tylko inwencja konstruktora ma wpływ na to co dostaje DAC - można dać kilka PLLek z różnym czasem dostrajania, kolejke FIFO itp.

a co ma suma kontrolna do jittera? już ustaliliśmy, że w przypadku sprzętu domowego problem bit-perfect jest absolutnie nieistotny

>I dlatego SPDIF nie jest dobrą

>metodą przesyłania, bo niesie w sobie zegar. Nawet i2s, choć lepszy, też nie jest dobry, bo już w

>ramach przesyłu kaszani (jitteruje) zegar.

no nie jest - ale jest prosty - i to ta prostota zwiodła większość inżynierów

PawelP · 13 Maja 2009

Problemem nie jest bit-perfect czy nie tylko splecenie zegara i danych w trakcie przesylu. Suma kontrolna i asynchron (podobnie zreszta jak reclocking w pewnych wydaniach) oznacza przesyl tylko danych, bez zegara - to jest tu najwazniejsze.

josef · 13 Maja 2009

a co przeszkadza obecność zegara w nadawanym sygnale? przecież nikt nie każe go wykorzystywać - a dzięki niemu łatwiej o synchronizację nadajnik-odbiornik - potem mając już wyłuskane dane można je taktować własnym zegarem

josef · 13 Maja 2009

gdyby zrezygnować z binarności sygnału przesyłanego (tylko "0" i "1") na rzecz sygnału trójkowego sporo problemów związanych z PLL łatwo by się rozwiązało

PawelP · 14 Maja 2009

OK, w tym sensie oczywiście masz rację, nie musimy wykorzystywać SPDIF do zegara wyjściowego i to jest dobra idea, jestem jej praktycznym wyznawcą. SPDIF jest standardem przemysłowym, zapewnia bit-perfect i, tak jak sugerujesz, może być wykorzystywany jako interfejs danych a nie danych+zegara. Natomiast moje komentarze nie dotyczą specyficznego wykorzystania SPDIF jako interfejsu danych, bo tego jest potrzebny jeszcze kawałek sprytnej elektroniki. SPDIF, tak jak jest wykorzystywany klasycznie w 99,99% przypadków dokonuje rekreacji zegara ze strumienia danych.

Edward · 14 Maja 2009

PawelP, 14 Maj 2009, 08:00

> nie musimy wykorzystywać SPDIF do zegara wyjściowego i to jest dobra idea

Ano nie musimy. W zasadzie można w kilka(naście) sekund przesłać całą płytę z dysku twardego do pamięci RAM, która dzisiaj jest już bardzo tania, a stamtąd niech sobie DAC pobiera dane w miarę potrzeby będąc taktowany swoim własnym możliwie najprecyzyjniejszym zegarem. Rozwiązanie proste, skuteczne i eleganckie.

**mlb** · 14 Maja 2009

Edward, 14 Maj 2009, 10:31

>W zasadzie można w kilka(naście) sekund przesłać całą płytę z dysku twardego do

>pamięci RAM, która dzisiaj jest już bardzo tania, a stamtąd niech sobie DAC pobiera dane w miarę

>potrzeby będąc taktowany swoim własnym możliwie najprecyzyjniejszym zegarem.

Gdyby takie rozwiązania były powszechnie dostępne, nie byłoby tematu i tej dyskusji. Oczywiście jak zwykle diabeł tkwi w szczegółach, bo i takie podejście nie zwalnia od uważnego projektu zgodnego z zasadami sztuki - dobra płytka, staranna aplikacja, przemyślany tor analogowy. Jak zresztą w każdym DACu.

A samo podejście brzmi jak dobrze zapowiadający się projekt DIY :-)

_Kuba_ · 14 Maja 2009

mlb, 14 Maj 2009, 12:12

>Edward, 14 Maj 2009, 10:31

>

>>W zasadzie można w kilka(naście) sekund przesłać całą płytę z dysku twardego do

>>pamięci RAM, która dzisiaj jest już bardzo tania, a stamtąd niech sobie DAC pobiera dane w miarę

>>potrzeby będąc taktowany swoim własnym możliwie najprecyzyjniejszym zegarem.

>

>Gdyby takie rozwiązania były powszechnie dostępne, nie byłoby tematu i tej dyskusji.

jest. nazywa się to iPod :D

Edward · 14 Maja 2009

_Kuba_, 14 Maj 2009, 12:26

>jest. nazywa się to iPod :D

Co prawda, to prawda :-D

**mlb** · 14 Maja 2009

_Kuba_, 14 Maj 2009, 12:26

>>Gdyby takie rozwiązania były powszechnie dostępne, nie byłoby tematu i tej dyskusji.

>

>jest. nazywa się to iPod :D

Ta... 15k USD i już iPod gra jak należy... LOL :))

**mlb** · 14 Maja 2009

jeszcze tutaj:

Urządzenie fajne. Cena już mniej. Warto podkreślić że nie używa DACa wbudowanego w iPoda, traktuje go wyłącznie jako źródło danych cyfrowych.

_Kuba_ · 14 Maja 2009

jak na ironię oryginalny iPod bez żadnego wspomagania miał całkiem niezłe wyjście analogowe i..

bardzo mały jitter :)

gagacek · 14 Maja 2009

iPod ma analogowe wyjście bardzo takie sobie. W dodatku ichniejszy system bazodanowy jest może i dobrym źródełkiem dochodów dla Apple, ale dla innych jest tylko nieustającym źródłem irytacji.

**mlb** · 14 Maja 2009

_Kuba_, 14 Maj 2009, 13:01

Słuchałem kilka razy iPoda - obsługa jest rewelacyjna, wyjście audio nienajgorsze jak na empegrajka, ale i też mnie nie zachwyciło - inaczej już dawno bym go sobie kupił. Taka lepsza "średnia klasa". Co do wyjścia cyfrowego nie mam zdania, nie testowałem. Nie zapominajmy że sygnał z wyjścia cyfrowego trzeba "jakoś" dostarczyć do DACa - i tu pojawiają się schody.

gagacek · 14 Maja 2009

A'propos słonia - próbował ktoś wykorzystywać wyjście cyfrowe iPoda? I czym to się je?

**mlb** · 14 Maja 2009

_Kuba_, 14 Maj 2009, 13:01

>bardzo mały jitter :)

Właśnie poszperałem chwilę po sieci... Kuba, nie wiem skąd masz te informacji o małym jitterze iPoda, on nie ma żadnego wyjścia cyfrowego... Trzeba albo kupić iLinka albo przy podejściu DIY podpiąć się do procesora, jest dostępny interfejs.

_Kuba_ · 14 Maja 2009

mlb, 14 Maj 2009, 13:32

>_Kuba_, 14 Maj 2009, 13:01

>>bardzo mały jitter :)

>

>Właśnie poszperałem chwilę po sieci... Kuba, nie wiem skąd masz te informacji o małym jitterze

>iPoda, on nie ma żadnego wyjścia cyfrowego... Trzeba albo kupić iLinka albo przy podejściu DIY

>podpiąć się do procesora, jest dostępny interfejs.

Załamka. No cały ten wątek jest przecież o tym.

Zakłócenia od jittera to nie właściwość wyjść czy kabli, tylko przetworników DAC!

Ma przetwornik? to ma jitter?

**mlb** · 14 Maja 2009

>Ma przetwornik? to ma jitter?

aaa, Ty o tym DACu/wzmaku w iPodzie? Co z tego że jitter może i mały, skoro jakość i tak nieaudiofilska. Przecież nie tylko sam jitter wpływa na jakość audio.

gagacek · 14 Maja 2009

>Kuba, nie wiem skąd masz te informacji o małym jitterze iPoda, on nie ma żadnego wyjścia cyfrowego...

hihi...

Ukryta Zawartość