Метод измерения джиттера

[Андрей К]

Уважаемые форумчане, всем доброго вечера!
У меня хорошая новость - "Неуловимого Джо" можно не только увидеть, но и посчитать по картинке спектра в Jitter Test.
Ссылка на сайт MSB tech с авторским описание методики, с примерами и формулой расчета джиттера: www.msbtech.com/support/JitterPaper.pdf
Формулу перегнал в Эксель.

По теме было написано ранее:

..несколько сообщений с изображениями здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1089997 Это такой специфический сигнал. Первый раз увидел ссылку Audiomaniac*а на журнал Stereofile с измерениями, использующими данный сигнал: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1077344 Потом нашел этот тест в Arta Software. Суть сводится к тому, что "юбка" основной гармоники 11025 Гц должна отсутствовать при отсутствии джиттера, только "шумовое основание". Это видно, если сгенерированный в Arta сигнал запустить на частотный анализ в Adobe Audition. На выходе различных цифровых источников "юбка" смещается вверх (как интересно выразился) по-разному: где-то на уровень -110 дБ, где-то ниже или выше. Как из этого вывести конкретные цифры, мне лично, не известно.

Arta без лицензионного ключа в демо-моде прекрасно генерит тестовый сигнал. В меню Mode, надо выбрать любой пункт, кроме первого и в появившемся пункте - Generator, использовать последнюю строчку.
Не увидел никакой разницы в результатах для использования сигналов 16/44 и 24/44 на устройстве понимающем все форматы.

[boatsman]

Что-то у меня каки е-то сомнения. Чтобы померить фазовый шум чего-то (а джиттер оттуда берется) нужно иметь какую-то опору (по частоте-времени) с ошибкой (абсолютной) и шумом на порядок меньше. Тогда можно фазовым детектором взять разницу, положить на частотную ось - и все будет.
А по сцылке что-то не то.
А вот что Брюс думает
http://www.ko4bb.com/~bruce/index.html
А вот еще думающий человек, небезызвестный в области точного времени/стабильной частоты
http://www.wenzel.com/
В конце концов, можно и здесь поглядеть
http://www.thegleam.com/ke5fx/index.html

Это не иконы, просто для затравки, имеющий глаза да прочитает. Если после прочтения мыслей нет - тогда да.

[Андрей К]

boatsman, "пугает" простота метода?
Вот тут, четыре последних картинки по теме: http://www.audio-creative.nl/hifi/ar...g-converter/4/
Вот один из мох девайсов с PLL внутри:

Не привожу картинку от плеера, где транспорт синхронится от ЦАП-ы, она почти копия картинки MSB-шного девайса по ссылке в первом посте.

[Turbo_man]

Вот один из мох девайсов с PLL внутри:

Это соответствует 10псек? А для PLL это нормально?

[Андрей К]

А для PLL это нормально?

Там еще и ASRC "вкрячена". Поди их разбери...

[shkal]

Андрей К, всё правильно боцман пишет. Цитата из твоего-же документа:

For instance the Lynx ONE uses a PLL generated
master clock and is located in the electrically
noisy environment of a personal computer.
The Lynx One used by MSB was modified
with an ultra-low-phase-noise crystal oscillator
connected directly to the lifted pin of the Crystal
Semiconductor CS5360 ADC on the Lynx One
card. It was then determined that magnetic
shielding was necessary to isolate the card from
the alternating magnetic field generated by the
computers cooling fans. The modified system is
shown in Figure 5.

Для любых измерений джттера нужно иметь в каком-либо виде опору лучше, чем измеряемый компонент. Какие тестовые сигналы ни выдумывай.

[sia_2]

А тут все просто.
То, что приведено в первом посте - это тест в основном на data-induced jitter, имеющий реальный смысл только для устройств, восстанавливающих тактовый сигнал из SPDIF интерфейса.
Он предназначен для выявления паразитной модуляции восстановленного тактового сигнала, вызываемой смещением моментов перехода через "0" "предысторией" от самих данных (стандартный трабл SPDIF, особенно при использовании CS8412 и им подобных). Для ЦАП с хорошим восстановителем мастерклока, с ASRC или с "обратной синхронизацией" это все неактуально.

В действительности существует более общий и строгий тест - подача на DAC цифрового сигнала максимальной амплитуды на верхней границе полосы пропускания, затем "вырезание" этой синусоиды из выходного сигнала весьма узкополосным (единицы Гц) режекторным фильтром, и анализ СКЗ и спектра остаточного (после "вырезания") сигнала. У идеального DAC этот остаток не должен отличаться от величины шума в отсутствие сигнала. Смысл "вырезания" основной (по амплитуде) части сигнала в том, что это резко уменьшает требования к динамическому диапазону и джиттеру измерительного АЦП, точно так же, как режекторный фильтр основной частоты весьма полезен для облегчения измерения малых гармоник.
Единственная проблема - низкочастотный сверхузкополосный режекторный фильтр (скажем, на 20 кГц) является весьма экзотической вещью.
С другой стороны, аудио-DAC, достаточно близкие к идеальному в описанном выше тесте, мне еще не встречались. Рост шума в присутствии сигнала максимальной амплитуды и частоты обычно был не менее 10...15 дБ, плюс к этому в выходных сигналах наблюдались всяческие артефакты, не являющиеся стационарным шумом. Особенно "разнообразно" в этом смысле поведение большинства коммерческих сигмадельт.

[Андрей К]

sia_2, спасибо! Разрешите пару вопросов.
Для USB-устройств без обратной синхронизации метод от MSB тоже применим?
Вы не смотрели эффектиность подавления джиттера от включения режима jitter free у ЦФ NPS в связке с приемниками SPDIF?

shkal, то, что Вы вырезали из доки? вольно можно перевести так: "Мы, MSB tech, немного "дошаркали напильником" синхронизацию АЦП Lynx ONE, вставив в него свой высокостабильный ген. См рис. 5".

[sia_2]

Для USB-устройств без обратной синхронизации метод от MSB тоже применим?

В общем случае - нет. Ограниченно применим для тестирования "SPDIF-участка", если USB конвертируется в SPDIF.

sia_2, спасибо!
Вы не смотрели эффектиность подавления джиттера от включения режима jitter free у ЦФ NPS в связке с приемниками SPDIF?

Этот режим просто позволяет "болтаться" входным данным в пределах почти половины периода входного LRCK, но никак не влияет на джиттер, вызываемый фазовой модуляцией мастерклока, которым тактируется выход ЦФ. Основное назначение этого режима - обеспечение возможности введения дополнительной узкополосной PLL в цепь мастерклока.

[Андрей К]

sia_2, Вы, человек, который, кажется, знает все! Объясните пож. почему при включении ЦФ в jitter free, звуковая картина фокусируется, детализируется. Ну или просто становиться очень приятной - как говорит Аудиоманьяк: Звуки не отвлекают от музыки!.

[sia_2]

sia_2, Вы, человек, который, кажется, знает все! Объясните пож. почему при включении ЦФ в jitter free, звуковая картина фокусируется, детализируется. Ну или просто становиться очень приятной - как говорит Аудиоманьяк: Звуки не отвлекают от музыки!.

Если мастерклок при этом взят с SPDIF ресивера или другого источника сигнала, который может терять синхронизацию - то это больше всего похоже на последствия отсутствия явного сброса фильтра при каждой потере/восстановлении синхронизации, когда "фаза" LRCK меняет свое положение (стандартная ошибка в большинстве любительских конструкций). Из-за этого возможны хаотические ошибки приема фильтром входных данных, причем явно на музыке их как правило, не слышно - эффект аналогичен неисправленным ошибкам CD плеера. В jitterfree режиме эти ошибки происходят гораздо реже или вообще только в момент пересинхронизации - ЦФ сам подбирает "окно" приема данных по фактической (а не имевшей место на момент окончания сброса) фазе LRCK.

[shkal]

shkal, то, что Вы вырезали из доки? вольно можно перевести так: "Мы, MSB tech, немного "дошаркали напильником" синхронизацию АЦП Lynx ONE, вставив в него свой высокостабильный ген. См рис. 5".

Я знаю .
Так зачем же им понадобилось вставлять в АЦП генератор с ультранизким фазовым шумом?

[Андрей К]

Так зачем же им понадобилось вставлять в АЦП генератор с ультранизким фазовым шумом?

Так там же все написано, чтоб корректно промерять ЦАП.

[sia_2]

Я знаю .
Так зачем же им понадобилось вставлять в АЦП генератор с ультранизким фазовым шумом?

Затем, что у них, скорее всего, на тот момент просто не было в наличии сверхузкополосного режектора. Это жуткая экзотика.
А неперестраиваемый кварцевый тактовый генератор с низким уровнем фазового шума на стандартную частоту - вещь гораздо более массовая, доступная и распространенная, вся цена вопроса (в США) - день-другой времени на заказ/доставку и несколько десятков долларов.
У них же в первых строках "This method uses low-cost readily available products and methodology, suitable for a small audio company"

[boatsman]

Ну, с такими генераторами и у нас особых проблем нет, правда - с готовыми они есть.
С режектором проблем будет куда больше.

[Андрей К]

Вот человек померял DAC с приемником WM8805. Джиттер "почти не виден": https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1554623
Не стесняемся, меряем свои CS, WM, DIR. Не брезгуем и AD1896 и прочими SRC, в "байпасе" и без. Выкладываем результаты. Сравниваем, делаем выводы. Давайте поработаем на "общее дело".

[Audiomaniac]

А вот такая картинка о чем говорит? Палка справа примерно понятно - артефакт ЦФ.

[Андрей К]

Вот толковая статья по теме. Не стоит "кривить лицо", от того, что ссылка ведет на "хобот".
http://www.ixbt.com/proaudio/jitter-theory-part1.shtml
Ссылку дал aal, в ветке "Джиттер!? - https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post896925

[Андрей К]

Всем доброго вечера!
Проверил метод на связке CS8412+SM5842. В качестве транспорта использовал разные устройста. По картинкам видно, что метод позволяет оценить качество мастерклока, востановленного приемником. Его видно по тому как "садится" спектр. Вот собственно замеры, от худшего к лучшему:
1. Дивидюк Денон 2930
2. Блюрей Панас BD 45
3. Техникс 770 (внутри тактися от одного Гулиджа)
4. Комп с ESI Juli в режиме 16/44


Места с 3-го по 4-ое распределены по неравномерности "зубьев у расчески". Есть у кого мысли о причинах такой неравномерности?

[Андрей К]

Всем доброго вечера!
Спустя три месяца попробуем подвести промежуточные итоги по изучению этого метода. И так, по порядку.
Имеем тестовый сигнал следующего вида:

Это 16-ти разрядный вариант. Сразу оговорюсь, что мне методологически не понятно применение 24-х разрядного сигнала, у которого информативная часть лежит значительно ниже собственного шума DAC-a. Просто не понимаю, что можно увидеть при его использовании. Хотя в индустрии его применяют и даже намеривают джиттер менее 1 ps. Что на самом деле выглядит не достижимым.
Перейдем к делу. Вот результаты тестов с той же связки CS8412-SM5842-PCM63. Сигнал пускался через коксиал и оптику:

Обратите внимание на "низ" спектров. Эту разницу я сначала услышал, и потом уже увидел на тесте. Выражается она в разном ощущении пространтва при воспроизведении. По коксиалу детальность четче. Возможно кто-то заметил, что спектры "сели" пониже чем в предыдушем посте. Это результат чистки цифрового питания.
Далее я поменял приемник на WM8804 и получил такой результат:

Зубчики притянулись к уровню -130 dB. Улучшения произошли по всему диаппазону. У басовых инструментов ноты стали лучше узнаваемы, артикуляция шипящих согласных идеальна, тарелки зазвучали чище и четче.
В третем посте я также выложил спектр одного "размаркеченного" устройства с ASRС внутри. Устройство играе также, как меяется - ужасно. Это следствие того, что такт на ASRC подается с TI(BB) PLL1705. Можно сделать вывод, что методом можно увидеть "кривь" в сигнале MСlk независимоcти от того как он создается.

P.S. Продолжении возможно завтра. Отзовитесь, если кому это интересно. Приведу еще табличку:

Всем спокойной ночи...