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[4K百科] 带你了(le)解同轴/光纤的抖动! 试着用DIGICheck把它可视化

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苏打水的味道 楼主

2021-4-14 17:34:24

捕捉同轴光纤抖动 (1).JPEG + P; g7 ]5 R( _) ~' g
同轴和光缆都是一样的数字连接,但为什么会有区别呢?用来描述数字音频性能的术语之一是 "抖动"。 人们常说 "抖动越小,声音越好,抖动越大,声音越混浊"。7 ]$ M. S5 ~& H9 i# [
但是,我们平时用眼睛是看不到抖动的,也不知道如何测量。 当然,在数字音频设备的实验室,也有昂贵的高精度测量仪器,但一般用户很难拿到这种设备。* j$ ~$ @6 P" S' W0 j
然而,通过使用一个名为 "DIGICheck "的工具(该工具可作为RME音频接口的实用工具),我能够看到抖动。 因此,我也许能看出光缆(光数字)和同轴(同轴)的音质差异。 虽然这个实验有些神秘的一面,但是我们能够看到一个比较有趣的现象,让我来给大家介绍一下。! V. k( H$ t/ m4 ~7 q7 q5 s5 O6 ?
我想展示一下光缆和同轴之间的区别!正如我在《AV观察》20周年纪念文章中提到的,数字音频实验室的主旨一直是研究一般人认为是 "玄学 "的音频现象。 我一直在进行 "将CD复制到CD-R是否会改变声音"、"MP3和AAC的音质差别有多大 "等各种主题的实验和验证。 我一直想知道的一件事是,光缆和同轴电缆在声音上是否有区别。
! K# j, L9 Z' u# W3 S( K这两根电缆都能传输S/PDIF,这是数字信号的消费标准,而且事实证明,它们在传输单张CD音轨时,可以达到完美的比特性能,没有一个比特丢失或改变。 如果只看这一点,两者的声音应该没有区别。
- Q# _7 T" a2 F( C不过,我在比较的时候,常常会觉得同轴连接的声音要比光纤连接的好。 有很多人也说同样的话,我一直想知道有没有什么好的方法来验证这个问题。* T4 o$ _  [" A5 P4 R0 e
当然,使用光学时没有明显的区别,如无噪音、无高频、无低频。 不过,不知为何,我觉得同轴的声音更清脆,但 "这难道是我的想象力吗? 说起来,这也是一个无法否认的事实。 但如果你说 "这就是我的想象力吗?"我也不能否认,与其说我想打破玄学,不如说我在想能不能用数字来表现这种情况。
' ~% [- J2 J) V! f9 K即使我分析光声和同轴声的频率,它们之间也没有区别。 在这样的情况下,经常提到的是抖动的差异。 同轴的抖动较小,光学的抖动较大,所以声音的焦点比较模糊。 但真事这样的吗?1 ^+ G) \& d& j% S
是否可以在不使用昂贵的测量设备的情况下捕捉抖动?; w) D6 ?) ?) ^7 J
在进入实际测试之前,我们先给不熟悉抖动的人简单解释一下。' j5 M2 a& E! X" h9 ]
数字音频时钟是一种周期性信号,如44.1kHz或48kHz。 如果时钟准确,就会像下图中的红色信号,但如果时钟有抖动,时钟时序就会有波动,比原来的时序早或晚,如蓝色信号所示。 捕捉同轴光纤抖动 (2).JPEG $ ]2 U' \1 J& P* _4 o: ?6 o1 |
据说这种抖动会导致音质问题。 我们还无法验证抖动是否真的会引起声音的变化,以及它是如何影响声音的,但首先我们想看看抖动是否真的存在。0 z2 O- i+ S3 s& s3 e8 q
然而,如何看待抖动,却难以知晓。 如果是一个简单的字时钟,我可能用示波器就能看出来,但流经光缆和同轴电缆的并不仅仅是一个时钟,因为数字音频信号是根据时钟的时序流动的。
2 K* Z) p% X' i( ]我用RME的Fireface UCX在内部时钟、光学时钟、同轴时钟之间切换,提取出与点击相匹配的字时钟数据,在示波器上观察。
4 ]. N- j9 b( Y7 B/ e7 c# E 捕捉同轴光纤抖动 (4).JPEG 实验的连接图% G9 R8 {# o$ \
从先锋DVD/SACD播放机 "DV-610AV "输出的是光纤和同轴信号。 本装置可同时输出光信号和同轴信号。 我用了一条便宜的RCA视频线作为同轴输出。 而光缆方面,我用的是在网上花1000日元左右买的3米长的电缆。! q6 `1 E. O, ]6 }6 }
捕捉同轴光纤抖动 (5).JPEG
, Y( w. z$ ^7 R2 d: A在雅马哈AV功放的顶上,是先锋的DVD/SACD播放器 "DV-610AV"。0 t  ^; D* f0 d' ^3 @0 e% Z
捕捉同轴光纤抖动 (6).JPEG
- j; q0 _6 @" i# c; k) @/ j实验用的同轴电缆和光缆。 两者都不贵。
5 p, k; v& P# {! k4 aRME的Firaface UCX的独特之处在于它有多种终端,可以实现同步和互换。
' y! p; p% h: W4 `2 O 捕捉同轴光纤抖动 (7).JPEG & H" D% J# m+ V; a
Fireface UCX后部的各种数字输入。
/ |" e% Y5 H: E& _) B* a4 @) N 捕捉同轴光纤抖动 (8).JPEG
8 g; N0 I0 S( h3 ~& T前面部分
2 V. l9 s9 t! U1 D" O/ @3 L, `和其他音频接口一样,Fireface UCX也有一个内部时钟,但它也可以使用时钟源在S/PDIF光纤和同轴输入之间切换。 而由于时钟可以根据该时钟从字时钟输出端输出,所以我在示波器上看了一下。. j, g* t7 o3 O1 j& P
捕捉同轴光纤抖动 (9).JPEG & v1 k: R9 U, i: \' C% i8 h
时钟源可用于切换& h' R: h7 J- V# t$ W. ?
捕捉同轴光纤抖动 (10).JPEG
& j, F5 Q2 g( P* ~6 X用于验证的示波器" y9 y; i# Q' p1 I! S0 Q' a
遗憾的是,这种方法并没有发现什么。 无论我选择哪种时钟源,屏幕上显示的时钟波形如下图所示,波形没有变化。 在所有的情况下,频率都显示为44.1kHz,完全一样。 从图中可以看出,波形并不像理论值那样是一个干净的方波,当然也有一定的失真,但切换到任何时钟源时,失真度没有差别。- c7 V2 l& ]/ x
捕捉同轴光纤抖动 (11).JPEG
1 f; s* M& d; v示波器上的波形显示并没有显示出信号源之间的任何差异。6 s# @: l+ v" t' b$ Z$ L2 q# ?
好吧,实际上,这个用示波器的检查是事后才想到的,真正的问题是用RME的工具DIGICheck来验证。 去年11月写完第873篇文章后,我在检查时发现一个奇怪的现象,于是我又试了一次。 这个奇怪的现象是通道状态显示器上显示的某个数值的移动,这是DIGICheck的12个测量工具之一。7 V( E. G9 i! g5 e
终于抓住了 "稳定同轴 "的现象!通道状态显示是一个显示来自CD、DAT、MD等进入RME Fireface UCX的S/PDIF信号状态的工具。, g. G6 }& K5 @7 p
如果没有信号输入,则不会显示任何信息,但如果您使用CD播放器的S/PDIF光缆将信号发送到Fireface UCX,例如,会显示下图所示的信息。) g6 z5 O4 x4 v- ]1 A( y) W
捕捉同轴光纤抖动 (12).JPEG 9 k, v& M; B! q# ?
无信号输入时
) V' ?& t" }4 T4 ]5 d% t 捕捉同轴光纤抖动 (13).JPEG & d6 J8 i) k0 A% K; c' G
从CD播放器通过光纤连接时的显示
( T6 ~: B  m) ~6 B/ L$ p8 ]- X可以看到屏幕上显示的信息有:源信号的类型(CD或DAT等)、是否有版权保护信息(SCMS=串行拷贝管理系统),以及当前播放的分钟和秒数。7 i0 z( F$ [  S9 ^
不过,这里要注意的是底部的 "近似s/f(慢) "一项。
8 _9 K4 @* @1 z' |/ a根据RME的解释,本项显示(测量)样本频率在±4%的范围内。 根据RME的解释,它显示(测量)的采样频率是在±4%的范围内,但是我看了一下,发现在同轴信号的情况下是稳定的,但是在光信号的情况下,数字变化很快。
8 }( E$ U# b2 X/ O0 N3 W- x* A) z. g1 W2 F, a  Q0 j& |; m
8 i$ v8 |/ h* v4 m8 |. r' M
1 `3 ]8 p) p' Y* ~; x
用视频比用文字更容易理解,所以我把验证结果上传到了网上。) [- E, q3 w4 b) _, X# j- `
捕捉同轴光纤抖动 (3).JPEG # V) L" l, t% {+ X3 `: \7 Y
DIGICheck你明白自己在做什么吗?
7 ?& `  H$ m/ w通过屏幕左侧的Fireface USB设置,你可以在同轴和光纤之间多次切换时钟源,并在屏幕右侧的DIGICheck通道状态显示屏上查看时钟状态。 这样看来,同轴比光学更稳定。+ C. J8 a' ^6 R2 O
不过,如果是同轴的话,并不完全稳定,在一定程度上可以使用。 另外,考虑到即使是内部时钟也会有一定程度的波动,我们能在多大程度上相信这个Approximated s/f(slow)是有点疑问的。
+ Y8 j6 R) S; Q: U另外,小数点后两位数的显示,比如44.10kHz,但我之前说过,100Hz左右的精度是小数点后一位数,我不知道该如何相信第二位数。 但无论如何,在这种方法的实验中,同轴似乎比光缆更稳定。/ Y+ I& M  a5 y+ {5 a1 o: r
我不能宣称 "同轴比光缆好",但我认为,我们不用昂贵的测量设备,用普通用户力所能及的设备,就能在一定程度上看到抖动,这是有意义的。我们希望你会发现这个实验的结果是有用的。9 w' B0 ]/ B6 I% n0 S7 K/ c3 m

4 q( W$ w  e' G/ z/ ]& X/ [
. {. x! U/ e2 W: J- T0 c

全部回复9

leiting24 发表于 2021-4-15 09:54:58

leiting24 推荐

2021-4-15 09:54:58

读起来有点点深奥,其实最后的结论才是重要的。谢谢楼主提供的技术性文章。
ARFEI 发表于 2021-4-15 18:35:02

ARFEI 板凳

2021-4-15 18:35:02

不是很懂
oiiocn 发表于 2021-4-18 14:34:10

oiiocn 地板

2021-4-18 14:34:10

真正发烧友需要学习的。。。
xcjd 发表于 2021-4-27 11:42:26

xcjd 5#

2021-4-27 11:42:26

解决了同轴与光纤的疑惑
天天涨停 发表于 2021-5-4 00:05:53

天天涨停 6#

2021-5-4 00:05:53

非常给力
行单影独 发表于 3 天前

行单影独 7#

3 天前

正是我需要学习的地方
" g3 B! E, C9 Y+ n
dgzzxx1 发表于 前天 08:47

dgzzxx1 8#

前(qian)天 08:47

新手报到,看来得慢慢学了。
sgphoto 发表于 昨天 09:56

sgphoto 9#

昨天(tian) 09:56

新手上路,学习中。
gxt2004 发表于 昨天 22:00

gxt2004 10#

昨天 22:00

很专业的知识! jitter 时间抖动的概念
4 s. j+ R* t5 D9 L7 O/ P1 g还似是而非。

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