抖动的解析(原作者:HIFIDIY论坛卡西利亚斯)

原文链接:http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=306499&highlight为方便在下查阅,转载与此,请原作者见谅。

1. 简单的JITTER 抖动.......
根据国外朋友的测试资料,2706 I2S输出的抖动高达3Kps~,而他们同时测量了另一台CD的光纤输出,经过8414解调之后,却只有167ps,我们可能会怀疑是那颗12MHZ的晶体的问题,老外也做了测试,结果没有太大变化。

做过DAC的都知道,8414里面有个PLL,可以根据SPDIF来还原主时钟MCK,而SPDIF信号则是由源信号时钟提供参考的。
换句话说,源信号的时钟决定了一切。虽然有人在8414那里加个振晶,不过我个人测试结果发现其后果很严重,副作用极大,
首先带来的异步问题就很严重了,稍好的可能声音有点差异,差点的时不时来个爆音,最差的可能全部都爆~

其实时钟还原不是这么用的,只是信号取错了地方,不应该是单独加一个,而是应该从CD的MCK那里引一条时钟线出来供给(注意驱动力的问题,推荐加多一级26C31或74VHC/LS04)

此外还有CPLD的抖动,我朋友做过测试,大概在300-1000ps左右,这个和代码有关,用他来做解调和调制的话,很大程度上依靠代码的效率,所以我还是推荐使用8420(收发一体,我就是用这个),8406,8414这些容易买到的片子做解调和调制


2. ASRC 升频.........
这个东西可以回避抖动的问题,即使加了异步的时钟,也不会导致破音,因为他是根据一段数据进行重新采样的,好比缓存了一段足够得信号,根据ASRC的新时钟信号,对这段信号进行重新采样,所以不会导致破音。

这个东西和OS-DF有个本质的区别,不过DF部分大体是形同的,只是OS-DF的DF部分设计得更为优秀,这个从AD1896和DF1704上面比较就可以知道,即便ASRC的DF和顶级的PCM1794里的DF比,那ASRC也是小儿科的类型,但是这个并不重要,他们之间有个加成的关系,也就是说ASRC的DF和OS-DF或DAC里的DF会有叠加效果。

所谓的不同就是OS部分,OS是通过插入区间来完成的,假如某2点为A-B,OS 4X 就是 AB-AB-AB-AB,8X就是AB-AB-AB-AB-AB-AB-AB-AB,他本质上是没有变化的,而且最重要的是,他是依靠主时钟分频来完成插入,所以当主时钟出现异步时,就会导致OS的工作不正常。

有人说179X的声音都一样衰,其实主要就是DF的问题,当OS越高的时候,抖动越低越好。人们又个误解,说NOS比OS抗抖动,其实是错的,NOS是因为频率低,才对抖动不严格的,OS的话,频率X8,原本100ps的,OS后就可能造成误差的几率就大大增加了....

解决方法有两种,ASRC或2nd PLL,前者上面已经说过了,后者纯粹是为了把MCK的抖动降到最低而设计的(见飞猪的贴)。
用ASRC的话,把48升频到192,声音或许有差异,但是他把信号抬高到了192,DAC只需要进行2倍或不进行OS处理,这样的话,抖动大小完全依靠ASRC的新时钟的性能,所以时钟比较近,切抖动比较小的ASRC就可以部分回避抖动的问题。

完全回避的话,那就是2ndPLL,但是这个东西业余条件下不容易做好,高频数字电路需要考虑的东西太多了,而且元件也必须用最恰当的元件,调试也是一道鬼门关。

源信号的抖动
这里要提及一下74片子,下面要用到,HC的抖动大约在5ps以内,AHC/VHC/LS则是3ps以内,F则更小0.5-1ps。
(F和LS是TTL电平)
首先是因为他们的工作频率上限的原因,其他工艺和设计方向(频率上限)也有关系,所以就算用HC04做驱动,也不需要太在意,特别是SPDIF单线信号的,如果是I2S这种带时钟线的,推荐还是用VHC/AHC这些超高速的。

开头提到的2707的抖动高达3K,假如我们在这里用分频器把它抖动降到100-200的话(2707用即使PLL生成了比较稳的主时钟,BCK和WS之间也无法解决,不过肯定要比原来的好......这个是100%确定),或许PC-HIFI真的会到来。

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回帖:"把48升频到192,声音或许有差异"
固然对高比特高采样的数码母带有优势,但网上大部分还是44.4k的cd转压成的ape,对于这部分升频后处理声音会影响大否.

卡答贴:差异不会很大............估计也只是听惯那首歌的人才会懂~~~~

无论是SRC还是ASRC,都是经过重新采样的.......但是非整数倍下的变化肯定会大过整数倍下的变化
简单的说44.1转192的各个方面肯定不如48转192的........
但是差别也只有一丁点,打比方的话,就是24 44.1转24 192 会损失半位到一位的精度~只有23~23.5 bit192
不过这个是微乎极微的, 因为我们DIY的机器,光是电源的噪声就可以把DAC的性能限制在22bit以下.........

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回帖:既然:44.1转192的各个方面肯定不如48转192的........
那如果采用2nd pll+SRC的方案(挺复杂的了),和采用TXCO+ASRC方案,哪一个更值得一试呢?

卡答贴:2nd pll+SRC ! 和ASRC差别只有两点
1. 前者各方面都更好
2. 前者各方面都更麻烦

SRC的DF和 DF或DAC的DF 效果可以加成............
简单的说,8420+1541铁定超7220+1541

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卡:不要相信那些振晶........
高精度的还是找厂家的代理要,既然用到那么高精度的了,也不在乎那些钱了。
抖动的解析(原作者:HIFIDIY论坛卡西利亚斯)
在我这里,15ppm的和2ppm的都有(网上买的),没有啥子差别,而且PPM是代表什么数值的单位也没说.....

与其最求那么准的,还不如追求好的
用ASRC的厂家都是这样想的........既然我无法同步,那么我就异步~~~~~

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卡:搞了那么久,又发现新花招

以后看这里就行了,第一页的不用看了,我自己也不记得写了什么。
首先我还是解释下I2S的三条线和时钟线的作用
LRCK,也就是WS,除了划分左右通道外,还作为使能信号控制输出点信号。
BCK,主要是给接收元件一个触发,可以是边沿触发也可以是电平触发。
DATA,串行信号
MCK,也叫SCLK,系统时钟,一般是WS的128,256,384,512倍,主要用于数字信号的处理

好了,除开MCK不看,我们来看下BCK和DATA的关系:
在边缘触发或电平触发的时候,只要正对住所需要的信号值就可以了,为了符合要求,一般是1个BCK周期对应一个信号值,所以无论你是上升或下降沿触发或高或低电平触发,都可以读出有效制。因为相对触发瞬间来说,信号值是比较长的一段时间,所以正确的读出来是很简单的,况且BCK和DATA都是对应的。
对于WS来说,则比较重要了,假设我们已经读出了正确值,现在就等WS使能输出信号了,WDCK信号的LE也是如此,只是WDCK信号的LE不用区分左和右声道,他们的左右声道是分开的。如果说WS的信号只是稍微比实际的延迟一点还好说,基本问题不大。但是主要问题在于他的脉宽变化,搀杂了其他的信号,使得信号的边沿变化,会造成读取设备的使能位置变化不定,假设占空比由在±3%之内变化,那么输出使能的时间也将影响那一段输出信号存在时间的长短,最终就会使引起线形失真。
对于NOS来说,几百PS的抖动根本不成问题:1.自身失真可以掩盖,2.信号噪音也可以掩盖,3.频率低,WS占空比变化不大,而对于OS来说,这里又引出一个MCK系统时钟的问题。

假设我的MCK有200ps的占空比抖动,因为有PLL的缘故,我的WS也不会太高,对于44100HZ的信号来说,3200PS的抖动也不过是4.8E-5的占空比变化,很微不足道。
但是对于ASRC和DF来说,他们输出的信号是由MCK分频得来的,所以MCK的抖动会对分频得到的WS或LE有一定程度的影响,同样是3200PS的抖动,却有1.5%的变化,相对来说就比较大了,如果我告诉你,一般DF输出的是8X,ASRC输出的是4X,那么占空比变化则依然有1.22%和0.82%的占空比变化。
所幸的是,现在的接收片子,只要是主流,基本都在250以下,偶尔也见250-600的,但那也比3200小好多。

所以,只要让MCK的抖动能降下来,有相对稳定的占空比,就好了,不必苛求其他几个信号的同步。
比起走线引起的抖动来说,时钟生成器的频偏和锁相环的处理显得更为重要。CD机如果用了不够自重的垃圾
晶体,那么造成时间上的变化,就越发显著,和磁带一样,快则亮,慢则暗,虽然500ppm的变化不会相磁带一样,但是也会造成输出信号的变化,波形也会变化。而不良的锁相环也会导致占空比变化异常,高频显著变化。

现在的接收芯片,PLL大多是对<100khz进行优化的,比如CS841696K可以低达45PS,48K也才122,但192K却高达2XX,如果不优化,那么48K更是高达500PS,和YM3613无异,而新片CS8422自带ASRC,却没有优化PLL,其代价就是高达200PS的抖动(非平衡下500PS)。
除了RCVCO的,也有用外置晶体的WM8804,8805,这个就更考设置了,虽说也可以达到50PS的低抖动,但是默认却是关闭192K接收的,很难让人不怀疑他在192KHZ下抖动是否也和CS8416差不多。

这一切都是厂家在作祟,我们可以做的,就是为了那几个PS奋斗,比如一个好的电源,可以让9001的抖动降到39ps,而一个不好的电源,则可以让9001的抖动加大1000倍.......当你怀疑模拟部分的时候,是不是先把数字部分的电源搞好呢?

当然,如果你用了抖动清除技术也是可以降低5-8的,而前提是你还是需要好电源以及稳定的晶振。

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