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楼主: Dracula81

[其它] 请神棍们以后不要再拿jitter出来忽悠人了,谢谢

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发表于 2011-6-3 16:51 | 显示全部楼层

数值分析解jitter vs distortion

看你们和大家坛上炒得挺热,我发表点意见:
上程序说话,scilab的仿真,结果jitter只要不大于产生误码的阈值,就不会产生失真。对于一个24/192的spdif来说,频率为12.288m,检测阈值为1/(4*12.288M)s=20.35ns,即jitter小于20ns就不会对音频产生影响。对于宽带pll的接收器,如dir9001,jitter的容忍度更大,可达100多ns!

以下程序原创,转的留名!!!
用Scilab写的,不知道的看高中数学书去!!!

samplerate=44100;//unit: sps
jitter=1;//unit: ns
frequency=1000;//signal frequency
xorig=0:1/samplerate:1;
xpolluted=xorig+2.828*jitter*10^(-9)*(0.5-rand());
yorig=sin(2*%pi*frequency*xorig);
ypolluted=sin(2*%pi*frequency*xpolluted);
forig=abs(fft(yorig));
fpolluted=abs(fft(ypolluted));
dio=forig(frequency*2+1)^2+forig(frequency*3+1)^2+forig(frequency*4+1)^2+forig(frequency*5+1)^2;
dip=fpolluted(frequency*2+1)^2+fpolluted(frequency*3+1)^2+fpolluted(frequency*4+1)^2+fpolluted(frequency*5+1)^2;
dio=sqrt(dio)/forig(frequency+1);
dip=sqrt(dip)/fpolluted(frequency+1);
ddi=dip/dio;
ddi=log10(ddi)*20;
printf("The distortion increasement is %f dBn",ddi);

结果是0dB,也就是无干扰!!!
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发表于 2011-6-3 16:51 | 显示全部楼层

jitter vs SNR

但是,重要的问题是,jitter会降低SNR,众所周知,SNRmax=6.02*bits+1.73,受jitter的影响,其实际值为 20log10(1/(2*pi*fin*tj)),所以,一个24bit的系统,想达到146dB还是很难的,在频率为1k,jitter为 10ps(相当小了)的时候,SNR为144dB,这还只是理论值!所以,要想实现24bit全范围,20~20khz全范围,jitter应小于等于 0.4ps,所以,只能用xo直接给ic提供时钟。但是,想1792这样的dac是sc架构的,能容忍50倍的jitter(过采样,数据计算自 pll1700的datasheet),本身SNR为132dB,所以他的jitter容限为100ps。一般情况下,任何时钟分配器,合成器都差不多够了,更何况我们有无敌的src呢。所以,大家不要再纠结与jitter了。要是真的看它不爽,弄个src,一切搞定。
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发表于 2011-6-3 17:28 | 显示全部楼层

jitte?误码?

前面有说jitter会对信号产生误码的,这个我不否认。但是,最大12.288m的aes信号,nrzi编码,它的半波时间为81.4ns,采样时间为40.7ns,也就是说,采样误差小于等于20.35ns,就不会影响采样!!

有人说了,如果数据比时钟早来一点或晚来一点的话,数据和时钟就不同步了。但是,芯片在接收信号的时候不是同时接收时钟数据的。发送端在时钟上沿发送数据,接收端在时钟下沿接收数据。也就是说,jitter的最大值的绝对值的二倍只要不超过时钟下沿到上沿的时间,就不会误码

附:发送和接收的verilog程序

发送:

always @ (posedge clkout)
dout<=xxx   //发送的数据

接收:

always @ (negedge clkin)
din<=xxx   //接收的数据
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发表于 2011-6-3 17:32 | 显示全部楼层

炮轰看src不爽的人

本文献给看过采样和src不爽的人。

过采样和src的目的不仅是"转换“信号,也不是什么“升频”,而是因为当一个频率为f1的信号被频率为f2的信号采样时,比如采样率44100,频率 1000时,不仅有1000hz的信号,还有43100hz的信号,也就是采样互调失真!所以,通过插值,使得采样率远高于音频区域,为的是减少lpf的设计难度!升频什么的之所以带来好处,是因为这么做提高了镜像频率,降低了镜像信号对声音的影响!楼上所说的src影响音质,我不敢赞同。src分为 asrc和ssrc,分别代表异步采样率转换和同步采样率转换。同步转换是把输入采样率升高到n被或降低为n分之一,只要转换的过程中采样率的最小值大于等于40k,就一定没问题!但是,插值和抽取的时候会产生互调失真,所以一般在采样率转换器后面加入fir低通滤波器,目的是尽可能的降低镜像信号的幅度。数字滤波器与模拟滤波器不同,数字滤波器可以轻易做到几十阶,这是模拟滤波器做不到的。

再来说一下asrc,asrc的原理是把输入信号插值为固定倍数,再由输出时钟抽取信号。这种架构会因为抽取时钟与插值时钟不成比例关系,而造成临位误差。这种误差一样可以被滤波器消除!所以,评价一个src的重要指标是数字滤波器!

179x都是过采样+数字滤波器(df)的芯片,src和过采样那么差,ti疯了?lavry疯了?apogee疯了?

我本人就是做fpga设计的,目前专攻音频算法,有不服的,请拍砖!!!

本人兰大学生,有西北的,看着不爽的,欢迎面谈!!!
音联邦
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发表于 2011-6-3 17:34 | 显示全部楼层
原帖由 BlueSkull 于 2011-6-3 17:32 发表
本文献给看过采样和src不爽的人。

过采样和src的目的不仅是"转换“信号,也不是什么“升频”,而是因为当一个频率为f1的信号被频率为f2的信号采样时,比如采样率44100,频率 1000时,不仅有1000hz的信号,还有431 ...
血气方刚的好小伙,我支持你。
C'est La Vie
霜序又近,秋风再起,却道似寒非寒。几度黄昏,悄对落花,不觉岁月蹁跹。客里耽华年。怅新橙谁破,清溪空浣。一曲箫音,吹尽萧瑟是江南。长记斜阳日暮,看晚潮催趁,帆向远天。今夕酒醒,离人何在,徒留沙洲孤雁。秋堤锁轻烟。多少饮水事,等闲画扇。清风如伴,何妨吟啸山水间。
香港弦声音响
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发表于 2011-6-3 22:00 | 显示全部楼层
原帖由 BlueSkull 于 2011-6-3 17:32 发表
本文献给看过采样和src不爽的人。

过采样和src的目的不仅是"转换“信号,也不是什么“升频”,而是因为当一个频率为f1的信号被频率为f2的信号采样时,比如采样率44100,频率 1000时,不仅有1000hz的信号,还有431 ...


采样率远高于音频区域,为的是减少lpf的设计难度!
[s:20][s:20]
纯粹靠读书学来的真理,就像假肢、假牙或植皮。——叔本华
de amnibus dubitandum怀疑一切
包括自己的想法!

古典音乐解剖
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发表于 2011-6-3 23:28 | 显示全部楼层
原帖由 BlueSkull 于 2011-6-3 16:51 发表
看你们和大家坛上炒得挺热,我发表点意见:
上程序说话,scilab的仿真,结果jitter只要不大于产生误码的阈值,就不会产生失真。对于一个24/192的spdif来说,频率为12.288m,检测阈值为1/(4*12.288M)s=20.35ns,即ji ...


这个帖子有点技术含量,同意你这个帖子里的程序!

但结论要小改一下:“小于20ns的Jitter不会产生N次谐波失真(N为正整数),但会产生边带干扰!
不知你同意这个结论否?你的”N次谐波失真等于0dB,无干扰“逻辑上不通的,你的程序只能产生”N次谐波失真等于0dB,无N次谐波干扰“的结论。

给个边带干扰的链接吧,还是不习惯抄别人的东西。http://hi.baidu.com/hongmy77/blo ... 62ad42fbf2c08f.html
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发表于 2011-6-4 00:01 | 显示全部楼层
原帖由 BlueSkull 于 2011-6-3 17:32 发表
本文献给看过采样和src不爽的人。

过采样和src的目的不仅是"转换“信号,也不是什么“升频”,而是因为当一个频率为f1的信号被频率为f2的信号采样时,比如采样率44100,频率 1000时,不仅有1000hz的信号,还有431 ...

对于你在这个帖子中的观点我的意见如下:
一、数字滤波器的性能可以做到很强大,但请注意两个问题:
        1. 相频响应即群延迟问题,1K和16K的两个同相位正弦波进入数字滤波器后,出来的相位就会产生差异,这个差异对听感有无影响?
        2.脉冲响应问题,一个滤波器对连续正弦信号的响应可以比较完美,但对脉冲信号的响应呢?音乐信号离测试用的连续正弦信号很远。
二、SRC真能完美解决Jitter吗?SRC的输出信号频率可以直接从晶振中获取吗?SRC芯片的输出主时钟不用PLL电路来合成吗?
       我们做一个假设:输入的信号是44.1K16bits的数字音频,但由于数字源的晶振误差,其频率比标准低了万分之一。     SRC芯片的输出时钟由连接SRC芯片的晶振分频得到,由于晶振的离散性,这个晶振频率比标准高了万分之一,两者差了万分之二。
       请问?连续放一个小时音乐,SRC芯片要多大的缓存才能避免爆音?

       实际的SRC芯片的时钟是供给DSP电路和控制部分的,输出时钟一样要用PLL电路来锁定输入信号的时钟,SRC芯片的FIFO缓存通常比较小,因此PLL环路滤波器的带宽就不能太小,SRC芯片可以减小Jitter但远不能消除Jitter,还带来了升频时的数字滤波副作用。

三、科学可以有完美的理论,但工程上更多的是妥协。
       1.过取样是为了降低对模拟滤波器的要求,但数字滤波器也对声音有负面的影响。
       2.SRC可以降低(不是消除)Jitter的影响,同样也带来数字滤波器的负面影响。
       3.数字音频解决了存储、噪音、磨损等问题,也带来了滤波、Jitter等问题。
四、看了你的帖子,觉得你有技术,有科学的态度,愿你早日设计出比PCM1792内置数字滤波器更完美的算法,并开发出相应的FPGA套件,为中国争光,为烧友造福。愿你早日设计出比CS8421更好的SRC芯片,更低的PLL VCO固有Jitter,更好的PLL环路数字滤波器,更低的异步SRC失真。搞出来的话吱一声,我们大家来支持你!
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发表于 2011-6-4 01:14 | 显示全部楼层

回复 1214# lszyc 的帖子

谢谢你的认真和关注。

1.边带干扰,表现为信噪比的降低。

2.线性相位滤波器的群延时一致。

3.我们不关心脉冲信号,只关心任何信号的频率小于等于20khz的分量。

4.src的原理是插值抽取,不是pll稳频,你说的是pll跟踪缓冲。

5、6.df的影响随着阶数的升高二降低。具体的请看dsp类的书。

6.滤波器可以通过几个运放实现,2个运放可以做到5阶(保证性能,我们的试验结果)。

做出顶级产品那天,一定通知你!!
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发表于 2011-6-4 09:50 | 显示全部楼层
原帖由 DMD888 于 2011-3-31 20:22 发表
        楼主概念完全错误。时钟误差造成对表达声音的数字电信号产生误读,跟声音的速度没有任何关系。因为数字信号是靠读取时刻来确定信号的位数的,时钟错误可能将第二位码误读为是第一位或第三位,甚至差得更远。

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2008-4-7
发表于 2011-6-4 10:22 | 显示全部楼层
顶 Blue Skull  !!!!!  [s:20] [s:20] [s:20] [s:20] [s:20] [s:20]
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发表于 2011-6-4 11:54 | 显示全部楼层
原帖由 BlueSkull 于 2011-6-4 01:14 发表
谢谢你的认真和关注。

1.边带干扰,表现为信噪比的降低。

2.线性相位滤波器的群延时一致。

3.我们不关心脉冲信号,只关心任何信号的频率小于等于20khz的分量。

4.src的原理是插值抽取,不是pll稳频,你说 ...



刚才看了一下,现在的DAC和外置DF中的数字滤波器还真都是线性相位的,相位就不是大问题了。
其它几个问题还可以再讨论一下:
1.边带干扰,表现为信噪比的降低,但这个与普通与信号无关的干扰不同,它是与信号相关的,对声音的影响比白噪音和50HZ的电源干扰要大。
3.搞算法可以不关注脉冲信号,只关注连续信号。但音频信号的包络很像脉冲信号,给一个别人的图吧:
音频.jpg
4.SRC原理很简单是插值,但这个插值的倍数是相对固定的,因此SRC芯片要不是输出MCLK为MASTER,输入为SLAVE,要不反过来,不能两个都为MASTER。AD1896内部有一个数字PLL电路就用于SLAVE跟踪MASTER,其数字化环路滤波器曲线在第20页,PDF链接为http://www.analog.com/static/imp ... a_sheets/AD1896.pdf
5.SRC内部的PLL电路的VCO不是晶振,其Jitter一般比晶振高,具体是多少Jitter,我没有相关资料,但要比DIR9001低我觉得有点难。DIR9001的问题是环路滤波器带宽太大。

[ 本帖最后由 lszyc 于 2011-6-4 12:22 编辑 ]
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发表于 2011-6-4 12:04 | 显示全部楼层
原帖由 lszyc 于 2011-6-4 11:54 发表



刚才看了一下,现在的DAC和外置DF中的数字滤波器还真都是线性相位的,相位就不是大问题了。
其它几个问题还可以再讨论一下:
1.边带干扰,表现为信噪比的降低,但这个与普通与信号无关的干扰不同,它是与信号 ...
3.搞算法可以不关注脉冲信号,只关注连续信号但音频信号的包络很像脉冲信号,给一个别人的图吧:


关于第三,你那个是时间轴压缩的波形,你把时间轴展开,就会发现它极度像正弦波。[s:14] [s:97] [s:30] 跟脉冲没有任何关系。
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发表于 2011-6-4 12:13 | 显示全部楼层
原帖由 饿虎扑食 于 2011-6-4 12:04 发表


关于第三,你那个是时间轴压缩的波形,你把时间轴展开,就会发现它极度像正弦波。[s:14] [s:97] [s:30] 跟脉冲没有任何关系。


给个展开的图吧:
音频.jpg
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发表于 2011-6-4 12:43 | 显示全部楼层
还有一篇文章,我转个网址吧:http://bbs.auralic.com/bbs/viewthread.php?tid=14
我觉得数字音频采用24/96格式发行还是有必要的。
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