2011年1月15日 星期六

再度驗證電源對jitter的影響重大

前兩天,大概禍星當頭,出門時,行李箱重重震了一下,接著EMU 0404 USB竟然連續燒保險絲!
不幸的,似乎裡面的AK4396燒了...沒聲音...
老是這樣拖來拖去,真的該注意防震,更何況0404根本就是跳線板改的,本就最怕震動...

手上沒有AK4396可以換,只好匆匆忙忙抓備用的沒改過的0404來改,趕著隔天早上出門用,
大體上改到可以動後,已經是半夜2:00,聽聽聲音,不算糟,還可以,但顯然不太好,
沒時間了,可以測量用就好,暫且收工。

隔天晚上將近10:00才有空認真聽聽,又出現那狀況了...我一直想拿下眼鏡檢查是否髒了...
也就是說,音樂,或許該說演奏/唱者,"看"起來隔層霧..
又是三更半夜,又是隔天又要出門用,繼續撐吧...
其中還有個考量,我想借此確認問題的根源與改善方式是否如我所料,因此打算慢慢來。


今天終於有空認真再聽,狀況相同,動手改,
第一個考量是AK4396前面的FPGA的電源,三個電源pin都只用了一顆體積最小的SMD電容濾波,頂多是0.1uF吧...這顯然不夠;
這個FPGA該是負責輸出I2S訊號給AK4396,其clock則是旁邊的石英震盪子(這裡我在旁邊擺了一組獨立穩壓);
將三個小電容上各自並聯10uF電容,嚇!那層霧就不見了!果然不出所料...

這是啥道理?
就像之前說的,數位資料本身抗雜訊,但timing這件事,並不抗雜訊,
數位是0與1,實際上是低電位與高電位,低到某個電壓後,就被接收端認為是0/低電位,高到某個電壓後,就被認為是1/高電位;
以clock來說,低或高到某個電壓後,後面的電路就被觸發開始動作。
當電源不穩時,這個判斷的電壓值便不穩定,因此變成了忽快忽慢,
縱使石英震盪子有獨立的穩壓,能輸出相當穩定的clock,但FPGA電源不穩,導致輸出給AK3496的clock抖動,結果就很慘了...

再接再厲,再試著加一顆100uF電容,沒差...或許擺的位置不對,沒電路圖,只能嘗試...
下重料,在另一處加一顆1000uF電容,妙啊~那種微微的粗糙感竟然幾乎沒了!
電源這件事真的是永遠都能做到更好...

看來,若要更進一步,這FPGA也得給個獨立的穩壓組哪...
真是不得了,一隻DAC上竟然用了五組電源,而且每個都還是雙級穩壓,
還吃電池,我真是瘋了...

這個例子,拿來作為jitter對聲音有重大影響的例證,應該沒錯吧?
修改前後,I2S上的資料顯然都沒錯,否則可是會聽到爆音哪~
差異就只剩下clock的jitter了...

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