Re: [閒聊] PC訊源雜訊解法

[Oswyn (Oswyn)]

會嗶嗶啵啵的症狀我個人粗分三類

訊源本身造成的，像快轉、切歌這些

傳輸過程有問題，像 DPC、Buffer size、Driver、API、S/W、H/W 等出狀況

另外一種是傳輸過程沒問題但還是出問題，也就是 Clock drift 這類看到鬼的

為什麼會有問題，下面這個文件中已經指出來了

https://i.imgur.com/D0j2GDG.jpg

系統有複數的時鐘源，但時鐘源之間沒同步，各自為政會出包

有一點很根本的問題是，沒有一個時鐘（晶振）會完全精準
而採樣率也只是標稱，不管用恆溫、補償、線電什麼有的沒有的
實踐上沒有一台 DAC 會準點每秒出 44100、48000、...、96000 個樣本

但這一般沒什麼問題，人耳其實分不出這麼小的頻率誤差
外接或升級時鐘、晶振帶來的好處是穩定，也就是減少飄移帶來的失真（變形）

※ 用 ADC ot DAC舉個例

今天 PC 接個 Mic，Mic input 是 ADC，採樣率設 44.1 kHz，位深在此不重要略過
音訊共用輸出（DAC）設 48 kHz，照 Windows 音頻系統的邏輯

44.1 kHz 會 SRC 至 48 kHz 後進混音輸出
而 ADC 的時鐘是每秒 44100.5、444099.8，DAC 是 47999.88、48000.32 樣本都沒差
因為 ASRC 會照實際數據流的樣本數量去轉換

但如果今天 Mic ADC 也是設 48 kHz，但實際上 ADC、DAC 兩邊的 48 kHz 有偏差？
一邊的時鐘快一邊的慢、或反過來，最後都會發生樣本多出來或樣本少了的狀況
這時就需要時鐘同步（設 Master）、補償、修正或放爛

※ 拉 A 家 support 來救援
https://support.apple.com/en-us/guide/audio-midi-setup/ams094c7edb4/mac
https://support.apple.com/en-us/HT202000

這兩篇都有提到一個關鍵詞 Drift Correction
同時也指出 Drift Correction, also known as resampling
用來彌補裝置之間（因時鐘不同步）所流失的資料

多時鐘源設備，要嗎硬體（時鐘）同步、要嗎重採樣，不然就可能出狀況
而且 47999.88 to 48000.32 這種轉換還是 ASRC

※ 家用單純播放為什有機會出問題？

還是直接拉個廠商的文件

https://i.imgur.com/foCKEDR.jpg

各自有自己的主時鐘，就會有 small frequency drift 需要補償
而這個補償在實作上最常用 ASRC

Device 如果只是單純的 PLL、同步模式多半不需要 ASRC 補償，因為源就是主時鐘
但一些發燒器材，很講究 FIFO buffer、隔開時鐘、做 Re-clock 的就...

※

來看在 B&O 聲學部門任職的技術專家實測

Typical Errors in Digital Audio: Part 5 – What time is it there?
https://myppt.cc/gGQKYJ

後半部 Fig 8、Fig 10
某些市面上的商用設備的確會發生這種輟音問題，這些狀況是傳輸出問題嗎？
感覺更像是發生了 clock drift 不是嗎

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                    人間五十年、化天のうちを比ぶれば、夢幻の如くなり
   ^,,,^                                一度生を享け、滅せぬもののあるべきか
(ミ‵ω′)\m/                                      NOBUMETAL DEATH!!(乂'ω')

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.36.175.212 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Audiophile/M.1683615162.A.0D4.html
推 icekiba: 推
推 l98: 推!
推 djboy: 推！ 這應該也是為何那種專業的聲音處理設備，因為擁有太多
→ djboy: 設備需要同步，所以需要外接時鐘來統一；即使外接會讓
→ djboy: JITTER更大，但是總比跑掉好。
        沒錯，主時鐘最重要的功能在同步，準不準是其次，會準當然好XD

→ djboy: 外接時間，要從 A->電路->接頭->線->接頭->電路->b晶片，
→ djboy: 這整條路就超長，而且每個設備還不一樣的長短與狀況，一般
→ djboy: 家用音響 是真的用不到，用了可能更差。
推 BayonettaTJ: 推O大科學解說，勝過太多口糊仔
推 BayonettaTJ: 不過想請問一下jitter多少以內是合理可以接受的值
        不知道ne，不過加大 H/W io Buffer 可以改善 Clock drift 出狀況的頻率

http://peufeu.free.fr/audio/extremist_dac/files/Norman_Tracy_on_Jitter.htm

        這篇中的 8. 有討論到  S/PDIF 的 Jitter 數據
        但 drift 跟 jitter 有點不太一樣
        Drift 比較偏向不同時鐘源的差異，造成數據流不同步

→ sam352306: j起來
推 bibibibibitw: 推，設備越多越會遇到鬼...
推 sunyanwen: 最後很像asrc不良的spur，pro audio是選asrc比較多，但
→ sunyanwen: 沒有asrc也會是source sync，有drift 問題的應該是很少
→ sunyanwen: 數吧。在dac sampling clock前做jitter cleaning是可行
→ sunyanwen: 的，別的位置真的沒有必要
        這個的確不是一般 End-User 會沒事碰到的問題XD

        但就我個人的經驗，頻譜上這種現象幾乎都是數據流輟音
        而不是 ASRC 造成的，ASRC 不良通常是 Aliasing、Artifact

→ sunyanwen: 最後的圖 <-80dbc是不可聞的  他做的是廉價的asrc，und
→ sunyanwen: errun的話會聽到很明顯的聲音 用時域圖比較容易判斷
        作者測的是產品，所以雖然沒細說怎麼測，但可推測應該是錄設備的類比輸出
        故輸出有經過設備本身 DAC 的 DSP、Oversampling & H/W 重建濾波

        這種在頻譜上表現為 spike 的狀況，通常都是不正常（自然）的瞬變

        而 drift 主要發生在 DAC chip 之前的 I/O
        同樣也是作者這篇文章的主題，也討論了 Skip/Insert 策略
        輸出可能是抑制、修正後 (like Warped linear prediction 處理)的

        但不管 ASRC 的品質再怎麼差，也不太可能突然出現 spike 這種扭曲瞬變
        除非設備本身有其它硬體缺陷

推 foxey: 長知識了
→ whydan: 其實這問題還有另一個可能性，這幾台DDC都有加USB HUB IC
        發燒 DDC 通常都會用自己的主時鐘，發燒 DAC 也是這個傾向
        或許能怪主版上的時鐘太不準

推 icekiba: 總會準2次!?
        一個精準，各自校正

→ sunyanwen: 這個skip/insert介於re-clock和asrc之間 就是一個沒有
→ sunyanwen: 經過digital lpf 缺陷很大的asrc，因為不需要asrc硬件
→ sunyanwen: 而被大量使用，drift在這個過程後消失，至於頻譜，持續
→ sunyanwen: 時間很短所以顯示了很大帶寬，但因為不是直接re-clock
→ sunyanwen: ，所以總量很小，這個方法影響最大的就是24p video on
→ sunyanwen: 60Hz Monitor，抖動很大
        所以照s大的說法，這個 skip/insert 也還是因為發生了 drift 才有的
        drift在這個過程後消失，但痕跡不就是這個瞬變嗎

→ sunyanwen: drift在跨clock domain時無法避免，正常的asrc可以看作
→ sunyanwen: 從樣本中重建了連續的類比信號，從連續的類比信號中提
→ sunyanwen: 取輸出，skip/insert創造了不連續，但因為參考了鄰近的
→ sunyanwen: 樣本，所以不連續也不會有很大的跳變
→ sunyanwen: https://bit.ly/3HXnP7j
        實作上 skip/insert 跟 ASRC 不同吧

        正規的 Drift Correction's ASRC 是跟 mac OS & M2TECH's DDC 一樣
        進行真正的異步重採樣，是不會在帶內出現瞬變

        skip/insert 是偷吃步，所以才會出現扭曲瞬變
        正常的捲積 ASRC 不論品質應該都不會如此
※ 編輯: Oswyn (114.36.219.120 臺灣), 05/10/2023 18:43:56
→ sunyanwen: 用skip/insert來代替asrc晶片/ip，他就是asrc的實現方
→ sunyanwen: 式之一，只不過精度不高，錯誤沒那麼明顯
推 znew1219: 關於抖動，23.976 fps at 60Hz 要經過pull-down，產生
→ znew1219: 的judder現象。顯卡與音效卡各自有clock，各自也都要re
→ znew1219: ndering，以Audio為master clock，Audio不受影響，但要
→ znew1219: 保持同步，Video就要drop/repeat frame。用Re-clock渲
→ znew1219: 染器，對Audio實時resampling，變成Audio受影響。或者
→ znew1219: 可以修正pixel clock。