Re: [心得] 数位不就0与1怎么可能(略

楼主: Archiv (><)   2022-05-12 01:28:51
其实上一篇的推文大概都把原因讲得差不多了。
首先数位资料传输正确性这里不会有问题,错误率低到一天遇不到几次(系统正常的话)
真的出错的时候会是类似听到声音瞬间断一下的情况而不是变糊或是音场大小这种差异。
但是,数位讯号正确并不代表DAC最后转换出来的类比讯号完全一致。
数位讯号在真实世界中也是以类比方式作为载体。
比方说当下的阻抗为100Ω, 5V 50mA和4.9V 49mA的电流可能都是被判定成bit 1。
(随便举例,实际上应该是加上时间的波形)
最后转换出来的类比讯号不见得会完全相同。
比较会造成声音不同的状况就我自己目前的认知大概会有下面几种:
数位传输的jitter:
如果没有异步的话变成使用数位输出端讯号时基jitter问题会很大。
不过如果使用了异步的DAC,那这个问题可以完全隔离掉。
噪声:
这个问题在没有特别处理过的PC上非常严重。
PC运作是以数位讯号运作为前提的,所以只要符合规范范围数位不要出错就好。
PC上元件和功能太多
电供要把交流电转出12V 5V 3.3V DC供给板子上的芯片,CPU, RAM, 硬盘, 显卡, ...
这些都会互相干扰影响电压稳定性。
再加上家电共地噪声的问题,可以说一台PC就是一个噪声制造机。
树梅派和linux在这上面有非常大的优势
因为架构简单而且系统上跑的功能比较少。
也可以透过线性电供或是电池来处理用电环境的污染。
通常使用电池供电树梅派做为数位输出和一般PC比较,
都可以非常明显的听出来背景变黑声音变干净。
数位系统的染色(音染):
最后这个算是我自己实务上遇到的差异,还没有太好的理论解释。
因为我确实在音响用的USB线或是电源线当中听到调音差异。
推测是数位输出端的一些电流/阻抗的特性还是会传到DAC之后的系统上。
如果使用光纤输出的话则就感觉不到差别了。
回到原PO一开始的问题,如果想要一台电脑同时看影片打游戏听音乐。
如果你的DAC没做的太差我建议是走光纤输出。
大概还是会有个及格分不会输其他数位输出太多。
我自己是用benchmark dac3
PC走光纤输出
另外线性电供给树梅派跑piCorePlayer走USB输出
平时玩游戏看影片或随便听的时候走光纤。
想认真听音乐的时候再开树梅派。
作者: evadodoya (口责口责)   2022-05-12 05:53:00
光纤不代表前端就不用顾 你当他中间线材那段影响变小
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 07:09:00
以你的例子,4.9和5.0得到的1,会是相同的输出。这是基本数位运作逻辑。
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 07:21:00
光纤的问题是电光跟光电转换很容易产生Jitter,如果DAC对于S/PDIF Jitter有很好的解决方式那用光纤才是比较面面俱到的选择。另外USB异步不代表不会有内部的Jitter,DAC Chip本身一定是吃同步讯号,所以USB以及网络等异步接口最后还是要转换跟产生资料跟时钟的同步讯号给DAC Chip线路,常见的有I2S或LVDS,这个转换受限于成本还是有可能不尽理想,也所以近年很多中高阶的USB DDC就是把转换拉到独立的机器做
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 07:40:00
nuprime cto 有说,他用光纤。我高手同事也是这样讲,因为同轴还是要串前面的电。USB 和同轴 差不多的架构,所以还是建议光纤。还有,光电会有jitter,我看资料的结果,不是如此。因为SPDIF的把clock资料包在数位资料中,天生就是异步的架构概念。所以我不知道,光电转换的jitter,如何影响后面的DAC
作者: Taniwha (Levian)   2022-05-12 07:59:00
我完全忘记主机板有光纤输出孔这件事了(炸现在配置已经改成游戏电影用光纤,音乐树莓,棒棒系统又一次大提升
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 08:03:00
S/PDIF是讯号时钟混合的同步讯号,讯号时钟在DAC端分离后时钟讯号本身在传送产生的时间差一样是Jitter,DAC端的S/PDIFJitter解决方案常见的就是Reclock重新产生时钟讯号再让资料对上
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 08:06:00
SPDIF跟异步无关,SPDIF是把clock跟data包在一起传输,DAC端的DIR收到SPDIF后从中分离CLOCK跟DATA给后面DA转换。这样的架构下前端CLOCK的Jitter就直接影响到后端的DAC光纤的问题是光电转换的过程也会增加额外的jitter
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 08:11:00
光纤的Jitter很容易查到资料,老问题了,以前光纤接口除了TosLink还有一个AT&T玻璃光纤,号称Jitter比较小,不过现在几乎在民用设备消失了https://bit.ly/3N7plE5把S/PDIF当异步就超出我的认知太多了,无从回复起
作者: iamala (it depends)   2022-05-12 08:23:00
我认为同步不同步都不是重点。理想上只要最终转类比的时候的数位资料没错,同步clock稳定,类比电源干净,这样前面怎么传理论上都没差。前面影响的往往不是数据,而是最后面的类比电路的电气特性。
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 08:26:00
另外这整串讨论用的DAC Qutest设计者Rob Watts也偏好光纤接口,理由就我提的哪些,不过用户不见得都同意就是了,给Taniwha参考
作者: icekiba (冷风寒)   2022-05-12 08:37:00
有整理给推XD
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 08:41:00
推一下 laeva75。我讲异步的原因,是要强调后端DAC的CLOCK,是独立于前端如果我没有记错,同轴要传数位资料时,也是要用前端的CLOCK重新编一次。所以我是基于 同轴 VS 光纤 的概念来比较。至于为何不拿USB来比…… 因为我还没有研究到UAA的架构,还有WIN的底层重组资料的CLOCK来源,就不敢说了。至于那个 光纤jitter,是所有讯号都会有的;数位的好处,就是可以无视这些jitter,只要讯号在范围内而正确解出0与1
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 08:50:00
jitter影响的是DAC数位转类比的"时间点",而非资料本身
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 08:52:00
S/PDIF不管载体是光纤或同轴或AES都是讯号时钟混合的同步讯号,最简单的DAC就是把S/PDIF的讯号时钟分离后直接灌给DAC Chip或滤波,同步的观念来自这里,之后中间要不要reclock是另一回事,我也没看过DAC对S/PDIF的处理光纤跟同轴会不一样
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 08:55:00
光纤jitter 会影响 DAC的CLOCK准位? 如果用光纤,他必定是用自己的clock,根据资料中的CLOCK资料去转换。DAC会参考光电转换器的CLOCK? 还是你是指,DAC 和 光电转换器,需要用到同一个CRYSTAL?不过这个和光纤jitter也无关吧;反正时间到,解出来就好了喔,是说,光电转换器要把资料先转成dac可以吃的型式,这个时候,光电转换器的品质,就会有影响了。我去问一下
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 09:00:00
高电位变低点位或低电位变高电位会需要时间
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 09:01:00
上次我去问了,被白眼回来~~~(呜呜)如果是光电转换端的高低电位时间不定,那只是正常的jitter不会被特别考量。看版上有没有做PCBA HW RD 来解答一下。
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 09:05:00
每多经过一段线路、一颗元件、一次转换,就会增加一部分时间差异
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 09:06:00
如果你是数位资料丢到DAC,DAC时钟又是自己的,前端都会被隔掉,这是异步的优点。除非,数位资料在转换时,那个参照clock就很烂。上次强者我同事就讲过一串路径上,各种CLCOK不同造成的影响
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 09:09:00
我觉得你把数位系统运作的时钟跟S/PDIF的时钟资料混为一谈了
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 09:10:00
DAC时钟是自己的前提是要有DAC有另外的电路去做Reclock去重整
作者: iamdinner (IamDinner)   2022-05-12 09:12:00
这个感觉是宗教战争的地方了
作者: yamana (优しい嘘)   2022-05-12 09:13:00
已经不想战数位了(摊手)
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 09:13:00
不会是宗教战争啦,其实上述都是有正确答案的,只是我们都不是做音响系统的RD而己,才会在那里讨论。
楼主: Archiv (><)   2022-05-12 09:15:00
抱歉我上面讲的异步是指USB传输的时候的状况
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 09:15:00
像是光电转换的HW架构,拿个电路图来,RD就知道怎样了。
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 09:15:00
而Reclock电路本身也会有jitter,没做好的话虽然隔离了前方jitter但可能输出自身更大的jiiter给后方DA转换
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 09:22:00
一狗票有光纤接口的DAC都没有Reclock电路,不用光纤传来的时钟资讯要用谁的?
作者: icekiba (冷风寒)   2022-05-12 09:26:00
鸡排太贵了 不买了
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 09:27:00
我是不太懂所谓 reclock电路。我比较100%确定的是,DAC IC要运作,是一定要至少1个clock输入才行。DAC把光纤数位资料还原成类比讯号时,是一定有clock可参照至于IC内部是怎样除频或升频,应该就是各IC analog team的功力所在了,像是SN比啊,或是精准度之类。做类比要靠天份!
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 09:37:00
ReClock就是用另外的Clock去取代原本来源端的Clock。例如用DAC机内晶震去做DA转换时的基准而不是直接用透过光纤/同轴/USB从前端设备传递过来的Clock
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 09:40:00
因为在我的想法中,光纤传输 必定是后段要用自己的clock
楼主: Archiv (><)   2022-05-12 09:40:00
spdif/toslink和USB传输确实不应该混为一谈
作者: iamala (it depends)   2022-05-12 09:42:00
讯号本身的clock把他理解成标示讯号有效的strobe ,用来解读这一T是0/1而已。这和给类比电路标示这一T时间多长是两码子事。前者jitter只要不严重到导致解码错误,其实完全不影响后者转类比的表现的。
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 09:51:00
Reclock S/PDIF实作需要电路跟芯片,有的用DSP有的用FPGA,我手边有Reclock的DAC就这两种,或许有更简单的方式,只是这都需要看得到的电路跟成本,低价位有光纤接口的DAC通常不会有
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 09:52:00
DA每次转换一个sample的时间点是由clock去控制的,clock存在的jiiter会使得DA转换sample的时间点有些偏移就会造成转换出来的类比波形有点失真
作者: iamala (it depends)   2022-05-12 10:00:00
对,只有DA的时候clock的品质才会影响声音。其他数位讯号处理以现今的技术都不影响
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 10:05:00
不见得每台DAC都有对输入的数位讯号做处理去排除前端设备ckock jitter的影响……有些可能是直接用输入讯号的clock去做DA转换的基准
作者: iamala (it depends)   2022-05-12 10:11:00
这种吃来自讯号clock给DA的真的不建议购买XD这种架构不好,也省不了多少钱,只是便宜行事。此外,最好买DA clock能外灌的。
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 10:12:00
后端收到SPDIF时,里面就有TIME和DATA。你要自己重新去
作者: icekiba (冷风寒)   2022-05-12 10:12:00
Teac表示:
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 10:13:00
regen,往往只会让“误差更大”,因为后端是不清楚前端的clock与系统状况。正常来说,乖乖照资料解,才是王道。@iamala大, 时脉不建议外灌啦,那个会更不稳;外灌时间是用在录音间有8-1X个设备之间同步的。你的clock从A震出来,经过自己PCBA-接头-线-接头-PCBA-DAC,翻山越岭,更不准。请参考:https://reurl.cc/9GVA4V
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 10:18:00
reclock没做好的话确实会让误差(jitter)更大
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 10:20:00
我是蛮好奇,reclock 怎么做的比原始的好……原理何在……
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 10:20:00
S/PDIF的同步讯号原始用途是录音室需要的同步功能,时钟资讯是用在这里,这是功能考量。用在HI Fi上不只是时钟准确性的问题,资料时钟混合也是一个问题,后来才有人推I2S
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 10:21:00
但你没做就是会让前端设备的jitter去影响后方da的输出
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 10:24:00
Reclock S/PDIF也可以做在DAC外透过DDC来做,常讲的洗时钟就是这回事
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 10:25:00
你要有“资讯”才能去消除前端的jitter。就算有些算法前题也要有用才行。因为资讯涵量就在那边,要改一定会有误差。
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 10:26:00
例如加个buffer ,只负责把前方的资料暂存起来一小段时间,再把暂存的资料配合的本机的clock读出来给后方DA
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 10:26:00
这个要做实验啦,只是我觉得效果有限。
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 10:29:00
DSP加Buffer就是常见的Reclock机制,很多DAC跟DDC都有,但是DSP很贵,所以通常还会一起提供升频的功能
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 10:29:00
主流的reclock做法是这样……异步USB做的就是这件事
作者: uone (鱼丸)   2022-05-12 10:32:00
时脉很讲求准确性然后又用外灌的方式增加传输路径造成的误差,怎么想都有点怪怪的@@
作者: verystupid (越来越傻了)   2022-05-12 10:34:00
除非原本的时钟故意做烂啊…(望向柜子上的某505)
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 10:37:00
DAC外接时钟跟用DDC洗S/PDIF其实是两件事,也都有人同意有人不同意(我还在怀疑某701跟某505类似)
作者: NerVGear (Phantom)   2022-05-12 11:31:00
如果谈传输的话应该很大一个原因是USB讯号发出来的杂波去影响到类比端吧 其实USB也是一个噪声很大的东西传输正确不代表它自身的噪声不会去影响到其他系统就像USB3.0会去干扰到WIFI一样
作者: gs13010 (Dino)   2022-05-12 11:50:00
整串看下来知识量好大!简单来说,可以想成对于最后da chip可以有1.讯源直送2.内建3.外挂三种时钟吧?哪个对当下系统来说最稳就哪个解资料不一定每一厂都有足够的技术把最好的DA跟最好的时钟在有限成本里全部放进一个板子上
作者: icekiba (冷风寒)   2022-05-12 11:56:00
楼上 你没发现大些大厂都做得不怎么样不是前段班XD把最好疴技术塞进…要不要在想一下Xd
作者: gs13010 (Dino)   2022-05-12 12:01:00
大家心中对于最好,都有他们自己的一把尺啦~呵呵
作者: ultimatevic (龟龟龟)   2022-05-12 12:44:00
推iamala
作者: iamala (it depends)   2022-05-12 13:14:00
仔细想了一下,不太可能DA完全只靠讯号解出的时钟,不然难道开机的时候没有讯号就不需要时钟吗XD 另外虽然时钟外灌路径会增加一些非理想路径,但这些phase delay之类,或是duty跑掉其实都不影响声音,频偏的jitter才是主因,而这个不会因为路径变长而增加的。至于为什么外灌能做的比较好咧?因为时钟是对环境极其敏感的元件,一点温度和电压的变化都会造成频率不准,所以独立于原本的数位类比电路,做物理隔离是效果最好的。
作者: uone (鱼丸)   2022-05-12 13:28:00
感谢i大补充 我的疑问也有点偏离主题了XD
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 13:31:00
前端没开就没音讯输出,DAC自然也不需要工作不是吗
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 13:41:00
PCBA板上一定有时脉产生器,开机就整个起动,然后没有工作的芯片,通常是进入stand by mode。至于IC要用到几组啥频率的clock或,就看各ic的设计了。
作者: laeva75 (laeva75)   2022-05-12 13:47:00
最间单的dac架构就只有DIR IC+DAC IC而以没有额外的晶震,单纯只被动的将前端输出的CLOCK及DATA去做DA转换
作者: xoy (XerXes)   2022-05-12 13:50:00
数位系统运作使用的时钟,跟同步讯号里的时钟资讯是可能相关,但是是两回事。DAC Chip的接脚会有自己的时钟输入接脚(通常叫MCLK或类似字眼),也会有S/PDIF的资料跟时钟两个输入接脚(DATA DATA_CLK之类的)
作者: djboy (雞尾酒)   2022-05-12 14:12:00
DAC IC (与其他IC),一定有CLOCK灌进去。
作者: kwpttw (宪)   2022-05-12 15:27:00
记得之前在网络上有看过ADI有一系列有关ADC、DAC jitter的教学pdf档(MT-xx号),甚至还有翻成简中,里面有提到光电转换的jitter,另外光纤本身内部折射、绕射等等也会有jitter产生,还有文中提到电磁波、电源稳定性等等问题最终都会导致数位传输过程的jitter,可以列在一起说,而不是讨论jitter时只想到传输线。另外我的观点是USB异步或自适应模式理论上可以降低传输上的jitter(pll要锁的住,滤波器就不能太窄,降的jitter就有限),而且会有本地时钟的jitter,DAC厂商仍有提出芯片内做升频来处理jitter的方法,所以我猜也许换线还是会有人能听的出影响的,只是没同步模式这般影响这么大吧
作者: sam352306 (我们会再相见)   2022-05-12 15:28:00
只好多买几条同轴了
作者: ben745018 (吉川)   2022-05-12 16:08:00
不过干嘛用光纤比usb 现在要走hires 注定走向usb跟hdmi的接口 光纤最高也就24/192 普及率也不高
作者: classskipper (Redeemer)   2022-05-12 16:18:00
要验证jitter会不会影响声音可以用Ian's FIFO 套件做双盲测试
作者: chiyoda (博爱的千代田提督)   2022-05-12 18:53:00
https://tinyurl.com/yc27rjfz JITTER可听性参考,内有JITTER档案可下载试听,但注意单位,那些都是很大的JITTER
作者: vincent323 (vincent)   2022-05-13 03:44:00
时代进步了,现在有一种光隔离是用USB>光纤网卡>USB不过这东西感觉不如厂商把光隔离直接做在DAC上
作者: TheWhack (我是德华)   2022-05-13 03:59:00
USB光隔离的器材是指intona吗?
作者: chiyoda (博爱的千代田提督)   2022-05-13 10:14:00
楼主深夜比较好听不太会是电啦,晚上安静才是主因intona的贵,版上之前有百万光纤隔离可参考,或者拓品及淘宝也有类似的产品也有效果
作者: Oswyn (Oswyn)   2022-05-13 14:50:00
晚上安静是主因 +1
作者: pameum (胖达)   2022-05-14 10:29:00
我也在想为什么不跟dac做在一起
作者: icekiba (冷风寒)   2022-05-14 11:01:00
安静的没那么快
作者: m9172250 (bahpomet)   2022-05-14 17:49:00
印象有光隔离芯片的dac

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