SPDIF и джиттер

[стардед]

Есть ли смысл для уменьшения джиттера при передаче цифрового сигнала применять передатчики и приемники от систем передачи данных (HFBR-2416, HFBR-1414). Если да, то одномод или многомод? Если кто делал, поделитесь, пожалуйста, опытом.

[tomtit]

Спасибо, Назар. Очень рад.
Хочу немного более развернуто ответить на вопросы сомневающихся.
1. На этом макете невозможно получить настоящий звук, можно только лишь проверить работоспособность, что и было сделано.
2. Реально там не ФАПЧ, а АПЧ. В системе нет фазового детектора, то есть нет и прямой передачи джиттера в контур ООС, в отличие от других изделий.
3. Частота единичного усиления примерно 30миллиГц, в петле работают три цифровых интегратора и один дифференциатор, для временного поворота фазы в районе частоты среза. Запас по фазе - примерно 45-50градусов. Думаю, джиттеру придется очень нелегко.
4. Так, как дизайн насквозь параметризованный, удалось легко увеличить разрядность коэффициентов и ширину данных ЦФ до 26 разрядов. Сейчас рассчетные параметры уже значительно лучше чем у SM5842. Спад АЧХ начинается с 19.5КГц и заканчивается в районе 24КГц на уровне около -130дб. На звуке это, по моему, никак не отразилось (к сожалению).
5. Вся плисина работает, как один большой-пребольшой реклок. Все сихронно только с VCXO.

Потихоньку, помаленьку, проверяю то, что имеет смысл проверять на макете. Купил 5м самого дешевого оптокабеля и попробовал ТОСЛИНК, разницы ни в чем не заметил. Подключал к УСБ (у меня есть внешняя карточка с опто-выходом M-Audio Transit, сделанная на каком-то древнем техасском чипе с 6МГЦ кварцем). Все работает и с USB, но напряжение на VCO, как-бы покачивается в пределах нескольких милливольт, видимо частота клока
адаптивно подстраивается к скорости предачи по USB, что, конечно не есть хорошо, но ничего плохого не слышно, так как все происходит очень плавно и медленно. Ну и на последок порылся по сусекам и, о чудо, к своему изумлению нашел в углу древнючий СДРОМ от Creative с кнопочками на морде, припаял к нему TOSLINK-передатчик и попрововал послушать. Но тут меня уже ждал облом. Играет чисто около 3 секунд, затем слышен шелчок, потом все сначала. Вчера загоралась лампочка EMPTY,
сегодня то же самое но с лампочкой FULL. Это меня заинтриговало и я разобрал дисковод и обнаружил керамический резонатор на 33.86МГц вместо кварца. Вчера в комнате было заметно холоднее и частота видимо убежала в другую сторону, да так сильно, что вышла за +-300ррм. Вот это НАСТОЯЩИЙ VCXO управляемый температурой, не чета всяким, там силабсам !!! , не запатентовать ли? Типа сидишь слушаешь, феном помахиваешь - джиттер устраняешь.
С уважением. Томтит, то бишь синица какая-то заморская.

P.S. А у меня уже родилась идея следующего проекта. На сайте Назара я нашел какой-то шведский или норвежский MS дисер - проект однобитного дака на ФПГА (типа SONY с ШИМ выходом).
Исходник приведен в статье. Все очень запутано, но идея ясна. Не попробовать ли сврганить на скорую руку что-нибудь подобное ?

[pokos]

...2. Реально там не ФАПЧ, а АПЧ. В системе нет фазового детектора, ...

...
Т.е. там частотный детектор? Как он реализуется на цифре, интересно...

[SashaNetrusov]

pokos,
АПЧ не может быть. В АПЧ частоты не могут быть равными, а только близкими. А поэтому с коротким буфером не будет работать...

[Syava]

pokos,
АПЧ не может быть. В АПЧ частоты не могут быть равными, а только близкими.

в астатической системе - могут.

А вобще, как я понял, контур у Tomtit замкнут именно по степени заполнения буфера.

[SashaNetrusov]

А вобще, как я понял, контур у Tomtit замкнут именно по степени заполнения буфера.

Не что иное как по фазе...

[tomtit]

Не что иное как по фазе...

Да, положение указателя есть эквивалент фазы, но без влияния мгновенного значения фазы и ее флуктуаций.

[SashaNetrusov]

Да, положение указателя есть эквивалент фазы, но без влияния мгновенного значения фазы и ее флуктуаций.

Разве его значение не меняется с каждым очередным семплом?

[tomtit]

Разве его значение не меняется с каждым очередным семплом?

Nе меняется !

[Syava]

Не что иное как по фазе...

Александр, тут спорить то не о чем.

Любая ФАПЧ является следящей по фазе в полосе пропускания, и не является таковой в области затухания её фильтра - является следящей по частоте. Фаза - производная от частоты.
Для джиттера эта система вобщем то будет АПЧ.
Найдите по тексту fср , которая фигурирует в проекте Tomtit*а - думаю, всё встанет на свои места.

[pokos]

Любая ФАПЧ является следящей по фазе в полосе пропускания, и не является таковой в области затухания её фильтра - является следящей по частоте. ...

Естественно. Поэтому заявления о непроникновении джиттера аще на выход выглядят странно.
К тому же, какой бы низкой не была частота среза фильтра ФАПЧ, фликкер-шум ещё ни кто не отменил. Поэтому выходной джиттер будет определяться джиттером ГУН и его делителей, а также регистров-защёлок, если таковые имеются.
Отсюда, полезность ФАПЧ с частотой среза 0,00000001Гц, по сравнению с 10Гц примерно равна 1,00000001.

[Syava]

Естественно. Поэтому заявления о непроникновении джиттера аще на выход выглядят странно.
К тому же, какой бы низкой не была частота среза фильтра ФАПЧ, фликкер-шум ещё ни кто не отменил. Поэтому выходной джиттер будет определяться джиттером ГУН и его делителей, а также регистров-защёлок, если таковые имеются.

По-порядку.
Никто и не говорит, что *ваще*. Есть определенные количества, для которых можно сказать, что его там нет , или *в сравнении с входным...*, т.е. степень малости того, что осталось позволяет им пренебречь(но,естественно,онО там всегда есть). Джиттером принято считать нестабильность фазы начиная от 10Гц отстройки и выше(это не я придумал,спорить нет смысла).
Итоговая нестабильность фазы в полосе пропускания будет определяться входной + собственной нестабильностью ФАПЧ(это и ГУН, и делители, и пр.). В полосе затухания будет определяться только собственной нестабильностью ФAПЧ + входной, ровно в той степени, насколько её пропустит фильтр, т.е. определяется параметрами фильтра.
Что мешает применить в ФАПЧ компоненты с низким уровнем фазового шума?

Отсюда, полезность ФАПЧ с частотой среза 0,00000001Гц, по сравнению с 10Гц примерно равна 1,00000001.

Ну да, ну да.))) А затухание фильтра на частоте , скажем 20Гц, если посчитать для одного и второго случая fср??? Это и будет ослабление входного джиттера на данной частоте отстройки.

[pokos]

По-порядку.
Никто и не говорит, что *ваще*. .

"2. Реально там не ФАПЧ, а АПЧ. В системе нет фазового детектора, то есть нет и прямой передачи джиттера в контур ООС, в отличие от других изделий."

Четал?

...В полосе затухания будет определяться только собственной нестабильностью ФAПЧ ....

Да, если говорить только о фазовом шуме, и то, пр идеальной реализации петли ФАПЧ.

...Это и будет ослабление входного джиттера на данной частоте отстройки.

Помимо входного есть ещё и собственный джиттер, который ни кто ослабить не в состоянии. Потому выходной джиттер, в лучшем случае, будет суммой по мощности собственного и фазового шума. Другими словами, нет никакого сысла делать фазовые шумы ниже на 10дБ и более, чем собственный джиттер ГУНа. А ГУН на МОП-транзисторах, да ещё в составе ПЛИС,- далеко не рекордсмен по собственному джиттеру.
Гораздо проще и полезнее не городить мегаогород на одну скорость 44,1, анавесить узкополосную ФАПЧ (10Гц те самые) на выход нормального приёмника SPDIF, да ГУН сделать на СВЧ биполяре, и поделить его счётчиком с низким джиттером.

А так...лабораторная работа была проведена, да. Результаты соответствуют теории. Не более того.

[Syava]

"2. Реально там не ФАПЧ, а АПЧ. В системе нет фазового детектора, то есть нет и прямой передачи джиттера в контур ООС, в отличие от других изделий."

Четал?

читал-читал. Ну да, не выделенное можно оспорить, но стоит ли? Лично мне вполне понятно, что имелось в виду.
Кому то интересно поиграть в придирки?

Да, если говорить только о фазовом шуме, и то, пр идеальной реализации петли ФАПЧ.

Во-первых, договаривайте *Да, если говорить только о фазовом шуме* ..и ещё о чём?

Во-вторых, на кой вам сферичекий конь в вакууме, то бишь идеальная ФАПЧ? Нет её идеальной и не будет, как и всё остальное в этом мире не идеально. Пора уже на землю спуститься и не оперировать абстракциями, типа *должна быть идеальная ФАПЧ*. ФАПЧ должна удовлетворять некоторым требованиям и поверьте, требования к ней в аудио девайсах вполне выполнимы в *наше* время на существующей элем. базе. Интегральных решений - да , мало, но никто ж не говорил, что будет легко. Всё остальное, типа ФАПЧ не тру для звука и т.д. - понты.
Ещё раз повторю, что мешает применить компоненты с низким уровнем нестабильности фазы?

Помимо входного есть ещё и собственный джиттер, который ни кто ослабить не в состоянии. Потому выходной джиттер, в лучшем случае, будет суммой по мощности собственного и фазового шума.

Выше^ написал.

Другими словами, нет никакого сысла делать фазовые шумы ниже на 10дБ и более, чем собственный джиттер ГУНа.

Полностью согласен

А ГУН на МОП-транзисторах, да ещё в составе ПЛИС,- далеко не рекордсмен по собственному джиттеру.

незнаю откуда это взято(?) - не буду комментировать.

Гораздо проще и полезнее не городить мегаогород на одну скорость 44,1, анавесить узкополосную ФАПЧ (10Гц те самые) на выход нормального приёмника SPDIF, да ГУН сделать на СВЧ биполяре, и поделить его счётчиком с низким джиттером.

А так...лабораторная работа была проведена, да. Результаты соответствуют теории. Не более того.

Ну дык вперед!
С нетерпением будем ждать отчетов о достижениях и прекрасной работе
девайса Могу только удачи пожелать(без всякой там задней мысли)

[pokos]

...Во-вторых, на кой вам сферичекий конь в вакууме, то бишь идеальная ФАПЧ? :

Разговор был не про идеальную ФАПЧ, а про параметры реальных. А в особенности, о погоне за мифическими нулями на фоне гораздо более серьёзных трудностей.

Ещё раз повторю, что мешает применить компоненты с низким уровнем нестабильности фазы?:

Вопрос явно не ко мне.

...Могу только удачи пожелать(без всякой там задней мысли)

Спасибо, конечно, но позновато, лет так на 5. Девайс был сделан, опробован, и отринут за ненадобностью - мультибитные ЦАПы, которые мы используем, не настолько чувствительнык джиттеру, чтобы городить весь огород.
Возможно, дельта-сигмы он и вылечит неплохо.

[SashaNetrusov]

Nе меняется !

Пришёл семпл по входу - счётчик увеличился, списался на выход - уменьшился...
Или как?

[SashaNetrusov]

Фаза - производная от частоты.

Фаза - интеграл от частоты. ФАПЧ - ФНЧ по сути.

[Syava]

Фаза - интеграл от частоты.

Да, вы правы - ошибся. Суть контекста это не меняет.

[SashaNetrusov]

Чтобы суммарный джиттер системы фапч из-за наводимых помех не намного увеличивал собственный джиттер ГУН на входе ГУН д.б. RC цепочка с полосой пропускания ниже 0.1 Гц. Чтобы кольцо ФАПЧ при такой цепочке внутри было устойчивым собственная полоса ФАПЧ д.б. примерно на порядок ещё ниже. Поэтому без длинного буфера не обойтись...

[tomtit]

2 Саша: +1 -1 = 0, не отрицаете ? Пришел сампл, ушел сампл, затем посмотрел значение указателя.
При тактовой 768*Фс существует один интервал на 768 где теоретически может генерироваться сигнал 22.05Кгц амплитудой 1 бит.
Ну и сами прикиньте его влияние в системе 3-го порядка с Фср 30миллиГерц. Да и ОС быстро выводит систему в такое
стационарное состояние, где уже ничего не меняется.
Вычисление сигнала ошибки проиходит именно для частот. А то, что держится указатель - выбор рабочей точки системы достаточно произволен -
это как-бы режим по постоянке.
P.S. И вообще мне уже все это изрядно надоело.
Хотите - не верьте ни одному моему слову, я больше никому не возражаю. Признаю, что изделие - полное Г... и точка.

З.З.Ы. Нетрудно видеть, что в установившемся режиме и буфера в 1 сэмпл достаточно (см. джиттер-фри мода СМ5842).

[vd_two]

Offтопик:
tomtit, не обращайте внимания! Собаки лают- а караван идет... Тут достаточно очень типа грамотных конструкторов, проектов-конструкций которых никто не видел (и не увидит, я думаю). Зато поумничать они горазды- только бы повод найти.
С уважением- Владимир.