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[CAS] CAS的Jitter最終解決方案

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發表於 2015-1-17 04:52:34 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
CAS的Jitter最終解決方案
數碼音樂播放器及電腦聲卡如何才能算是HIFI?是不是數字播放器加一個音頻解碼
器,就能算HIFI了?答案是否定的。
CAS如何才算HIFI﹐HIFI播放器的核心:音頻DSP。
沒有一個好的DSP,好聲音無從談起。
什么才是好的DSP呢?很簡單:硬解﹑高速﹑保證實時性﹐即播放速度跟錄音速度同步。
硬解比軟解好﹐大家了解CD机的結构就明白了﹔
CD机從光盤讀取信號,經過放大后直接進入DSP,進行EFM解碼,去交織等處理流程,這些都是硬件完成的,純物理的過程,信號處理的延遲均等,所以具有很高的信號處理質量。
CD机雖然格式低,從母帶到模擬信號被還原,經過了格式轉換、降頻,又經歷了編碼,刻母盤,做公盤,壓盤,光頭讀信號,信號放大,解碼去交織,等一系列复雜的過程,卻依舊可以做到較高性能,到今天還難以被取代,且可以打敗不少HI-END級
的母帶文件播放器,靠的就是這一絕技:硬解!
某些HIFI播放器,采用ARM芯片做DSP,通過軟件算法實現音頻的信號處理,如此將占用CPU資源﹐CPU是分時工作的,在進行信號處理的同時,還要對外設進行管理,讀取,另外,CPU進行運算,運算的复雜度也會因為信號而改變,這些不确定的變量,
必然使音頻信號的處理缺乏連貫性,這就是軟解的最大敗病,也是軟解方案的播放器難以HIFI的主要原因。
部分數字播放器方案具備WAV硬解能力,甚至能硬解FLAC,似乎不錯,但另一個重要能力就不具備了,
HIFI播放器的靈魂-時鐘系統。時鐘是數字電路的血液,在數字音頻中,更是聲音品質的靈魂!
為什么DVD再怎么做就是DVD,難以同CD相提并論,時鐘是一個主要因素。DVD的時鐘
是一個27M的晶振,是為視頻設計的,音頻所需要的時鐘就是從它分頻而來。
由于27M不是音頻時鐘44.1K或48K的整數倍,分頻會產生誤差,正是這個誤差,使DVD永遠停留在了消費級。
和DVD一樣,現在市面上眾多的數字播放設備,都是按消費級設計的,沒有考慮到HIFI的
小眾需求,其音頻時鐘都從一個時鐘源分頻而來。
這樣的播放方案,即使后端用上天价的DAC,也無法彌補前端時鐘誤差產生的信號偏差。

最佳的時鐘系統架构是:獨立的音頻時鐘,直接進入DSP,且音頻時鐘直接作為系統時鐘MCLK,不經過任何分頻處理。
考慮到現在數字音頻文件有兩類頻率:44.1K系列和48K系列(48Khz﹑96Khz﹑192K﹑384Khz),所以必須有兩個頻率的音頻時鐘供選用。如果只有一個時鐘,這個播放器就是殘缺不全的。

目前的市場狀況是:只有少數牌子能自行開發使用外部獨立雙時鐘的CPU,通用的數字播放方案都沒有使用外部雙時鐘的能力,那些HIFI播放器,HIFI藍光机,都只是用一個消費級的播放器方案,加一個HIFI級的DAC而已,其意義等于DVD+HIFI解碼器。

CD机能打敗母帶播放器,還靠另一個原因:獨立專用的音頻時鐘直入DSP!有這兩個絕活,CD机還可以在市場上生存一段時間。
如何識別HIFI播放器或CAS很簡單:
一看架构,是不是硬解,是不是獨立DSP,是不是高速的。最后一項高速也很關鍵,因為現在的24bit/192K信號,有近10M的碼率,比CD机的1.4M大了7倍,對硬件的要求要比CD時代的DSP高得多。
二看時鐘﹐HIFI級的播放器,必須具備雙時鐘,一般是11.2896Mhz與12.288Mhz,或者是22.5792Mhz與24.576Mhz﹐監聽級是45.1584Mhz與49.152Mhz。如果這個條件不具備,這個播放器,即使后面接上高端的DAC,也只能定性為消費級的產品。 這個
非常容易做到,打開机蓋看看晶振的配置就一目了然。
硬件DSP+外部雙時鐘,需要對CPU進行修改開發﹔芯片級的開發不是小投入,HIFI企業一般難以承受,只好用消費級方案+DAC這种投机取巧的辦法,這也使目前HIFI數字播放器市場魚目混珠,魚龍混雜。單時鐘的昇頻DAC也是一种投机取巧的辦法之一﹔
數碼音樂播放器是有一定技術含量的產品,在選擇的時候,不能僅僅憑听感,也不能被那些冠冕堂皇,充滿藝術气息的冠名迷惑。數碼產品和模擬產品有質的區別,靠的是硬打硬的技術基礎,只有在這個基礎上,談听感才有意義。

CAS的JITTER最終解決方案還是按照錄音時的方式處理﹐即獨立同步時鐘-Word Clock給Sound Card及 DAC﹔
DAC的時鐘Word Clock也可以跟S/PDIF一起輸入﹐如在Sound Card輸入Word Clock時也可以不用在DAC輸入Word Clock﹔如果Word Clock時鐘跟錄音時的時鐘差在DSP時拍出0.4Hz﹐即0.4次∕秒=4次∕10秒=2次∕5秒﹐也就是5秒聽到2次非常明顯的抖動。在播放過程中我們經常聽到每秒2至3抖動。播放3KHZ-6KHZ音頻信號文件﹐微調Word Clock的頻率到抖動最少為止﹐是B........不斷﹐而不是一秒就聽到BBB﹐Jitter的中文就是抖動。

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發表於 2015-1-17 08:25:22 | 顯示全部樓層
咁D100 pro 咪岩晒

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發表於 2015-1-17 09:07:50 | 顯示全部樓層
沒見到FIFO,沒見到Reclocker。
只能說作者一知半解。

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 樓主| 發表於 2015-1-17 09:24:19 | 顯示全部樓層
本帖最後由 天下第一刀 於 2015-1-17 09:46 編輯


$900的SONY PCM-D100 未用過﹐
Line-out/Optical OUT Jack
Line output: output impedance: 220 ohms;Rated output level: 1.7V; load impedance:
22k ohms
Optical digital output: output level -21dBm to -15dBm
Emission wavelength: 640nm to 680nm
直接DAC輸出可能沒味﹐僅有的光縴輸出DAC可能會好D。

如果單播放用就不如用$999美元Tascam DA3000 或者$2,295美元Lynx Hilo with USB
。如此可以用你自己愛好的DAC聽﹐Lynx Hilo還可以用電池﹐因為入面的耳放系HIEND級所有貴D。

D專業系統基本沒味﹐但可以用前級或後級調味。

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發表於 2015-1-17 09:42:15 | 顯示全部樓層
係 soundawave D100 pro

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發表於 2015-1-17 09:54:10 | 顯示全部樓層
本帖最後由 JackieEason 於 2015-1-17 10:52 編輯


D100 pro都仲有個問題,如果係用 conxial,streamer 個時鍾再好,DAC都用唔到。用 I2S,就要睇部 DAC 支持,現時好多DAC 的 I2S 入,都祗不過用到 Bit clock,而 bit clock 祗是分隔左右聲道之用。

有啲牌子係 support word sync,可以从D100 pro 个 I2S 攞 word clock 出離。不過 word clock 非 master clock ,可以理解爲隔一陣校正一下,而非完全一致。而且 word clock 做唔到一件事,就係同步埋每一個脉冲的上升沿同下降沿,既係控制唔到 Phase noise。所以用咗 word sync 之後,streamer 和 DAC 會各自各有 Phase noise,即係各自各不同的 jitter。
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 樓主| 發表於 2015-1-17 10:01:59 | 顯示全部樓層
karsonkwan 發表於 2015-1-17 09:42
係 soundawave D100 pro

D100用的时钟很普通而且不稳定,应该系11.2896Mhz与12.288Mhz
soundawave D100 pro.jpg

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發表於 2015-1-17 10:45:50 | 顯示全部樓層
天下第一刀 發表於 2015-1-17 10:01
D100用的时钟很普通而且不稳定,应该系11.2896Mhz与12.288Mhz

小弟都曾经問過廠商,呢兩粒唔係 for audio 的。
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 樓主| 發表於 2015-1-17 10:47:47 | 顯示全部樓層
rredline 發表於 2015-1-17 09:07
沒見到FIFO,沒見到Reclocker。
只能說作者一知半解。

我用劍橋的DAC及TEAC的DAC都系Reclocker。
新東芝硬碟插高清播放器播放接劍橋的Reclocker DAC﹐本來5秒講完的話變成10秒﹐2個鐘後開始正常。我當時不信﹐又去買其他牌子的硬碟實驗﹐結果是同樣的。

幾個月前又買左個新硬碟直接安裝在電腦內部﹐結果比高清播放器好D﹐也是2個鐘後開始正常。電腦或高清播放器播放經常播放速度嚴重抖動﹐Reclocker對如此嚴重的信號JITTER也無能為力。

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 樓主| 發表於 2015-1-17 10:57:38 | 顯示全部樓層
JackieEason 發表於 2015-1-17 09:54
D100 pro都仲有個問題,如果係用 conxial,streamer 個時鍾再好,DAC都用唔到。用 I2S,就要睇部 DAC 支 ...

word clock 應該可以做到強迫播放軟件的PCM輸出跟word clock同步。
D專業錄音機系統內時鐘一般很精確﹐但有時也因為天氣及內部數碼干擾引起變化﹐因為制造商考慮錄音棚幾乎100%用Wordclock,所以內時鐘沒特別考慮穩定問題。
在冬天我用專業Sound Card 的內時鐘就比那種99美元的Wordclock好很多﹐夏天我發現不穩定才用22.5792Mhz與24.576Mhz 普通FIHI級的Wordclock﹐還有數碼傳輸線比較長﹐聽到慢的時候就加入強的Wordclock。Wordclock要1200美元以上有GP
S10MHZ時鐘輸入的那種(入面時鐘45.1584Mhz與49.152Mhz)才跟專業錄音機的內時鐘同步。

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發表於 2015-1-17 11:26:28 | 顯示全部樓層
22.57MHz
49.152MHz

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發表於 2015-1-17 11:29:41 | 顯示全部樓層
但如果DAC 係Asynchronous USB,咁係咪唔會用呢兩粒晶振

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 樓主| 發表於 2015-1-17 11:38:15 | 顯示全部樓層

22.57MHz系用于44.1Khz﹑88.2Khz﹑176.4Khz﹑352.8Khz的時鐘.
49.152Mhz系用于48Khz﹑96Khz﹑192Khz﹑384Khz的時鐘.

那么該機在播放CD時的時鐘精度稍低。

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發表於 2015-1-17 11:51:35 | 顯示全部樓層
rredline 發表於 2015-1-17 09:07
沒見到FIFO,沒見到Reclocker。
只能說作者一知半解。


佢一向都係一知半解。

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發表於 2015-1-17 12:10:27 | 顯示全部樓層
本帖最後由 JackieEason 於 2015-1-17 12:12 編輯
天下第一刀 發表於 2015-1-17 10:57
word clock 應該可以做到強迫播放軟件的PCM輸出跟word clock同步。
D專業錄音機系統內時鐘一般很精確﹐ ...


小弟想講唧一樣嘢係,用 word sync 係因爲 master clock 頻率太高,而無法稳定長距離傳递,所以用頻率低好多的 word clock 去做校正。校正過後當然要好好多,不過未到終極。因爲word clock無法校正每一時鐘脉冲的 raise 同 fall,於是就有兩樣嘢嚮道(其實係一件事)。

一係 phase noise。時鐘脉冲每一波形理論上係直上直落,不過實際上有raise/fall time,所以每個波上落時,會有電平影响到相邻近的波形。睇返 phase noise 的指標值唔係一個,係好多數値,-121db @ 100Hz,-143db @ 1KHz。即係同當前呢個時鐘脉冲距離100個時鐘,仲有呢个-121db 訊號干擾。相隔1000個時鐘都仍然有-143db的干擾,而且唔係受到一個時鐘脉冲干擾,係999個干擾。呢樣就係 phase noise。phase noise 係可以用積分計算成 jitter。

二係 jitter。時鐘脉冲每一波形理論上係一樣長短,每個波間隔亦係一樣,不過實際上每個波的 raise/fall 都唔一樣。就好似公司毎朝早例會,理論係不過9:30-9:45,不過期實日日都不同,禮拜一係9:30-9:48,禮拜二9:26-9:47,禮拜三9:29-9:51。呢樣就係jitter。jitter同鐘准唔准無關。公司個大鐘一年差一秒,定係一年差一分鐘,都唔係 jitter。講返 D100 pro,後面有兩个clock port。将22同24 反過離駁,個鐘唔係一萬年差幾秒,係一分鐘都差好多秒,有如何?有冇聲出?答案係有喞,聲音就好係 LP 唱機33轉同45轉一様,聲音除咗高或低幾個key之外,都係正常的。jitter同頻率無闗。

内地好多Ru鐘,講就萬年一秒,不過最好問清楚 phase noise,真係好差,得個 -130db @ 1KHz,甚至更加差。用咗仲衰過冇用,真係比人呃。好多人話听落聲音真係唔同咗噃,事實係個ext clock用的火牛同PC的聲,通過條鐘線過落你部 streamer 道。

最後又講返,word sync都未係極至,點先算?master sync就算,合并式的 CDP,一定係用同一個 clock 用嚮DSP同DAC,所以就好似一刀hing講,好多CD靚聲過DAC。不過CD的Servo電路,同機電部件雜訊惊人,将DAC分離好處就係隔離機電雜訊。而當初SONY 搞 Toslink 光纎目就係将CDT同DAC作電氣隔離。究竟係機電部件干擾大啲,定係 jitter 犀利啲,都係要睇睇閣下套機貭素如何。

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發表於 2015-1-17 12:19:48 | 顯示全部樓層
天下第一刀 發表於 2015-1-17 11:38
22.57MHz系用于44.1Khz﹑88.2Khz﹑176.4Khz﹑352.8Khz的時鐘.
49.152Mhz系用于48Khz﹑96Khz﹑192Khz﹑384 ...

呢部咪S10囉。。。播咩CD

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發表於 2015-1-17 12:45:45 | 顯示全部樓層
刀兄好像我認同我玩法
s10 usb比 exd轉換接clock exd 再aes比升頻入解碼,全部接哂 clock
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 樓主| 發表於 2015-1-17 14:58:21 | 顯示全部樓層
本帖最後由 天下第一刀 於 2015-1-17 15:00 編輯
JackieEason 發表於 2015-1-17 12:10
小弟想講唧一樣嘢係,用 word sync 係因爲 master clock 頻率太高,而無法稳定長距離傳递,所以用頻率低 ...


網上很多人講‘聲音就好係 LP 唱機33轉同45轉一樣,聲音除左高或低幾個key之外,
都係正常的。jitter同頻率無關。’我們都實驗過接DAC或者 Sound Card調整在44.1Khz及
48Khz比較過聽感﹐除左高或低幾個key之外其他沒有分別。

我在此講的系電腦播放WAV時嚴重的jitter抖擺速度抖動﹐也不知原因﹐反正系加入WordClock即時播放速度正常。
6尺同軸傳輸S/PDIF到DAC,明顯聽到慢左時﹐Sound Card輸入強的WordClock播放速度也會正常。
Sound Card外接子CARD作監聽錄音及播放也由于傳輸線材引起播放速度明顯下降(聽到低幾個key)﹐輸入WordClock播放速度也會正常。

在播放寶麗金<<難忘的回憶精專輯>>中﹐我發現有很多歌曲系統在不同時間錄音的﹐有D系用專業Sound Card的內時鐘時高低頻響的延伸非常好﹐加入WordClock後即時聽到音樂的低頻及高頻的頻響縮細﹔有D系加入WordClock後高低頻率延伸頻響。

我認為JITTER的意思是抖擺﹐

用15尺USB線接DAC引起的回聲也是人們講的JITTER之一,而且該問題系任何DAC沒辦法解決的.

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 樓主| 發表於 2015-1-17 15:30:59 | 顯示全部樓層
本帖最後由 天下第一刀 於 2015-1-17 15:32 編輯
sealteam4 發表於 2015-1-17 12:45
刀兄好像我認同我玩法
s10 usb比 exd轉換接clock exd 再aes比升頻入解碼,全部接哂 clock
...


我用電腦播放不同的CD WAV都微調一下WordClock的頻率到聽到高頻及低頻最佳﹐正確的時候低音感覺延伸到20HZ﹐高音感覺超過20KHZ﹐有類似聽黑膠的感覺。

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發表於 2015-1-17 16:22:25 | 顯示全部樓層
天下第一刀 發表於 2015-1-17 15:30
我用電腦播放不同的CD WAV都微調一下WordClock的頻率到聽到高頻及低頻最佳﹐正確的時候低音感覺延伸到20H ...

刀兄對音樂好熟悉,首首歌都識調
真是鑑聽,師兄聽歌倒是最忙的事
樂此不疲
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