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

5 天前 14355 5 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

苏打水的味道 楼主

2021-4-14 17:34:24


& T2 q0 a$ x- t  s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"。' ]" k8 P& \/ F% ?7 S$ c
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。+ D% P) u4 e- f6 a4 B6 z
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。
( g$ {( k/ `' p5 o9 c- s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。
* R$ r, X; G" L$ _9 S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。  Y2 S! A+ z# r2 c( x
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。
/ \, i- D! A% e8 y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。1 Q9 w% R9 S! P9 m$ i4 x; V! u
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?
9 T; v9 T+ u& A. y) c3 v% L是否可以在不使用昂贵的测量设备的情况下捕捉抖动?
* S; ^& I* Y+ y: 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。
' E" U1 _  t6 _6 O0 I) F3 t/ S5 W2 `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。
1 c6 G! E) ]2 M3 g8 K: M) J, i# C, I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。- S0 {% e7 b( B4 }. X* D
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。: G: H1 U  u- i0 K0 S+ c  }
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。
* \% A4 m. }1 v+ J; o9 S 实验的连接图
7 q4 x/ X- B: z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。
9 H- C! w& w. ~8 v! \" H8 C
! T) @  }! l% J: R/ H( h在雅马哈AV功放的顶上,是先锋的DVD/SACD播放器 "DV-610AV"。0 S( U: C5 ~. X

% i5 @# m! v+ j  G% Q& \实验用的同轴电缆和光缆。 两者都不贵。9 a) R+ D" N5 Z' U9 c7 h6 e
RME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。8 k; f# m& ~& o+ V! h# [
4 @% u, h% \8 ~4 ^
Fireface UCX后部的各种数字输入。( S, g' P  [+ x$ o1 b0 D5 {2 }) h

/ F' P* R; W$ M: G$ ~前面部分! x! T2 ?0 \( c2 V
和其他音频接口一样,Fireface UCX也有一个内部时钟,但它也可以使用时钟源在S/PDIF光纤和同轴输入之间切换。 而由于时钟可以根据该时钟从字时钟输出端输出,所以我在示波器上看了一下。$ |* |) Y* M8 P$ u. ~7 Z* \) h

& w& F' w) |( |. K时钟源可用于切换# E) M' u+ G; ]. b2 U$ P- E

0 X3 z5 g' P" ~/ |; ?+ _用于验证的示波器
5 i% o7 O- ?1 t* J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。+ k0 _) X! I, C, s1 e( h* d' J$ T
: T' s/ t6 H( `, f
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。
5 B6 r7 p8 O/ e6 C( l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。
3 j3 a% _  ^' t  c4 w5 x2 W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。
, p! M* Z' ^7 y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。; q( G9 `1 p7 o7 k

$ E, X( S0 Q* g2 H无信号输入时
" G+ Q5 l# n) o' f( h' @. b ! z$ p+ k( J# L" {* X) `
从CD播放器通过光纤连接时的显示, Q2 X2 `- [+ m+ H1 s1 J# z
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 E, q6 x) i9 u7 `# m; U2 L
不过,这里要注意的是底部的 "近似s/f(慢) "一项。; w0 l! n9 g. X
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。  ^. l6 W& S" d

% a  C3 G& ]2 a9 x  X7 o4 Y5 F) y' {! b1 K+ a' f0 \% x& v0 r* C! p$ |4 }
' M: L& @  f" |& a) N( D
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。3 ?! D+ z4 I4 s: c0 d0 T

, x- l, ?$ ], {6 L( B2 D6 k' ~DIGICheck你明白自己在做什么吗?
  x8 o! h0 q, V7 ~. ]- ~6 q: u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。3 D- l7 C, p  {( J
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。
/ p6 p* c; N, S, e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。
, w. ]$ @! i2 i  C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。* t9 b3 S$ x4 M" Q9 f+ j
) m! ^: ~! @& h' V0 _

8 B. L7 z$ Z; _! K3 Y
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沙发
leiting24 发表于 2021-4-15 09:54:58

leiting24 沙发

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。
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板凳
ARFEI 发表于 2021-4-15 18:35:02

ARFEI 板凳

2021-4-15 18:35:02

不是很懂
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地板
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。。。
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5#
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
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6#
天天涨停 发表于 5 天前

天天涨停 6#

5 天前

非常给力
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