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当今消除时钟误差(Jitter)的几大方法 [复制链接]

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  当今消除时钟误差(Jitter)的几大方法

Purer

如何使时钟的频率稳定是值得认真对待的。请注意,时钟不稳的直接表象是声音发毛、干涩反之则润泽幼细。事实上,一些厂家在制作CD机时,常采用晶振时钟倍频方式,即将2.4M倍频到16M。这也是伺服电路和解码电路常用的一种工作模式,其负面效应是极易造成失真。比如说从8M到16M等于放大了一倍,此刻抖动系数亦相应增加放大,由此直接影响到解码芯片内部也相应不稳。解码芯片需要的是一个稳定的时钟频率,通常其内部时钟频率是固定的,由于它不能确保外部时钟与内部时序电路始终之吻合,故极易造成时间的延迟,其声音输出失真度会有增无减。这种现象十分类似卡拉OK混响器,将延时混响时间调的越长,演唱者的原声就越被失真地夸大。

为了消除CD或DAC的这种失真,有几种方法:

(1)时钟分频技术

   具体来说(16.9344Mhz为例)就是将33M时钟频率除以2得到16Mhz的频率,由于是分频没有放大故抖动值很小,信噪比和稳定度得以提高。其次由于分频技术而使得内部的工作状态十分稳定,不会引起干扰和串扰,因为时钟电路是一个很娇气的电路,它很容易受到外界的影响。应用机型之一:Counterpoint Da11.5转盘。

(2)时钟锁定技术

  在前几年看到的香港杂志上不时有些广告在吹的DPA就是采用了这个技术的,美名为“双相位锁定环路”不过是采我们常见的74HC4046锁相环电路组成的,其工作原理是和负反馈放大器是一样的。PLL和NFB相比较它们的对应项是:相位比较器(HC4046)=差动放大器;VCO=积分器;环路滤波器=相位补偿器。其详细的原理将在日后介绍。应用机型之一:Stax DAC-Talent-BD

(3)时钟同步锁定

转盘部分的时基信号与解码部分的时基信号来自独立的两个电路,这时就会产生相对的时基误差。尽管这种误差量很小,均处于标准允许的范围之内;但只要不是同一个时基电路产生的信号,就会有相对误差。而只要有相对误差,就会使重播音质产生劣化。这是一个不容忽视的事实。
  在专业的独立解码系统中,不会产生这种问题。因为专业的独立解码系统,都设置了外同步信号接口。不论是多少台与之相关的设备,都可以处于同一时钟信号的指挥之下,不会产生新的、附加的问题。时钟同步锁定其原理是由数字解码器处引出一路参考时钟(Master Clock)的讯号,当CD转盘接收后,就以这个参考时钟来控制CD内的伺服电路,使得CD转盘的时钟能和解码器的时钟能够做到相对同步,时基误差由此减少。用一句简明扼要的话来说,就是采用单一时钟。应用机型之一:Arcam Delta 250 转盘 Black Box 500 DAC

(4)高精度高稳定的晶体振荡器

综上所述都和一个高精度高稳定的时钟发生器有关,所以一个高精度高稳定的时钟是一个发烧级的数码器材必需品。试想你有什么样的技术都好,但时钟源又不稳定又有极大的误差是神仙都没法打救的。

在处理数码时钟误差中,Vimak在数字的处理上相当重视误差校正和Jitter(时基误差)的消除,Vimak更使用上美国摩托罗拉(Motorola)的DSP一56001作为误差校正的一部分,用料之猛令人惊讶无比。设计者动用了两套系统校正误差,同时也利用了超稳定度的石英振荡来获得极低的信号误差,成绩是惊人的小于5Oppm!
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一大卖点,真的有效吗??还是JS的花招??
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不到100个人看要删的啊,帮我顶 啊
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Q  我有个异想天开的问题:既然Jitter是目前CD机靓声的大敌,能否设计一部内装大容量内存的机器,放入CD之后先将数码讯号读取在储存器内,这样既解决了Jitter问题,还能消除震动对声音的影响,岂不一举两得?

上海市浦东居家桥路199弄 王成

A  恐怕您对Jitter成因的理解有偏差,通过存储 器预读缓冲的方法来降低Jitter是行不通的。所谓Jitter,就是时基抖动,也叫时基误差,是数码系统中特有的一种现象。数码系统要想正常工作,首先得有统一的基准脉冲信号,称为时钟或时基信号,其作用在于协调系统各部分电路以一个统一的节拍运行,相当于给行进中的方正队列喊口令“一、二、一 ……”,这样才不会乱套。由于种种原因,某些部分的运行节拍可能跟时基信号不统一,好比方正队列中有人的步伐发生了错乱,这就是Jitter。若Jitter比较严重的话,有可能导致D/A转换之后出现误差电压信号,从而造成失真,所以需要设法尽量消除或减小Jitter。
     对CD/DVD系统而言,造成Jitter的主要原因,是因为转盘部分与数模转换器(数码电路部分)通常各用一个石英震荡器,要让两部分的时钟节拍严格统一起来很困难,震荡频率和相位之间的偏差就会使数字讯号产生抖动现象(Jitter)。要解决此问题,在一体机当中显得比较容易,只要让转盘与数模拟转换器使用同一个石英震荡器(同一个时钟讯号),Jitter就能得到有效的抑制。在分体式系统中不可能让转盘和DAC采用同一个石英震荡器,所以解决办法要复杂一些。目前已经有几个厂家提出了自己的解决之道并付诸实践,如利用额外的数字线专门传输时钟讯号的I2S传输接口、JVC公司的K2时钟修整界面等,均能将Jitter降低至可以忽略的程度。
     显然,Jitter不是因为读取数据不流畅而起,用存储器来进行预读缓冲也就解决不了问题。不过,预读数据在存储器中的确可以克服震动的问题,事实上,CD随身听中的电子防震功能就是如此实现的。
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看来壮观,听来雄伟
作者:赖英智 出处:《音响论坛》108期 发表时间:2002-01-30 16:26:07
最近跟陈运双主笔讨论一些数位的问题,我请教他:为什麽一些号称有超低时基误差(Jitter)的数位器材,听起来却不一定很好听?陈先生认为时基误差存在于很多地方,包括传输介面与元件本身都有误差的存在,厂方所公布的时基误差可能因为测量的方式不同,结果也会是回事。例如转盘从镭射头拾取部份进行测量,时基误差可能只有10Ps,但线路Lay-out不良造成的杂音与震荡,到了输出端已经使时基误差增加到100PS;再经由接触不佳的RCA头与线材本身影响,传到数类转换器时时基误差说不定已经高达500PS。如果再加上接收晶片、DAC晶片本身的误差,我们都不敢想最后是什么样子。聪明的读者,你猜厂商曾公布哪一项数据?应该是10ps吧。我的意思是说,在我们有限的知识里面,时基误差仍然存在了许多疑问,就算真有接近零Jitter的产品出现,谁也无法保证声音一定会好听,因为这时还要考虑类比放大线路的设计。最後问题回到原点,是A类好还是AB类好;是真空管好还是晶体好?我想时基误差已经过于滥用,沦为厂商的宣传工具,事实上数位系统中Jitter对声音的最终表现,并不具有百分之百的致命影响,把关键性的零件更换,把电源弄得干净稳定些,把线路的排列简化与合理化,说不定对声音的帮助更大 。MBL 1611数类转换器就是个成功的示范,它没有使用任何先进与独创技术,但声音却是人听人爱。美国Altis的CD III转盘与Reference数类转换器又是一个例子,它的结构简单得让人觉得厂商有A钱嫌疑,但国外评论却是一片叫好之声,[The Audiophile Voice]杂志的主笔甚至说Altis Reference是他们听过最动人的数类转换器。Altis是最早把真空管放进类转换器的厂商之一Altis的老板与设计者Howard Mandel本来就是数位电子工程师,八年前他成立了Altis公司,原因还是老套:他不满当时数位器材的声音,所以干脆就自己做了。Howard Mandel曾参与飞利浦公司的数位开发工作,他负责A/D晶片的部分,而飞利浦则让他分享D/A晶片的技术,所以Altis算得上数位器材的先驱之一。九零年芝加哥CES秀中Altis推出第一部产品DPA(当时售价才两千美元),就采用刚起步的位元流转换系统,但不是一般的1 Bit,而是独特的17 Bit系统(16 Bit资料与1 Bit的Dither数位杂音)。高级的Reference更设计成电源分离结构,没有使用DSP或高倍数的超取样技术,就已经使声音非常接近类比音源的表现。他们的第一部转盘CDT-1不但电源分离,也采用上方取片方式,外面没有再加盖子。接下来Reference升级为Signature Reference,两大箱的数类转换器无论声音表现与售价都创下新高记录,TAS将其列入不计价位的梦幻名单之一。之后Altis所推出的旗舰Ultima也是两箱式设计,Howard Mandel首度把真空管加进类比放大线路中,这又是数位器材的一项突破。除此之外, Altis是最早把数位器材做成模组以方便升级的厂家;早期的双差动输出线路居然可提供20V的峰值电压,他们也是大输出的提倡者。过去Altis器材的机箱还采用镀铜钢板打造,拥有绝佳的隔离杂讯能力。 Jadis就是看上Altis的实力,所以委请他们设计了天价的JS-1数类转换器。如今Altis只有Centauri与CD Ⅲ两部转盘,数类转换器也只有Reference一款,过去的光荣事迹全都可以在它们身上找到。这么简单的转盘,为什么要卖这么贵的价钱?我们先拆开 CDⅢ转盘,看看这么重的机箱里面到底藏了什么。相信你跟我的意外是一样的,它里面什么都没藏! Altis首先用厚厚的钢板制作了一个与Reference数类转换器同样大的机箱,方便用家叠放在一起,这个大机箱无形中起了避震隔震的作用。先不说别的,那两公分厚的白铝面板,就足够其他器材大惊小怪了,Altis准备以装甲机箱来说服客人。从CDT-1开始,Altis已经把抽屉式设计排除在外,它们没有上盖的造型也如出一辙。台湾灰尘这么多,没有上盖还得了? Altis特别生产了一个压克力材质的[锅盖],让用家罩在传动系统外面,这样就不怕雷射头弄脏了,不过它的造型得花点时间才会习惯。在CD III中心圆盘下面,有三支长螺丝将飞利浦CDM-12工业型传动机构固定住,转轴上面有一个不锈钢精制的大型唱片镇,奇的是它没有磁铁,而是利用转动时的离心力保持平衡!Altis认为要降低转盘时基误差,电源的影响最大,所以它们用了三个T0-3晶体来进行稳压,分别对机械与雷射放大供电。CD III转盘所用的显示幕也是它们多方挑选,号称世界最低杂音者。线路板使用纯铜箔制造,上面有一个Altis自己设计的软体,如果搭配Reference数类转换器使用,Jitter居然可以降到5ps以下。至于CDM-12工业型传动机构宣称将Audio-DVD完成後,它们可以直接更换部份零件来升级,它的霍尔马达扭力强劲,金属底座牢靠坚固,Altis就没画蛇添足了。如此简单为什么要卖那么贵?我不知道,也许可以从它的声音表现寻求答案吧。真空管组成温暖的心,大输出塑造成铁甲金刚Reference数类转换器同样简单,它的造形几乎就是去掉电源箱的Ultima,面板上只有四个按键,分别是电源/显示幕亮度/相位与输入选择,其他什么都没有。Reference数类转换器里面以金属板隔成三个区域,最左边是电源供应,包括一个EI变压器与六组稳压,总共对八个地方分别供电。中间是数位线路,包括一个Crystal CS8412接收晶片,一个Philips SAA7350位元流晶片。比较值得注意的是接收晶片后方,有两颗Altis自己开发的大补丸,一颗是Accufilter,一颗是DAIR,资料上说它们可以把频率与时基中的一些「不良份子」消减掉,因此Reference数类转换器不论搭配任何转盘Jitter值都将小於10ps。线路板的右边是很单纯的类比放大,使用了四支Philips JAN 6189W(12AU7)做A类三极管放大,其中两支负责增益,两支做缓冲级。简单是简单, Altis的用料相当豪华,像是里面所有的接线都是Siltech的纯银线,定制的交连电容为PSX塑料材质,所有该强化的地方也都强化了。Reference数类转换器只有三组数位输入,一个SMA光纤与两个RCA同轴,输出端子则平衡与非平衡都有。第一次看到它的规格资料时大吃一惊,怎么有人把输出电平做得这么高(平衡10.4V,非平衡 5.2V)?时下流行以晶片控制音量的一些前级,恐伯都会产生过苛的问题,後来收到实际产品,输出电平已经改为5.2/3.8V,仍然比标准的2.5V大一些,但搭配任何前级都OK了。Reference数类转换器里面有一组微电脑,举凡真空管故障、讯号误差太大等,都能由文字显示出来,它有很先进的地方。大块吃肉大碗喝酒,畅快淋漓整套Altis的数位器材送来杂志社已经有三个月,期间我们陆续搭配过很多扩大机与喇叭,但都没有发现Altis的真正好处,甚至几次拿Arcam与Proceed的CD唱盘来使用,发现竟然比Altis还好听一些。不可能吧?我也是这么想,所以这篇评论迟迟一直没有动手。连续几期我都提到,原来是电源惹的祸,Altis绝非池中之物。在杂志社里定稿时搭配的器材为Luxman L-500综合扩大机推JBL 4344 MKⅡ喇叭,数位线就用原厂的SMA光纤,这是标准的录音室鉴听系统,很清楚就把CDⅢ转盘与Reference数类转换器的个性交代出来。首先,Altis呈现出来的音像都比较大,而且是全频段的大,不会三角铁变小了,只有定音鼓膨胀。音像一大,音场就特别充实,所有乐器罗列在眼前层次井然,人声则具体逼真。接下来, Altis的速度非常快。Telare的「曼西尼精选集」第二首「月河」,弦乐的柔软弹性煞是迷人, Aftis将弹性减少一些,以更明显的跃动感取代,让聆听者真切的知道有几把大提琴。当然不能不提Altis的巨大动态,米奇哈特的「行星鼓乐」一直是世界音乐的经典作,在CDⅢ转盘与 Reference数类转换器诠释下鼓声敲得更急更猛,打在身上的空气更沈更重。 Altis的规模感比参考机Proceed cdp要大上20%,管弦乐团的人数似乎增加了,演奏厅也随之开阔起来,这就是一般人所说的「大把、大江」(台语)。造成规模感大的原因,是Altis的中低频比较饱满丰足,它的中音域带著真空管特有的圆润温暖,萨克斯风一吹气流就在前面弥漫开来。它的低音略有膨胀,在中小型系统上听起来相当舒适,换上大喇叭则会发现往极低频的表现稍微保守,如果再结实凝聚清晰一些就太好了。水浒传里的梁山伯好汉都是大块吃肉,大碗喝酒,豪气直比天高,听CDⅢ转盘与Reference数类转换器就有这样的感觉。喜欢Accuphase、Ensemble等精致华丽音质的人,可能不曾惯Altis的这种坦率直接。 Audiofon「希伯莱遗产」里的钢琴伴奏,Altls有Theta的味道:庞大。雄壮、强劲;小提琴的形体感极佳,琴板共鸣比参考机丰富从容,泛音延伸也不错,就是撒娇的表情与弱奏时的气氛没有完全发挥出来。我很欣赏Altis的高频坚实程度,它让铜管一支支活了起来,让打击乐器一件件跳出背景。 Proprius「当铺爵士」里的铃鼓,我认为Altis播起来才像是真的!国外评论称赞Altis甜美、柔软、乾净富细节,我决定把Altis带回家进一步试听,希望挖掘它更多优点。温暖、细节丰富、速度快、气势澎湃,是 Altis的本色在家中参考器材换成Proceed PDTⅡ转盘/Theta G Va与MBL 15ll数类转换器,然後以Audio Research LS-5 MKⅡ前级/VT-150SE後级推Genesis II.5喇叭。由於Altis的SMA光纤线只能让自家人使用,所以一律换用ART的同轴数位线。经过几天密集的测试,我开始明白美国各大天书为什么都以显著的篇幅来歌颂Altis,因为它拥有Theta的巨硕规模与雄厚中低频,也带著Sonic Frontiers的圆滑温暖高频。大输出数位器材所特具的气势澎湃、动态强劲、音场饱满等音响性,被Altis发挥得激动人心。 DG最新的4D录音,由布列兹指挥的白辽士「幻想交响曲」, CDⅢ转盘与Reference数类转换器把「断头台进行曲」中的定音鼓表现得惊心动魄,劲道不在参考机之下。义大利Dynamic的新作「帕格尼尼音乐会」,Altis让小提琴往前浮凸,与背後的钢琴形成很立体的画面,小提琴的形体与共鸣声要比MBL丰富许多。Real Music的「吉他奥狄赛」还可以听到Altis的快速反应,这种快速像是演奏者把节拍改变了,真正播放的时间却没有改变。柔软的声音固然比较讨好,现实生活中有些声音是很快的,例如拍手、击钹等,Altis充分表现出乐器应有的微弱暂态变化,整个冲击性也很具张力,线条却不显得僵硬。Theta GVa有著更稳固的极低频,音场结构比较完整,即使到最後排角落的乐器仍然结像清晰,比例也不会缩水,音场比较往後退。Altis的音场表现直逼Theta,最前缘却比较突出,「忧伤的蓝色雨衣」女声站得更前面,深度感就没有那麽强烈。MBL的极高频延伸非常好,音质琢磨的精致光滑,声音中弥漫著一股高雅灵秀之气,惟独下盘稍微轻盈一些。Altis的中低频算是很饱满的一可与Theta、SonicFrontiers相提并论,它的高频也有可观,管弦乐团中的铃鼓、三角铁等乐器连高度都可以表现出来。宋文胜录音的打击音乐「起鼓」,MBL把云锣描绘得如银铃一样,而Altis却忠实还原了云锣的精巧身材。如果Altis的高频再多增加一点光泽,把弦乐涂抹上一层糖蜜,那就相当完美了,这方面可以在线材上做调配。Reference数类转换器是最有韵味的数位器材之一当然我也尝试过,拿 CDⅢ转盘搭配其他的数类转换器,或者以 Proceed PDT Ⅱ驱动 Reference数类转换器,以个人的口味,我会特别推荐 Reference数类转换器,它是我听过最有韵味的数位器材之一。并不是说CDⅢ转盘有问题,它与 Proceed比较纯属个性不同。 Proceed有难以言喻的极低频权威感,但不是所有唱片里都有极低频,也不是每一个人都需要极低频,所以这种特质就见仁见智了。此外Proceed PDTⅡ的中低频相当饱满,使用AES/EBU接线时非常有音乐性,它的速度感中庸,动态对比不错,高频以上就有点暗,同时也找不到任何犀利与刺激。Altis CD Ⅲ的极低频量感比较少,线条却清晰些,音像的凝聚力不错,高频结构完整,细节也保持得很好。只是能买得起CDⅢ转盘的用家,何不一鼓作气往旗舰转盘 Centauri下手?音响大展期间我仔细观察过 Centauri转盘,对它的制造品质与紧密的机械性大感佩服,它的造型尤其可以列入经典,其保值性绝对高出许多。至於Reference数类转换器,上述有关Altis的优点,其实都可以经由它表现出来。让我这么形容好了, Reference数类转换器的声音好像一幅颜色鲜艳浓厚,笔触粗犷豪放,构图气势庞大的油画,它在第一时间就会把情绪带到高潮。相形之下,有些数位产品却像色泽清淡、留白很多、落笔轻盈的水彩画,它们需要多点时间慢慢品味。虽然没有机会让Reference数类转换器与当红的Sonic Frontiers SFD-2MKⅡ进行比较,但由于两者在类比线路上都使用了真空管,价位也很接近,势必会有一番争夺战。印象所及,SFD-2 MKⅡ的高低频拉得更宽,解析力相当强,中频自然流畅,动态与规模感均属一流。Altis Reference在音响特性上同样可观,声底则比较柔和多汁,音乐表情比较多样化,速度快却不狂野粗暴,中频比Sonic Frontiers SFD-2 MKⅡ有更浓郁的真空管味道。此外它的高输出电平适合被动前级,而且有同厂的高级转盘支援,即使迈入 Audio-DVD也不会落伍,这些是它的长处。我很难为两者分出高下,建议读者购买前最好都试听比较过,然後选一部最合乎自己口味的。光纤不可少,机器不可关,电源要乾净Altis一直强调,光纤的传输效果比其他介面都要好,所以它们自己装设了SMA光纤系统,频竟可以到350MHz。我不知道SMA代表什么意思,有些光纤频竟可达1-2GHz,Altis的规格并不惊人,但是它的接头却很像单模态光纤,这对稳定性与精确度而言百分之百是有好处的。光纤的频宽、损耗、脉冲扩散、受外界影响的情况都远优於传统金属导线,就算是350MHz的频宽,也像是在台北街头开火箭了,规格特性占有绝对的优势。不过光纤传输必须经过两次的电转光/ 光转电手续,这中间有可能发生误差,所以有些音响迷信誓旦旦的说同轴声音会比光纤好。不论如何,Altis的CDIII转盘RCA同轴与光纤通通都有了,你可以根据自己的口味选择。我的经验却是SMA光纤胜出一筹,一条卖六千元台币的SMA光纤,建议买来试试看。使用不同的同轴线改变声音情况明显,多换几条线以後连我都搞不清楚何者才是「正确」的,而光纤的透明度、细节与动态是同轴线所不及的,所缺的只有那些染色而已。再来,Altis CDIII转盘与Reference数类转换器最好是不要关机,四支真空管没有什么温度,让它们连续开机几天几夜以後再来听,你就舍不得关起来了。 CDIII转盘开机後有五秒钟的自动侦测程序,Reference数类转换器则需要五十秒让真空管暖身,每开关一次就得重复一次这些动作,其实也蛮烦的。如果嫌面板的绿色显示幕太亮太耀眼了,可以把Reference数类转换器的液晶幕关掉(转盘只能调暗一点),它耗不了多少电的,何况尽量少关机,真空管反而不容易坏掉。过去我在家里试听器材,很少遇见电源的困扰,数位器材经过陈运双先生设计的Designer Audio电源处理器以後既不受干扰也不会干扰别人。杂志社所在的工业区满布电脑资讯业,我很讶异 Mark Levinson NO.39XL这么贵的器材居然会常常罢工,倒不是它们的设计不好,而是这里的电源太不稳定了。後来我们加上Power Wedge与MIT Z-Center,总算解决了一部份问题。如果不经过处理器, Altis倒不会当机或拒绝工作,但声音总是毛毛躁躁,火气一直压不下来,就此对它下定论太不公平了。台湾住/商/工混合的情况很普遍,要是你听到的Altis不好听,不妨先换个角度找出臭虫来。手痒的人当然已经想到,如果把Reference数类转换器里面的四支12AU7换掉,声音是不是会改变呢?改变是一定的, Altis不像有些设计是拿真空管当缓冲级,它们还负责实际的放大工作,所以改变会相当明显。以个人的口味来说,我喜欢比较饱满丰腴的声音,所以要换的话,比较会考虑Mullard 4003、AmperexECC82、RCA 12AU7与GE 5881这些管子。喜欢清亮透明的人,那就要另外选择了,很多新管子都符合这种要求。至此,该玩的部份我们已经尽量尝试过了,剩下的就请读者自己下决心了,希望这一波股市的荣景,能让更多人拥有Altis。
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