вопрос Алексу про джиттер

[dzrZ]

Большое влияние на величину джиттера имеет также передача цифрового потока бифазным
кодированием через интерфейсы SPDIF (коаксиал) и TOSLINK (оптика). При этом, кроме
возникновения джиттера непосредственно в процессе передачи (особенно в оптике), на величину
джиттера влияет восстановление тактового сигнала на приемной стороне методом той же ФАПЧ

Алекс, ты написал статью для начинающих, про джиттер, а тему закрыли, так и спросить теперь негде, поэтому появилась эта тема.
Я вот не пойму, откуда этот джиттер берётся. Вот если машины едут из питера в москву, то понятно, одна может ехать быстрее другой и приехать в разное время. Но ведь импульсы это не машины, как они могут двигаться с разной скоростью, что бы приходить в приёмник в разное время? Ведь это же ВРЕМЯ, у меня в сутках 24ч. И лишний час в них не всунуть не высунуть ). Для того, что бы один импульс пришёл в другое время, это же нужно специальный обработчик строить, что бы вычленить именно его и задержать относительно всех остальных. Например кабель SPDIF таким обработчиком явно не является, так откуда тогда он там берётся, этот джиттер? Если кабель и задерживает импульсы, то все на одинаковое время, а это тогда как бы пофиг.

[Openreel]

Но ведь импульсы это не машины, как они могут двигаться с разной скоростью, что бы приходить в приёмник в разное время?

Я конечно не Алекс, но попробую ответить.
Импульс имеет нарастающий фронт и спадающий фронт. В реальной жизни длительность этих фронтов больше нуля. Но приемнику надо узнать момент времени не просто по абстрактному событию "приход фронта", а по более точному условию - напряжение от величины а достигает величины б.
Тут начинается дилемма. Например мы устанавливаем а и б достаточно большими, к примеру 1В. скорость нарастания у фронта к примеру 100В/мкс = 1В/10нс.
При этом мы видим, что временная граница в которой произойдет момент определения события(прихода фронта) имеет длительность 10нс.
Это значит, что фронт в приемнике никогда не отклонится от фронта в передатчике больше чем на 10 нс. В реальной жизни он вероятно отклонится не более чем на 1 нс. Но это очень большая величина, значительно хуже, чем джиттер самого отстойного спдиф приемника.
Допустим мы хотим уменьшить данный джиттер в 100 раз. Уменьшить можно только двумя путями.
1. Увеличить скрость нарастания у фронтов.
2. уменьшить разницу между величинами а и б.

Увеличить скорость в 100 раз - задачка не из простых. В первом приближении она потребует увеличения полосы пропускания в 100 раз(и приведет за собой увеличение шума в 10 раз).

Попробуем уменьшить разницу между а и б до 10мВ. При этом сигнал имеет размах 3.3в(типично для современной логики)
Но в любом сигнале есть всегда некое количество шума.
Уменьшая границу между а и б мы увеличиваем реакцию на шум.


Все это давным давно описано в литературе. Есть и графический способ исследования сигналов, из которого можно численно узнать величины джиттера и прочие свойства сигнала. Называется "глазковая диаграмма" или "eye pattern". http://en.wikipedia.org/wiki/Eye_pattern

[dzrZ]

Openreel, про косой фронт я уже думал ), только не понятно, ведь фронт у всех импульсов скошен одинаково, т.е. определение произойдёт в интервале 10нс, например на шестой наносекунде, но ведь тогда все импульсы определятся одинаково на этой наносекунде, скос то одинаковый, да и причин для смены наносекунды тоже нет. Разными они могут стать под воздействием помехи, а откуда ей взяться например в оптическом кабеле? Сам кабель конечно является помехой, но как бы статической и для всех импульсов одинаковой. Для того, что бы фронт определялся каждый раз на разной наносекунде отведённого интервала, нужно какую-то силу приложить, которая вызовет это изменение, а откуда она ?. Как джиттер возникает на уровне генератора в передатчике мне понятно, а вот как пассивным элементом его внести пока не очень. Неужели тупо шумы.

[Openreel]

только не понятно, ведь фронт у всех импульсов скошен одинаково

Не факт.
Посмотрите картинки глазковых диаграмм, там видно что это совсем не так.

Для того, что бы фронт определялся каждый раз на разной наносекунде отведённого интервала, нужно какую-то силу приложить, которая вызовет это изменение, а откуда она ?

Чем точней мы пытаемся измерить некоторую величину, тем больше становится заметной отсутсвие в природе резкой границы.
Порог определяет компаратор, но это не резкая граница черное-белое +- фемтоВотльт, а некая широкая серая полоса. В полосе неопреденности оно и произойдет, но точно где - не известно. Частично влияют шумы, частично влияют флуктации питания.
Тут главная фишка - мыслить статистический. Не надо смотреть путь одного отдельного импульса. Но можно проследить пути большого количества импульсов.
И рассматривать отклонения статистический, без перехода на отдельные личности импульсов

---------- Сообщение добавлено 13:20 ---------- Предыдущее сообщение было 13:14 ----------

Сам кабель конечно является помехой, но как бы статической и для всех импульсов одинаковой.

Если взять к примеру трубу и по ней лить воду. если вода льется меедленно-меедленно, то оно так.
Но если немого ускорить движение воды в трубе, то появляется некая аномалия - вода по краю трубы течет медленней чем в середине.
Если еще ускорить движение воды, то наступает момент когда течение воды становится уже не ламинарным, возникают турбулентности.
Не смотря на то, что на входе трубы 1л/с, на выходе 1л/с, путь отдельно взятых частиц в трубе будет совсем разным.

Offтопик:
полировать провода не агитирую

[pyos]

Частично влияют шумы, частично влияют флуктации питания.

Даже если говорить не о компараторе, а о самом источнике клока - на его частоту влияют его же физические свойства. На долговременную стабильность влияют "макропараметры", вроде температуры, на кратковременную - возможно, даже квантовые эффекты.

[Сухоруков Сергей]

Я вот не пойму, откуда этот джиттер берётся.

Можно назвать по крайней мере два источника: 1) тактовый генератор передатчика неидеален, и его синхросигналы уже имеют некоторое дрожание фазы; 2) любая цифровая микросхема имеет некоторую апертурную неопределённость, т.е. при подаче на вход этой м/с даже строго одинаковых идеальных прямоугольных импульсов изменение состояния микросхемы будет происходить через разные интервалы времени после фронта входного сигнала.

[dortonyan]

Для того, что бы один импульс пришёл в другое время, это же нужно специальный обработчик строить, что бы вычленить именно его и задержать относительно всех остальных.

Для временной неопределенности фронта импульса достаточно шума питания и теплового шума самих логических вентилей. Весь вопрос о какой величине неопределенности идет речь.

Например кабель SPDIF таким обработчиком явно не является, так откуда тогда он там берётся, этот джиттер?

Джиттер (неопределенность фронтов) появляется не в самом кабеле (по крайней мере большей частью), а в передатчике и приемнике.

только не понятно, ведь фронт у всех импульсов скошен одинаково

Это идеализированное представление. А реально в природе ничего абсолютно одинакового нет, есть лишь степень похожести.

Неужели тупо шумы.

Естественно. Причем этих шумов много всяких, начиная от шума самих активных элементов генерации и заканчивая наведенными из вне.

Offтопик:

Вот, и pyos дополнил.

[Alex]

Алекс, ты написал статью для начинающих, про джиттер, а тему закрыли,

Я ее и закрыл, чтобы в ней мусора не накапливалось

так и спросить теперь негде, поэтому появилась эта тема.

Ну, тут и без меня уже на все ответили.

---------- Сообщение добавлено 13:35 ---------- Предыдущее сообщение было 13:33 ----------

Offтопик:

у меня в сутках 24ч.

А у меня и всех остальных - 23 часа 56 мин 4.1 сек Из-за чего каждые 4 года на целый день набегает.

[Игорь Гапонов]

Я вот не пойму, откуда этот джиттер берётся...

"По физике" причина одна - немгновенность ключа. Остальное выводится из этого. Действительно, "немгновенность" должна определяться временем ФАКТА срабатывания, а сам факт срабатывания определяется вероятностью состояния ключа при заданном интервале воздействия на его управляющий вход (границей нынче или пока является таки эмпирическое фифти/фифти). Отсюда - джиттер понятие таки вероятностное и видны роли скорости/времени срабатывания (и вообще инерционных свойств ключа при сложном сигнале как на управляющих так и на управляемых электродах), шумов, гистерезисов, нестабильности и т.д. Ну, какбэ, один из интересных "парадоксальных" выводов-следствий, чем больше время срабатывания, тем больше вероятность поражения, но чем выше частота переключения, тем выше вероятность поражения за один и тот же достаточно большой промежуток времени.

Вдобавок к этому в AES3 (спэдиф) в режиме "мастер" существует врождённая зависимость ФЧХ выделяемой частоты мастерклока от наполнения сигнала датой. Даже при идеальных ключах в системе селекции. Эдакое "соотношение неопределённостей" между частотой и временем переключения, чем точнее одно, тем менее точно другое.

[dzrZ]

(и вообще инерционных свойств ключа при сложном сигнале как на управляющих так и на управляемых электродах)

а сложный сигнал это и есть передаваемый. Тогда получается что само передаваемое влияет на уровень джиттера. По моему это артефакт только наоборот . Артефакт это влияние измерения на измеряемое, а тут влияние измеряемого на измерение

[Сухоруков Сергей]

Артефакт это влияние измерения на измеряемое, а тут влияние измеряемого на измерение

Такое бывает не только в цифровой технике, но и в аналоговой: сигнал изменяет передаточную функцию цепи, через которую передается, из-за неидеальности этой самой цепи. Это одна из причин искажений.

[Игорь Гапонов]

зачем излишне усложнять. Ясно же, что один импульс в одну секунду длиной воздействует/пропускается инерционным устройством не так, как десять секундных импульсов подряд или случайный поток секундных импульсов равной амплитуды.

[dzrZ]

зачем излишне усложнять. Ясно же, что один импульс в одну секунду длиной воздействует/пропускается инерционным устройством не так, как десять секундных импульсов подряд или случайный поток секундных импульсов равной амплитуды.

я бы не сказал, что это так уж очевидно. Упростил называется )).

В общем я понял, компаратор, это устройство которое переносит помеху с оси "Y", на ось t, плюс ещё добавляет своих. Также сами элементы, даже буферные, которые формируют выходной сигнал, являются источниками джиттера. Активные элементы являются основным источником джиттера. Пассивные элементы, типа соединительного кабеля, джиттер сами не вносят, но способны увеличить уровень джиттера возникающий на встречающем активном элементе.
Теперь у меня вопрос, что бы оценить величину катастрофы. Есть ли какие нибудь программные эмуляторы джиттера, что бы можно было на файл с музоном "насадить" джиттер, задав например его уровень, а затем воспроизвести и послушать как звучат разные уровни джиттера ?. А то вдруг мне это не надо, а я с ним бороться начну ). С нелинейными искажениями всё просто, уровень записи на магнитофоне прибавляешь, и определяешь порог КНИ для себя.

[Станислафф]

Я вот не пойму, откуда этот джиттер берётся. Вот если машины едут из питера в москву, то понятно, одна может ехать быстрее другой и приехать в разное время.

Лучше сравнивайте с железнодорожным составом. Все вагоны движутся в неизменном порядке. Но если с помощью вагонов попытаться передать ТОЧНУЮ информацию на основе прохождения первой колесной парой специально обученного датчика - выяснится, что система имеет технологические зазоры, автосцепки болтаются, на разных участках перегона данные разнятся.

А вообще - почитайте про синхронные системы передачи данных - SDH, там вопрос джиттера рассмотрен отдельно и про системы PDH - плезиосинхронные.

[dzrZ]

Лучше сравнивайте с железнодорожным составом. Все вагоны движутся в неизменном порядке. Но если с помощью вагонов попытаться передать ТОЧНУЮ информацию на основе прохождения первой колесной парой специально обученного датчика - выяснится, что система имеет технологические зазоры, автосцепки болтаются, на разных участках перегона данные разнятся.

Ваша аналогия отражает понимание вами понятия джиттера. Но она совершенно не отражает понимания того, о чём спрашивал я. Что такое джиттер я знаю, мне был не понятен вопрос о природе его возникновения. В книжках всё правильно, но очень много воды, т.е. того что мне известно и так и того, что мне не интересно вообще. Тут я адресно получил сразу нужную мне инфу, потому что многие врубились, о чём я спрашиваю. Импульсы не вагоны, их так просто не подвинешь в пределах зазоров, потому что во времени нет зазоров

[ИГВИН]

Такое бывает не только в цифровой технике, но и в аналоговой: сигнал изменяет передаточную функцию цепи, через которую передается, из-за неидеальности этой самой цепи. Это одна из причин искажений.

Кодозависимый джиттер.

[ViktKors]

был не понятен вопрос о природе его возникновения.
В книжках всё правильно, но очень много воды..

Сколько слов написали в ветке..
Гугл, третья картинка в списке:

Она конечно нарисована от балды (некорректно), но суть вполне проясняет.
Желтые участки - джиттер и есть
Пришли прямоугольные импульсы, ВЧ завалены (фронты косые), компаратор сделал, что мог.

А вот если речь не про СРДИФ, а например про клок (где импульсы одинаковые), вот тогда нужно уже приплетать помехи, но это такие крохи в сравнении со СПДИФ..

[Игорь Гапонов]

Думаю, что просимулировать с достаточно точной дозировкой джиттер в аспекте слуховой заметности на компе с обычными прибамбасами и доступными программами не получится. Даже не знаю серьёзных статей с результатами экспертиз на эту тему из психоакустики, кроме старинных про "восприятие детонации". Может кто кинет ссылку?

Но с необычными прибамбасами это сделать достаточно легко. Необходим генератор с фазовой модуляцией на среднюю частоту мастерклока+ формирователь прямоугольника с очень крутыми и стабильными переходами для хорошего внешнего ЦАП. С компа на цап и его "мастерген" поступает поток любимой музыки и могущий быть очень разнообразным сигнал модуляции фазы.

[dzrZ]

Но с необычными прибамбасами это сделать достаточно легко. Необходим генератор с фазовой модуляцией на среднюю частоту мастерклока+ формирователь прямоугольника с очень крутыми и стабильными переходами для хорошего внешнего ЦАП. С компа на цап и его "мастерген" поступает поток любимой музыки и могущий быть очень разнообразным сигнал модуляции фазы.

а затем с аналогового выхода оцифровать результат, и выложить в сеть отрывок одного и того же произведения с указанным уровнем джиттера. Система пользователя конечно своё добавит, но меньше эффект точно не станет.

[Alex]

а затем с аналогового выхода оцифровать результат,

Чем?