[閒聊] 就DAC系統架構面看數位線的影響

[aalaya (我不知道該怎麼辦了...)]

最近這篇話題又開始火熱起來了

雖然這也可以算是月經文的一種吧~

不過看到很多論點還滿有意思的

小弟就本身在系統廠打雜幾年的經驗，提供一些想法，

因為是分幾天斷斷續續寫完的，所以在思路推演上有什麼錯誤的話還請指正。

由於文章很長還需要一些圖片解釋的關係，還請移駕網誌好讀版XD

裡面我先從DAC IC的工作原理談起，再講到jitter如何從前端一路往後傳遞

http://forbidian.pixnet.net/blog/post/31626659

那我在這邊說一下我的結論與看法好了 有想多了解一點的可以看網誌

數位線的影響來自於以下：

1. Jitter影響DAC將數位資料轉換成類比可聞的聲波

2. 現實導線為非理想，有其阻抗、電容值、電感值

3. 數位訊號由0變成1，與1變成0並非立即轉換，從0-->1與1-->0需要1小段時間
   該時間由傳送IC的slew rate與導線的阻抗、電容值、電感值決定
   而這個時間的變化，就是jitter的來源之一

4. SPDIF的時鐘訊號是由傳輸的DATA解調出來，進而感染jitter

5. USB的時鐘訊號一樣是由傳輸的DATA解調出來


大概是這樣~~

相關背景知識：
1. Embedded system design 嵌入式系統設計
2. Digital signal processing 數位信號處理


Q&A
Q1：Jitter大好？還是Jitter小好？

A：就實務來看Jitter希望是越小越好，但是jitter小不代表聲音一定比較好聽，
jitter大不見得一定不好聽，要看整體系統搭配上，是哪個頻率的jitter影響最大，
這是要看整體系統。

Q2：該如何看數位線的規格得知它好不好聽？

A：不知道，請耳聽為憑，
Q3：光纖跟同軸比哪個好？

A：不是亂做一通的同軸線基本上海放光纖！ 為什麼呢？
   光纖雖然說在傳輸過程中不會受到電磁干擾，
但是光纖在接受端光訊號轉電氣訊號的時候，因為audio用的光纖都常是多模光纖，
光在光纖中行進時不是單一模態，且TOSLINK接收端是最廉價的設計，
這時候會在光訊號轉電訊號的時候產生大量額外的jitter，
所以一般光纖的聲音都不如同軸許多。
。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 111.249.111.111
推 yys310:總之先推了
推 Lorinyui:推專業Ａ大ＱＱ
推 purplesky911:先推了！
推 evadodoya:找時間去你家跪一下
推 kyuketuhime:長知識 <(_ _)>
推 yys310:看完再推 沒數位背景QQ
推 yeahbo:推好文！
※ 編輯: aalaya          來自: 111.249.111.111      (11/30 23:50)
推 yesno1011:終於有電機背景的出來釋疑了 推
※ 編輯: aalaya          來自: 111.249.111.111      (11/30 23:57)
推 jakkx:推！
推 latajl:說給門外漢聽不懂還是被批玄學的路過
→ aalaya:我在想我應不應該把原文發過來 這樣可以賺很多p幣耶XD
推 beck131:<(_ _)> 先跪在說 門外漢表示看不懂
推 justagame:終於有比較...的文章 推
※ 編輯: aalaya          來自: 111.249.111.111      (12/01 00:03)
推 jasperyen:這真的太猛了 不推不行！！！
→ happyptt:可以傳giga bit的fiber其jitter小於ns 還有這麼差嗎？
推 peter9029:專業推
推 IPSN:專業必推 <(_ _)>
→ aalaya:toslink傳不到giga bit哦~trasnceiver就沒辦法了
→ aalaya:然後像數位接收IC規格開出來jitter都在200ps以下
→ aalaya:就像我說的 大jitter不見得不好聽 小jitter不見得好聽
→ aalaya:但是我試過的fiber都比coxl難聽~XD
※ 編輯: aalaya          來自: 111.249.111.111      (12/01 00:11)
推 happyptt:哦toslink不熟只是看到最後Q&A好奇，不熟地方只能推大大
推 Daedolon:推推 !!  所以i2s傳輸比SPDIF好不少嗎
推 wuliou:原來如此 受教了
→ aalaya:如果I2S的來源其clock做得很好，基本上因為少了一層的轉換
→ aalaya:是會比SPDIF傳輸再解出I2S其jitter來得小(假設I2S與SPDIF來
→ aalaya:源jitter都是相同的)，在DAC IC端收到的clock訊號jitter
→ aalaya:沒有其他干擾情況下 I2S會比SPDIF好
推 boris20050:推，沒背景知是趕快惡補
推 phoenixbec:推
推 nekomo:想請問像chord這種可使用藍芽傳輸的方式和同軸,usb相比..?
推 concord:對大多數人來說，科學本身就是一種玄學...
推 yan1314: 好文不推行嗎!!
推 delaluna:asyn USB有FIFO buffer clock, 被PLL解出來的clock應該
→ delaluna:不會傳給DAC吧... 只是拿來控制而已
推 yys310:concord太衷肯了......
→ aalaya:有關藍牙傳輸的話 其實無線傳輸因為多路徑效應反而更難控制
→ aalaya:jitter 我沒拆過小便當還不確定裡面的有哪些IC的說~
推 CO2:
推 bq78:推推推
推 max8201:只能跪推，多模光纖...作光譜量測路人路過
推 yeahbo:數位線除了這些理由，還會有地迴路的雜訊、USB的供電的影響
→ yeahbo:好像除了多模光纖產生jitter以外，電轉光 和 光轉電 也會增
→ yeahbo:加jitter
推 mtskyoko:惡補知識 推一下!!
推 asdf7967asdf:以北極星I2S跟SPDIF相比 完全是不同聲音 I2S音響性強
推 isley196:
推 greg7575:好啦同軸線我做就是了
推 greg7575:只是我好懶得做新的，很耗工
推 A9943212:大推~~
推 chiralvosky:專業推
推 sn711203:不推不行，讓我這個們外漢長知識了
→ justahung:我比較想知道audiophilleo2這種不靠同軸線的DDC
→ justahung:還有常見的Hiface這種直捅USB的DDC
→ justahung:在聲音效果上，會不會是刻意設計的
→ yys310:http://tinyurl.com/pzgawzt
→ yys310:這種頭不知道有沒有材質好些的
→ justahung:我試過拿電料行鍍金的去接Stello U3給Fostex HP-A7
→ justahung:比老田的千元同軸線聲音聽起來扁平很多，不好聽
→ justahung:我看國外有人用Viablue的，可是管迷那邊要訂才有
→ justahung:剩下所知道的品牌就只有ATH有出了，但ATH感覺不太可信XD
→ will3509111:我還是相信AA上的文章...他有實驗
→ purplesky911:哪篇文章?實驗什麼?
→ yys310:#17EsxsJF (Headphone)  好古老的文章XD
→ will3509111:就AA上面那個象牙塔阿
→ will3509111:83頁那裏...(這象牙塔好高
→ aalaya:少一條數位線有少線的好處 數位線會造成jitter的"改變"
→ aalaya:我想他們是相信少一柱香少一隻鬼的那種~
→ aalaya:至於hiface設計直捅電腦 我覺得這是一種把DDC做成像dongle
→ aalaya:的設計 很有賣點真的XD
→ purplesky911:他實驗在哪裡??
→ will3509111:他不是有貼光纖原始訊號,接收訊號 VS 各種線嗎?
→ purplesky911:但他沒實際聽 只有用看的啊@@ 用眼睛聽音樂??
→ purplesky911:用耳朵看畫??
→ will3509111:有數據有真相AudioPrecison的儀器很多人都在用的
推 boris20050:所以光電、電光轉換座都是無損的?
→ boris20050:光那個轉換座就可以把好處蓋掉，所以聲音不好聽
推 boris20050:再說，他那個打一個pause 的訊號是你聽音樂的訊號嗎?
→ boris20050:不會有訊號和訊號之間的干擾?
→ will3509111:光纖是數位訊號阿......還是你拿來傳類比阿
→ will3509111:他測試當然是包含光電電光轉換啊 ....沒電你要怎麼測
→ purplesky911:(昏倒在地)好吧!!代我跟AA那位大人問聲好~
→ will3509111:其實我一直在想他為啥不來這裡談談
→ purplesky911:我很希望他能私信跟我盲測....
→ boris20050:日文文章看不懂，放棄，我不知道她怎麼實驗的
→ boris20050:樓上，我覺得很難，他不太追求好的系統
推 purplesky911:aalaya大的文也講得很清楚也有數據啊~"~
→ purplesky911:是什麼讓will大覺得AA的大大才是真理><
→ will3509111:阿對了TAS1020 最近跳水的Dragonfly DAC 有用到
→ will3509111:實測吧...人耳會變但是時儀器不會
→ yys310:當有人聽的出來時你怎麼說...
→ purplesky911:哪天Will大實際去音響店聽看看樣樣不同的數位線
→ purplesky911:或許會有不同的理解~
→ purplesky911:有實驗精神很好…但明顯和實務違背 這叫人怎接受咧?
→ will3509111:值得試一試
→ aalaya:aa那篇的作者關於數位線造成jitter的觀點是錯的論述有幾個
→ aalaya:問題：1. jitter跟相位延遲是不一樣的
→ aalaya:2. DAC裡面沒有自己的osc，dac的clk是來自I2S的MCLK
→ will3509111:樓主對非同步USB有興趣的話可以看一下
→ will3509111:http://ppt.cc/1lSM
→ will3509111:當中有提到TAS1020非同步/同步的差異
→ aalaya:3. delta-sigma不能降低jitter，delta-sigma在每個點的時間
→ aalaya:還是根據外部送入的MCLK.....jitter還是會影響到
→ boris20050:看完aa 大的連結才知道，數位線的bit error rate
→ aalaya:嘿嘿 TAS1020你去看一下section 2.2.6看它的ACG在async
→ boris20050:都在10E10 以上，那麼，現在的實驗所使用的scale
→ boris20050:是不是都錯了?
→ aalaya:mode裡面的block diagram 在MCLKO的合成器還是有把USB SOF
→ aalaya:拉過去 結果jitter還是進入MCLKO了....
→ athlun:相位延遲指的是clock scew？
→ will3509111:他說async的時候可以用外接時鐘給MCLKI
→ will3509111:instead of clock output from ACG
→ aalaya:這樣寫不代表其內部的clk 合成器就單純by pass外接時鐘給
→ will3509111:就是codec port可以直接拿外接時鐘的MCLKI而不是ACG
→ aalaya:MCLKO,以這顆為例，正統DAC IC的I2S介面的MCLK會隨著歌曲的
→ aalaya:取樣率而變動 所以單純接一個固定的clock source並不能解決
→ aalaya:還是要靠IC內部的clock Synthesizer解決
→ yys310:我的dac 44.1/48 256/512fs 88.2/96 256/512fs 174.6/192
→ yys310:128fs
→ will3509111:async mode可以直接用MCLCKI而不是用ACG輸出的
→ will3509111:ACG輸出就不叫MCLKI了...我的理解是這樣
→ aalaya:我本來看到也以為是這樣 可是一看figure2-1又沒有這麼單純
→ aalaya:這邊我也很好奇現在主流的async usb IC是怎麼做的
→ aalaya:我內文有提及 XMOS是顆要寫IP的processor
→ aalaya:而且沒有datasheet可以看 沒辦法看到async usb dac clock
→ aalaya:部份怎麼實做的....
→ aalaya:AA那篇象牙塔樓主並不是硬體工程師出身的 我只能說他對於
→ aalaya:數位線不會造成jitter傳遞影響的論述有很多問題....
→ purplesky911:與實務背道而馳 問題可大了~
→ purplesky911:線材(包含數位)該討論的不是有沒有差 而是CP值的問題
→ purplesky911:                                          價位
→ purplesky911:一般來說有實際親身去接觸過的人"幾乎"都有共識
→ will3509111:2-1只是ACG的輸出架構,直接用MCLKI就不會用到阿
→ will3509111:大概理解樓主的論點了....
→ will3509111:我是很好奇他怎麼切換clock source的...我看到兩個OSC
→ will3509111:在dragonfly DAC裡面...
推 max8201:光纖對時間敏感度完全不能相信，看起來是可見紅光600-700
→ max8201:這種應該是使用LED,LED在高頻下有很多問題，且也不符合一
→ max8201:般光纖通訊長距離用的1550或短距離用的1300
推 sn711203:以數位線來說,不同的線材有不同的頻寬
→ sn711203:曾經為了要解chip spec要求Clk要低於0.1ps的規格..
→ sn711203:debug超久,量測的數位線也換過好幾種
→ greg7575:所以請拿出高頻專用的數位線  (掏)
→ greg7575:RG316 焊在 RCA 上當數位線，和屎沒啥兩樣喔
→ yys310:  不至於拉 那被屎打掉的東西你說該叫啥
推 yys310:為了下面那篇＿文再推一次這篇...
推 djboy: 特別來朝聖！