2024年5月22日 星期三

音響基礎知識--jitter是啥?來源

https://youtu.be/UKZuiFjoDxA

jitter是啥?一個週期波,例如CD格式用的44.1KHz,每個波出現的
時間有點小誤差,這就是jitter,也就是微微抖動的意思。
這會造成啥影響?你唱歌時拉個長音,卻中氣不足,唱出來的聲音就有點抖,jitter也類似
jitter怎麼來的?典型的clock由
石英震盪子產生,老人家應該知道當年石英錶出現後橫掃市場,徹底取代機械表⋯其頻率受一些因素影響,例如溫度,因此會有TCXO也就是加上溫度補償的,頻率誤差可以到1PPM以下,也就是百萬分之一,還有另一招OCXO也就是個弄個小火爐維持溫度的,誤差可以低到10PPB,也就是一億分之一,而一般的石英震盪子規格不過是50PPM這種等級而已。
先問個問題,這50PPM是jitter嗎?不是!意思是,你買了一批這款石英震盪子,無論哪一顆,其頻率誤差都會在標示頻率的百萬分之50以內!不是jitter!

這50PPM很嚴重嗎?先舉個例子,現在樂器的基準音A440Hz,有些場合會用442Hz,你會在意嗎?這是4.545%誤差勒~是50PPM的909倍耶!人耳根本不可能聽的出來50PPM有啥影響,以音樂這應用而言,頻率多精準,並不重要,重要的是,每個波的時間穩定度!也就是jitter。
換個說法,現在是44100Hz,五分鐘後是44102Hz,你會在意嗎?當然不會。如果是,一秒內,一個音的時間內,頻率忽快忽慢,你就會覺得怪怪囉⋯

那,溫度對石英震盪子的jitter的影響大嗎?反問,溫度會劇烈變化嗎?很難⋯畢竟自身發熱很少,體積又很小。
此外,石英震盪子是個壓電材料,其頻率與電壓有關,可以想見,電源電壓的抖動換個說法就是雜訊,就會變成其輸出的抖動,電源雜訊當然變動非常快速啊~導致石英震盪子的輸出頻率快速變動,就會變成jitter。也就是說,如果有個完美的石英震盪子,餵個爛電源進去?當然結果很爛啊⋯
既然是壓電材料,石英震盪子的頻率也與振動有關,不過,要多大的振動才有明顯影響呢?有石英震盪子業者說,一般家電不用在意。

再來,石英震盪子的輸出傳送到DAC或ADC IC時,典型的數位電路是以超過某個電壓觸發動作,而這某個電壓通常與電源電壓相關,如果DAC的電源電壓有雜訊因而忽高忽低,可以想見,這觸發電壓就是一直在變動,就算有完美的石英震盪子,照樣jitter很高啊⋯也就是說,如果你有個完美的clock來源,拉一條線,送到便宜的DAC去,結果有沒有jitter?照樣有啊⋯那隻DAC的電源太爛啦⋯

再問,就算你的DAC也完美,clock拉一條長線傳輸,會不會受到外界電磁雜訊干擾,導致波形扭曲?這會不會導致jitter?當然會啊⋯所以說,clock來源,也就是石英震盪子,應該盡量擺在DAC IC旁邊,愈近愈好。

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