S/PDIF - nieunikniona degradacja dźwięku

[iwanicki]

McGyver ale na boga nie wciskaj kitu bo widać że przy Edwadzie jesteś malutkim Kazikiem. Szukaj laików gdzie indziej, którzy uwierzą w coś czego nie rozumieją i to kupią. Tylko może nie u Ciebie bo ci chyba amnezja dokucza przy rozpatrywaniu reklamacji

[McGyver]

Pytałem czy już rozróżniasz I2S i SPDIF, a ty zmieniasz temat. To może zapytam inaczej, gdzie są fotyn nieistniejącej złotej wersji Pioneera PD75 które miałeś wstawić na forum? Ponoć posiadasz ową złotą wersję. To byłoby ciekawe, bo Pioneer nigdy takiej nie wyprodukował. A zresztą po co ja w ogóle z tobą gadam? EOT.

[iwanicki]

przeszukuj szybciej całe forum bo argumenty ci sie w dyskusji na temat jittera skończyły. Ja jestem laikiem więc mogę się mylić ( i myliłem się ) ale ty kreujący się na profesjonaliste kompromitujesz się na całego. Edward powytykał ci że nie umiesz posługiwać się oscyloskopem - wyszło że może rozróżniasz w i2s od spdif-a ale dogłębna wiedza to nie jest - jak ty w ogóle możesz coś ludziom modyfikować.

[McGyver]

Tu masz wątek:

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

idź tam, podyskutuj sam ze sobą, bo tu nic nie wnosisz.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[iwanicki]

popatrz jakby nie Ty to tego wątku by nie było.

[Edward]

McGyver, 13 Wrz 2009, 22:34

>Znamy:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

O rany! Czarodzieju, skąd ty go wziąłeś? My tu gdybamy i snujemy domysły, a schemat leży gdzieś obok. Nie mogłeś wcześniej dać tego linka? Niewiarygodne...

 

Przyjrzę mu się.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

To z wątku o shigaraki clone, Peter ma taki transport CECa, TL0 jeśli pamiętam.

[McGyver]

Owszem, stamtąd. Poprosiłem Petera żeby zrobił oscylogramy SPDIF sprzed tego modułu oraz z fabrycznego wyjścia. Zobaczymy co będzie widać na tym co wklei.

[Molibden]

A tu bardzo ciekawy sygnał z wyjścia SPDIF transportu Mephisto 1 Audiomeca ze strony Łukasza Fikusa:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

CEC może się schować :]

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[josef]

niezły dzwon :)

 

może ktoś wkleić fote sygnału zaraz po ODBIORNIKU Toslink?

[McGyver]

josef, 14 Wrz 2009, 00:07

 

>niezły dzwon :)

>

>może ktoś wkleić fote sygnału zaraz po ODBIORNIKU Toslink?

 

A skąd mam wytrzasnąć Mephisto do zmierzenia? BTW, masz bliżej bo Mephisto jest w Krakowie, wiesz u kogo ;-)

Oscyloskop pod pachę i zasuwaj ;-)

[jaizm]

McGyver, 14 Wrz 2009, 00:20

>A skąd mam wytrzasnąć Mephisto do zmierzenia?

 

Może daj już sobie spokój z kolejnymi pomiarami...

[Grzegorz7]

Oscylogramy:

Nie chciałbym nikogo obrazić, ale odradzam w trosce o trzymanie jakiego takiego poziomu tego Forum wklejania tych bezsensownych obrazków.

Nic one nie wnoszą; w wielu wypadkach nawet nie ma tam właściwego wyzwalania (synchronizacji). Brak opisu atrybutów skali, itd.

Nie trzeba być metrologiem aby zwyczajnie to burzyło zasady zdrowego rozsądku.

Schemat:

A czy ktoś bierze pod uwagę w jakich punktach powinno się przyłączyć sondę i jaką sondę. . .

 

Dla wprowadzenia odrobiny spokoju bo stał się taki mały horror z tymi trójkątami:

Przeciętny odbiornik S/PDIF poradzi sobie również z trójkątami :).

[Edward]

josef, 14 Wrz 2009, 00:07

>może ktoś wkleić fote sygnału zaraz po ODBIORNIKU Toslink?

 

Proszę bardzo. Oto sygnał z wyjścia odbiornika TORX147 z lekkim obciążeniem 20k. Biorąc od uwagę całkiem krótkie czasy narastania/opadania układające się na poziomie 5 ns, to dzwonienie to nie jest specjalnie duże.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[irek2]

Pytanie do Edwarda bo zna sie na rzeczy.

Czy amatorskim oscyloskopem (10Mhz) mozna wogule zobaczyc jitter? Bo widac zbocza co jest oczywiste ale czy to drzenie jest wogule widoczne czy musi byc specjalistyczna aparatura dzialajaca w widmie czestotliwosci?

[Edward]

irek2,

 

Domyślam się, że pytasz o oscyloskop analogowy. Niestety, ale z takim oscyloskopem nawet nie ma podejścia do tematu. Nie tylko ze względu na bardzo małą wartość zmian, które chcemy obserwować, ale także ze względu na sam charakter sygnału, który nie jest okresowy. Oscyloskop musi mieć możliwość ustawiania dość skomplikowanych warunkow wyzwalania oraz bardzo szerokie pasmo. W praktyce należy więc posłużyć się oscyloskopem cyfrowym zbierającym sygnał z częstotliwością co najmniej 1 Gs/s (miliard próbek na sekundę). Nawet wtedy określenie realnej wartości jitera bywa trudne ze względu na skończoną dokładność taktowania samego oscyloskopu. Ale jitter widać. :-)

 

Największy jitter jaki można zobaczyć w sygnale SPDIF sięga rzędu 3-5 ns (wartość międzyszczytowa). Mam na myśli sprawne urządzenia oraz wykonanie pomiaru w poprawnych warunkach.

[żółwik]

Czy przy takim wynalazku (prosty wtórnik na wyjściu) jest możliwe uzyskanie poprawnego sygnału Spdif w odbiorniku ? Coraz częcciej stosują to w DVD nawet w wyższych modelach.

A to dodatkowe obciążenie razystancją 100k ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Grzegorz7]

Wtórnik prosty. Tylko po co tyle tego badziewia na wyjściu? Pewnie konstruktor przestraszył się faktu, że „audiofile” będą wtykać rozmaite kable IC. Zabezpieczył się przed różnorodnymi obciążeniami pojemnościowo-indukcyjnymi. A miało być tak pięknie; kable o ustalonej impedancji falowej sterowane z dopasowanych (rezystancją) wyjść.

Do tego; przed czym chronią te diody Zenera na wyjściu (wtórnik zasilany jest z jedynie 5V)? Swoją niemałą pojemnością bardziej degradują sygnał.

Ogólnie takie rozwiązanie być może jest odporniejsze (albo i nie) na przeróżne druty łączące (ze zwarciem włącznie). Tyle tylko, że jak to widzę to zaczynam wierzyć w granie IC ;)

Te 100 kom służy do odprowadzania ładunku (tak bardzo skrótowo) z kondensatora separującego do masy. Nie ma wpływu na obciążenie, oprócz oczywiście jego parametrów szczątkowych (L i C).

[Grzegorz7]

Irek2:

Na oscylogramach Edwarda jedna działka to 50 ns. Od małej kreski do małej jest 10 ns. Jitter na poziomie kilkuset ps to jedna setna tej działki. Nie do zobaczenia.

Obserwacja jittera to przede wszystkim niezwykle szybkie i stabilne wyzwalanie. Wówczas można zobaczyć fluktuacje; najczęściej następnego zbocza. Są do tego przeznaczone specjalistyczne oscyloskopy i specjalistyczne mierniki krótkich odcinków czasu.

Zwracam uwagę, że naturą jittera nie jest tylko domena czasu. Spośród wielkości fizycznych czas i częstotliwość potrafimy najdokładniej mierzyć i kreować.

Na pokazanych zrzutach widać, iż dużo bardziej krytyczne jest ustalenie poziomu wyzwalania, bramkowania (czy jak go tam nazwać) układów odbiorczych. Wystarczy niewielki dodany szum aby przebieg zmienił stan z 0 na 1 (i odwrotnie). Powstały tak jitter „amplitudy” będzie dominował nad tym czasowym (czystym). Pamiętajmy więc, że nie tylko sama określoność zegara i jego stabilność ma znaczenie. Po drodze są różne bramki zmieniające stany logiczne na podstawie potencjałów. A te mogą krótkookresowo fluktuować (długookresowe będą skorygowane np. pętlą PLL). Im zbocza mniej strome, tym większa podatność na jitter „amplitudowy”. Dlatego zawsze przed przetworzeniem przyzwoita kość normalizuje kształt do prostokąta. Są na to nawet normy międzynarodowe.

[irek2]

Dzieki, no wlasnie tak myslalem ze to nie takie proste i ze te wypociny McGyver-a to nie na temat :)

 

W hi-fi Choice jak mierzyli jitter to specjalny sygnal byl tak preparowany (duzy sygnal o wartosc 1/4 Fs plus maly o wartosci tylko jednego bita i czestotliwosci Fs/192) zeby uzyskiwac dlugie ciagi zer i jedynek co by w najwiekszym stopniu utrudnialo odbiornikowi spdif odzyskanie zegara. Wiem ze na plycie CD zapis jest specjalnie preparowany zeby bylo jak najwiecej przeplatajacych sie zer i jedynek aby ulatwic odczytanie informacji. Nie wiem czy sygnaly spdif tez sa tak kodowane?

 

A czy demodulacja FM z sygnalu zegarowego nie ''wyluskalaby'' jittera? Jitter wyglada jak modulacja FM ale moze sie myle.

 

Gdzie moge znalezc opis jak wyglada ''ramka'' takiego przebiegu spdif to moze chociaz ja zobacze na swoim ruskim oscyloskopie ktory ma ekran 11x12cm wiec wszystko na nim zobacze, jest jeszcze gumowy okular :)

[McGyver]

irek2, 14 Wrz 2009, 20:39

 

>Dzieki, no wlasnie tak myslalem ze to nie takie proste i ze te wypociny McGyver-a to nie na temat

 

Rozumienie słowa pisanego się kłania. Owe, jak rzekłeś "wypociny" McGyvera tematu jittera nawet nie dotknęły, bo i dotknąć nie miały.

[Edward]

Grzegorz7, 14 Wrz 2009, 19:29

>Do tego; przed czym chronią te diody Zenera na wyjściu (wtórnik zasilany jest z jedynie 5V)?

 

Te diody są na wypadek, gdyby użytkownik zdjął sweter ze sporą domieszką czegoś sztucznego, po czym natychmiast złapał za końcówkę kabla SPDIF i to jeszcze dotykając środkowego przewodu. To oczywiście żart, ale w niesprzyjających warunkach ładunki elektrostatyczne niszczą układy scalone. Na przestrzeni ostatnich lat odporność układów znacząco się podniosła, ale kiedyś nie było tak różowo.

 

Grzegorz7, 14 Wrz 2009, 19:53

>Obserwacja jittera to przede wszystkim niezwykle szybkie i stabilne wyzwalanie. Wówczas można

>zobaczyć fluktuacje; najczęściej następnego zbocza.

 

Zgadza się. Ustawiamy wyzwalanie na jedno zbocze, a obserwujemy inne. Wspominałem wcześniej, że nagorsze sprzęty mają jitter dochodzący do wartości międzyszczytowej rzędu 5 ns. Na oscylogramie powyżej złapane są dwa najkrótsze impulsy o czasie 177 ns każdy. Gdybyśmy na takim impulsie obserwowali jitter, to jedno zbocze by "stało" nieruchomo, a drugie drżało o 5/177=0.028=2.8% szerokości impulsu. To jest już do zauważenia okiem. Ale to jest bardzo zła sytuacja. Zazwyczaj jitter sygnału SPDIF nie przekrasza 1 ns, trzeba więc zmienić podstawę czasu (rozciągnąć wykres w poziomie) i nastawić się na obserwację jednego zbocza tak jakby "pod lupą", a wtedy potrafi się trząść jak karp w galarecie :-)

 

irek2, 14 Wrz 2009, 20:39

>Wiem ze na plycie CD zapis jest specjalnie preparowany zeby bylo jak najwiecej przeplatajacych sie zer i

>jedynek aby ulatwic odczytanie informacji. Nie wiem czy sygnaly spdif tez sa tak kodowane?

Na płycie CD próbki są specjalnie wymieszane, ale nie z tego powodu. W przypadku utraty fragmentu ścieżki znacznie lepiej jest odbudować wiele maleńkich fragmentów, niż jeden duży - oto jest prawdziwy powód. W strumieniu SPDIF dane lecą po kolei, poieważ interface SPDIF jest bardzo odporny na błędy.

 

irek2, 14 Wrz 2009, 20:39

>A czy demodulacja FM z sygnalu zegarowego nie ''wyluskalaby'' jittera? Jitter wyglada jak modulacja FM ale moze sie myle.

 

Pewne jest to, że jitter zawiera jakąś składową szumu cieplnego o normalnym rozkładzie i tego akurat nie ma się co bać. Znacznie gorszy jest jitter będący wynikiem jakiejkolwiek modulacji od zakłóceń lub zasilania. Tak jak wcześniej wspominał Molibden jeśli modulacja leży w paśmie akustycznym to właśnie to może być głównie powodem słyszalnych zaburzeń dźwięku. Ale ile jest tego jittera w jitterze :-) któż to wie... Producenci zgodnie milcza.

 

Mam dość mocno sceptyczny stosunek do kombinowania z liczeniem zer i jedynek w sygnale (jak robią w hi-fi Choice) aby na tej podstawie twierdzić czy odbiornik ma łatwe czy trudne zadanie. Pamiętajmy, że wszystkie zmiany stanu w strumieniu SPDIF następują co 177 ns, albo wielokrotność tej wartości. To nie jest przypadek. W ten sposób mamy już "prawie" sygnał taktujący, tyle, że z brakującymi niektórymi impulsami. Dla odbiornika to już jest bardzo komfortowa sytuacja niezależnie od tego ile tam zer czy jedynek przypłynie. Poza tym w ramce danych jest drugie tyle różnych dodatkowych informacji, znaczników synchronizacji, dodatkowych bitów, które są niezależne od danych. Ponadto spotkałem się kiedyś z taką (niesprawdzona!) hipotezą, że odbiornik SPDIF synchronizuje się jedynie do znaczników początku ramki. Gdyby tak było, to preparowanie jakichkolwiek sygnałów testowych byłoby po prostu bez sensu.

 

Więcej o budowie strumienia SPDIF:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[irek2]

>spotkałem się kiedyś z taką (niesprawdzona!) hipotezą, że odbiornik SPDIF synchronizuje się jedynie >do znaczników początku ramki.

 

Tak to zdaje sie robi RS232 i jakies inne proste systemy jak zdalne sterowanie czy aparatura RC.

 

>Znacznie gorszy jest jitter będący wynikiem jakiejkolwiek modulacji od zakłóceń lub zasilania.

 

Wszelkie pomiary jittera od razu dowodza istnienia 100hz wlasnie z zasilacza. Jest to widziane jako prazek +-100hz dodany do czestotliwosci sygnalu. Czyli jak mamy sygnal 1khz to po bokach mamy prazki 900 i 1100hz zazwyczaj

[Edward]

irek2, 15 Wrz 2009, 11:35

>Wszelkie pomiary jittera od razu dowodza istnienia 100hz wlasnie z zasilacza. Jest to widziane jako

>prazek +-100hz dodany do czestotliwosci sygnalu.

 

Masz gdzieś opis tej metody? Chętnie zerknę.

 

Mając prosty oscyloskop możesz spokojnie zaobserwować jak uspokaja się przebieg pod obciążeniem. Przy okazji możesz też ustalić impedancję wyjściową nadajnika: podłączasz rezystor 75 ohm na końcu kabla i patrzysz, czy napięcie spadło o połowę. Jeśli tak, to nadajnik ma imp. wy. bliską 75 ohm, czyli wszystko jest OK. W ramach ćwiczenia możesz też spróbować puścić sygnał przez najdłuższy kabel jaki masz w domu i obejrzeć kształt. Świetnym eksperymentem jest także puszczenie sygnału przez zwykły kabel od TV kablowej, im dłuższy, tym ciekawszy będzie wynik.

[josef]

irek2, 15 Wrz 2009, 11:35

 

>>spotkałem się kiedyś z taką (niesprawdzona!) hipotezą, że odbiornik SPDIF synchronizuje się

>jedynie >do znaczników początku ramki.

>

>Tak to zdaje sie robi RS232 i jakies inne proste systemy jak zdalne sterowanie czy aparatura RC.

 

SPDIF jedzie na PLL i cały czas się synchronizuje

tu też można się dopatrzeć źródła jitteru typu data dependent (olewając nawet straty na ograniczonym paśmie przenoszenia) - w zależności jakie paterny przesyłamy tak odtwarzany zegar będzie próbował się dostroić

 

swoją drogą RS232 to jeden z najdziwniejszych wynalazków IT pełen sprzeczności np.:

- transmisja na odległość do 50 stóp a napięcia rzędu +/-15V

- niski transfer na małe odległości

- komunikacja asynchroniczna o dużym narzucie protokołu (bity startu, stopu i ew. parzystości)

przynajmniej przy robieniu RS485 trochę pomyśleli

 

>>Znacznie gorszy jest jitter będący wynikiem jakiejkolwiek modulacji od zakłóceń lub zasilania.

owszem

szczególnie ładnie to widać jak się wpiąć na chip digital servo w CD, w którym kwarc jest do niego bezpośrednio podpięty a zasilanie jest wspólne dla całości (servo, pickup, tor analogowy) - wtedy każde zdarzenie syfi sygnał

[Waldi_06]

>Edward

>W tym przypadku urządzenia są połączone światłowodem, który nie przewodzi prądu, a więc potencjalnie

>mamy mniejszą możliwość przechodzenia zakłóceń pomiędzy urządzeniami oraz unikamy skutków pętli

>masy. Wadą natomiast jest to, że nadajnik optyczny i odbiornik wprowadza jitter. Jest to normalna

>cecha tego połączenia, stosowne dane można wyczytać w kartach katalogowych. W praktyce na szczęście

>nie jest aż tak źle jak tam straszą.

 

Dlatego też dla nowych projektów nalezy stosować najnowsze odbiorniki np TORX147.

Tutaj tez obowiązuje zasada - im nowszy tym, z reguły, lepszy.

[Waldi_06]

>mlb

>Jestem ciekaw do jakich wniosków tym razem dojdziecie :)

>S/PDIF to nie jedyna wpadka w historii audio.

 

Oto jeden z wniosków: standard SPDiF jest całkiem udany, to układy odbiorników pierwszej i drugiej generacji były bardzo nie udane. Dopiero najnowsze pokazują na co stac SPDIF.

[Waldi_06]

>mlb

>Co do tytułowego pechowego s/pdif - w teorii te problemy można rozwiązać stosując np. upsamplery

>asynchroniczne. Tyle że... nikt takich rozwiązń nie stosuje bo przeciętny klient i tak nie zwraca na

>takie niuanse uwagi, a grupka audiofili - powiedzmy sobie szczerze - stanowiąca margines - nie

>generuje zysków wartych większych inwestycji. Wniosek - chcesz mieć dobre urządzenie - zrób sobie

>sam :)

 

Nieprawda, obecnie każdy CD (95%) w cenie powyżej 5kzł, a może i 3kzł posiada układ SRC, często sa one zaszyte wraz z odbiornikiem w jednej kości (SRC439, słynny CS8520, CS8421 i najnowszy CS8422).

Uważam, że tylko "grupka" audiofili stosuje rozwiązania typu NOS - bez filtrów i SRC. Cała reszta chandlowych i wziętych CD posiada dobry zegar i SRC, a dokładnie ASRC.

[Grzegorz7]

Witaj Waldi. Witajcie.

O tych standardach to zawsze można powiedzieć, że to wpadka. Na określony moment historii jednak jest to optymalne rozwiązanie. Nie powiem najlepsze technicznie, ale kompromisowe. Wiemy jak producenci ujadają i robie zamieszanie na rynku chcąc przeforsować swoje rozwiązanie jako standard.

Gdyby w odpowiednim czasie nie Philips i Sony to mielibyśmy do dziś kilka rozmaitych protokołów, niekoniecznie lepszych :).

Szacuj dla S/P. . .

[Waldi_06]

>Grzegorz7

Zgadzam się z Tobą - na standard SPDIF (poprzez odwrotnosc) można popatrzec inaczej - był do niczego bo ówczesna technologia/wiedza nie umiała sobie poradzić z konsekwencjami cyfryzacji dzwięku.

 

Stawiam tezę - troche zaczepną - a może to przetworniki są i były do kitu skoro były i sa tak mało odporne na jitter, a jeżeli tak to wprowadzenie technologii delta-sigma było świadomym draństwem firm, które chcąc zarobic więcej (produkowac tańsze przetworniki, bo wielobitowe sa drogie) wprowadziła d-s na grunt jeszcze podnie nie przygotowany.