Уменьшить джиттер — спасти звук!

Схема детекторного радиоприёмникаКакая связь между high-end звуком, простейшим радиоприёмником, джиттером и разделительными трансформаторами. Стоит ли экономить 70 центов изготовителям цифровых источников и проигрывателей...

 

Вы собирали в детстве детекторный радиоприёмник?

Даже если вам и не довелось послушать радиостанцию "Маяк" используя исключительно энергию, принятую на обрезок провода из эфира, из школьного курса физики большинство из нас знают, что любой провод по сути является антенной и ловит на себя всё, что только можно. Так вот провод, по которому передаётся S/PDIF закодированный аудио-сигнал не является исключением. К счастью всё, что провод ловит из эфира, для нас (если мы рассматриваем ЦАП) является синфазной помехой, от которой несложно защититься с помощью сигнального трансформатора... если он есть.

 

А меня это касается?

Маленький сигнальный трансформаторОткройте свой CD-проигрыватель и попробуйте отыскать маленький трансформатор неподалёку от выхода S/PDIF. Не получилось? Вы не одиноки. Экономия на спичках наблюдается, пожалуй, в 90% как самосборных ЦАП'ов, так и промышленных устройств - не ставят трансформаторы и всё тут. Понять мне это сложно. Например недавно я купил (наверняка ещё втридорога) те самые "специализированные" трансформаторы, рекоммендованные компанией Cristal Semiconductor: Pulse PE-65612NL... по 70 центов штучка.

Пять трансформаторов PE65612NL

А теперь внимание, палю фишку 🙂 Трансформаторы, что используются в каждой 100-мегабитной сетевой карточке без исключения (100BASE-T), замечательно подходят и для защиты "медной" линии передачи сигнала S/PDIF. У трансформаторов этих чуть меньше индуктивность, зато они более широкополосны и лучше фильтруют синфазную помеху благодаря наличию дополнительного синфазного трансформатора. После того, как я подключаю именно такой транс (H1102NL) -

Сигнальный трансформатор из сетевой карточки 100BASE-T

- картинка сигнала S/PDIF на входе приёмника на экране осциллографа даже на глаз становится намного чище.

Скачать pdf datasheet:

 

В IT инженеры опытнее

Хочу обратить внимание тех, кто последует моему совету и использует "айтишный" 100BASE-T трансформатор для аудио: прислушаемся к опыту массового внедрения сетей Ethernet и включим помехогасящий транс именно так, как это делают в сетевых карточках. Не поленитесь, припаяйте 75ом резистор и небольшой конденсатор в 1нФ последовательно от центрального отвода обмотки, обращённой к кабелю (и подключенной через дополнительный, синфазный трансформатор) - на землю. Эта цепочка позволит синфазному трансформатору проявить себя всем на благо.

Используем 100BASE-T транс для цифрового аудио

 

Почему это так важно?

Если не озаботиться о синфазной помехе там, где это надо, т.е. до попадания оной на вход приёмника, то на несимметричном входе она становится уже простой аддитивной помехой. Да и симметричный вход, если его как следует нагрузить помехой, начнёт замешивать её в сигнал.

Что это означает в случае передачи цифрового аудио-сигнала в формате S/PDIF? Если помеха не "зашкаливает", сигнал по-прежнему декодируется корректно. "Цифра есть цифра", скажет дотошный читатель и будет прав, но лишь наполовину. Штука в том, что тактовая частота для ЦАП восстанавливается из того же самого сигнала. И если сигнал сильно зашумлён, моменты перехода через ноль (или порог детектора) будут "плавать" по времени. Такое непостоянство несущей, которое и называется джиттером (англ. jitter - дрожание), попавшее на собственно ЦАП, приводит уже к реальным искажениям в генерируемом аналоговом сигнале. Да, сейчас применяется немало методов, позволяющих улучшить стабильность восстановленной "несущей". Но, поверьте, имеет полный смысл озаботиться о чистоте передаваемого цифрового сигнала везде, где это технически возможно. А как в случае сигнального трансформатора - это ещё и стоит сущие копейки.

 

Реальные расценки

Конечно, нельзя ценой комплектующих определять стоимость готового изделия. Например, если вы принесёте мне на доработку CD-player или DAC - за свою работу я запрошу всё-таки больше, чем 1 доллар 😉 В данном случае ещё и потому, что одним лишь разделительным трансформатором борьба с джиттером не ограничивается, а сообразно ситуации (модели) возможны и другие меры, ведущие к кардинальному улучшению звука. Но если сосредоточиться только на джиттере, то совокупная стоимость подобной доработки будет сравнима с ценой не слишком навороченного цифрового кабеля. Уж простите, но после подобных модификаций любой грамотно сработанный цифровой кабель будет "звучать" одинаково хорошо, а на самом деле просто перестают влиять на звук малейшие ньюансы того, что в данный момент транслируют по радио и какие помехи издаёт электробритва соседа. Так что лишитесь вы удовольствия "отслушивать" различные цифровые соединители 😉

 

Вы не согласны?

Возможно, кто-то скажет, что всё это ловля блох и не стоит ломать копий и платить даже те небольшие деньги... и будет продолжать "слушать цифровые кабели". А я что, я же не против, у каждого свой путь. Мой путь привёл меня вот к таким мелочам да блошкам, мне это интересно, меня это развлекает и мне нравится делиться идеями с вами.

И именно поэтому, дорогой мой читатель, если ты нашёл эту статью интересной/полезной/вредной - дай мне знать, внизу есть возможность оставлять комментарии как на самом сайте, так и в соц-сетях.

Может кому-то из ваших друзей будет полезно задуматься о помехах и способах их подавления - поделитесь в своих любимых ВКонтакте, Facebook и т.п. статьёй. Просто нажмите кнопочку любимого сайта ниже под текстом. Вы удивитесь, какие таланты вы обнаружите среди своих друзей!

Комментарии ВКонтакте

43 thoughts on “Уменьшить джиттер — спасти звук!

  1. Хотел что то написать и много, что то только одно вырвалось .. КОЗЛЫ ! :)))

  2. Кстатии, много ли ты видел CD проигрывателей с SPDIF входом, чаще выходом, а там сам понимаешь… Темболее что SPDIF ассиметричный, а AES EBU симметричный, так тчо твои трансформаторы скорее туда,…. А SPDIF спарвлялся всегда коаксиалм, хотя, развязка трансом всегда дело хорошее !!!

    • По ВЫХОДУ трансформатор так же хорош, как и по ВХОДУ.

      То, что S/PDIF подключают через кривейший RCA колокольчик ещё не значит, что ему помешает трансик. Если не прикручивать корпус RCA на кузов устройства — S/PDIF можно тоже рассматривать, как симметричный. Или даже не сам S/PDIF, а всего лишь кабель, по которому он передаётся, давить синфазную помеху даже на несимметричном кабеле ХОРОШО!

    • Вадич, какой же ты зануда! За то и люблю 🙂
      Исправил. Конечно же выход у CD-проигрывателя.

  3. Согласен, но криво!!! Мне кстатии срочно нужны твои рекомендации и твоя светлая голова call back me!

    • А я всегда тебе говорил, что всё, что проталкивают через RCA колокольчики — криво 😉
      Транс по выходу ещё и защитит сам источник от лишних наводок унутрь. Впрочем, тебе-ли не знать…

  4. Кстаии, а чего не прикрутить оптрон например по входу ? Вот тебе и гальваническая развязка, и от помех,а быстрых оптронов счас как у дурака махорки, при всей моей любьви, как то моточные изделия в наше время, темболее на цифре, оптика еще куда не шло, причем идея оптики мне нравится больше всео, никакой гальванической связи, скорость, все красиво за что не дерни…. Да и при соответсвующем качестве волокна длины могут быть … самые что ни на есть запредельные…

    • Родное сердце, так оптические «проводочки» TOSLINK — оно и есть твои быстрые оптроны, да ещё с каналом по волокну — сказка пришла к нам в дом! 😉

  5. С другой стороны, ты прав, лучше трансформатор чем вообще ничего, а к нему еще и качественный провод, и хорошие цанговые колокольчики, и все будет хорошо !!! :)))

  6. Гребанный сайт, опять куда то делась кнопка аввторизации, хотел статью написать, не хочу, настоеб…. кривые интерфейсы…

    • Зря бухтишь, друже 🙂
      Интерфейсы не так уж и кривы. Пимпу «LogIn» из блока Мета это я сам убрал — так, говорят, безопаснее.

  7. Pingback: Собираем качественный ЦАП из недорогого набора | MyElectrons.ru

  8. Добрый вечер, Сергей.
    Большое спасибо вам за классные статьи) У вас отлично получается писать простым языком о сложных вещах, а главное — чувствуется драйв, удовольствие от того, что вы делаете)
    Я недавно начал заниматься электроникой (вообще, я программист).
    Хотелось бы спросить у вас совета по одной проблеме, если конечно найдете немного времени)
    Я собрал усилитель электретного микрофона на ОУ и подключил его на вход мобильного телефона. Проблема в помехах. Не пойму, как избавиться от них. Читал, гуглил, ничего толкового не нашел. Попробовал пропустить провода микрофона и выхода с усилителя через ферритовое кольцо — не помогло.
    Буду рад, если что нибудь подскажете)
    С уважением, Никита.

    • Здравствуйте, Никита,
      Спасибо за добрый отзыв! Мне тоже волею судеб приходится немало программировать. Правда для меня, как вы верно заметили — в электронных проектах гораздо больше «драйва», радости…

      С помехами/наводками/шумами вообще непросто бороться. А удалённо — ещё сложнее 😉
      Давайте сделаем так: вы либо выложите где-нибудь и дадите мне ссылку, либо пришлёте мне в личку (Контакты) схему и фотки того, что получилось. Подумаем вместе. Гарантированного рецепта точно не выдам, но, надеюсь, что дельное подсказать смогу.
      Кстати, буду рад, если по результатам мы потом опубликуем статейку в соавторстве, ежели пожелаете, конечно 🙂

      • Добрый вечер. Ответил вам в почту, посмотрите, пожалуйста, вдруг в спам попало.

        • Спасибо!
          Почта работает, это я подтормаживаю иногда 😉

          • Спасибо Вам большое, Сергей) благодаря Вашим советам мне удалось практически полностью победить помехи от сотового телефона в усилителе)

  9. А почему говорится только о цифре? А если я слушаю сидюшник или двдюшник (далеко не худшие) по аналогу,и прекрасно слышу дрожание звука( например на скрипках режет слух),это как то устранимо?

    • Dim, CD или DVD по природе своей цифровые носители. Там в алюминиевой фольге дырочки либо есть либо нету — вот и нолики с единичками. То, что вы называете «слушаю по аналогу» — это просто вы снимаете аналоговый сигнал со встроенного в аппарат цифро-аналогового преобразователя (ЦАП’а).

      Джиттер, о котором я в статье пишу — всё же достаточно высокочастотный шум и на слух проявляется различными видами «грязи» в звуке, но никак не дрожжанием.

      Однако припоминаю, что и мне попадался как-то этот эффект «дрожащей музыки». Тогда я попросту выкинул дешёвый компьютерный CD-транспорт. Можно предположить пару причин возникновения такого эффекта: либо несущую восстанавливают прямо из того, что головка считывает (ну ооочень наэкономили), либо PLL работает плохо (постоянно вываливается в режим захвата). В любом раскладе я бы попробовал послушать те же самые диски на другом проигрывателе, и если эффект не воспроизводится (т.е. не запись такая) — выкинуть дрожжащую балалайку, ибо на ремонт-переделку-тюнинг больше времени/денег уйдёт, чем на новый проигрыватель.

  10. А можно ли каким то макаром присобачить компьютерный сидюк к ЦАПу проигрывателя,чтоб на него шла цифра?

    • Присобачить-то можно 😉 Но нужно ли?
      Некоторые компьютерные CD выдают S/PDIF. Этот цифровой сигнал можно прямо подать на вход внешнего качественного ЦАП. Но чтобы скормить это ЦАПу внешнего CD проигрывателя скорее всего понадобится цифровой приёмник… Овчинка выделки не стоит, по-моему.

  11. подскажите пожалуйста, вот у меня есть цап и различные цифровые источники. по идее, логично сделать развязывающий трансформатор на входе цапа. но не совсем понимаю, как это сделать правильно. земля sp-dif коннектора цапа сидит на корпусе. есть два варианта — сделать дополнительный изолированный вход и подавать сигнал на трансформатор, а с выхода трансформатора уже на землю устройства и цифровой вход. либо со входа spdif подавать на трансформатор и с выхода трансформатора на устройсвто. как правильней? заранее спасибо за ответ. выразился сумбурно, но постараюсь показать на картинке

    вариант 1

    доп вход spdif
    ——[сигнальный транс]————— вход приемника spdif
    ——[ ]—————
    _|_
    вариант 2

    основной вход

    ———-[сигнальный транс]————вход приемника spdif
    ———-[ ]————
    _|_

  12. блин, картинка исказилась. было так

    вариант 1

    доп вход spdif
    ——[сигнальный транс]————— вход приемника spdif
    ——[_______________ ]—————
    ««««««««««««««««««««««`_|_

    вариант 2

    основной вход
    ———-[сигнальный транс]————вход приемника spdif
    ———-[ _______________]————
    _|_

    • Вперёд в прошлое 🙂
      Простите, прозевал я Ваш вопрос… но лучше уж поздно — отвечу.

      Единственным верным решением мне видится полная изоляция разъёма S/PDIF от корпуса и/или земли ЦАП’а. Т.е. рассматриваем два проводочка S/PDIF, приходящие извне, как балансный сигнал и заводим на первичку трансформатора. Вторичка же присоединяется одним концом к сигнальной земле, вторым (возможно через разделительный конденсатор) — ко входу цифрового приёмника.
      Если входов несколько — то каждому полезно подарить по отдельному трансформатору, у каждого входа заизолировать разъём. Кстати, таким образом мы не только ЦАП отвяжем от источников, а ещё и источники — друг от друга.

      Или я не понял вопроса? Тогда задавайте по-новой! 🙂

  13. Я забыл про ветку 🙂 Спасибо за ответ. Тогда получается вариант 1
    Кстати, вот в голову пришло, наверняка есть внешние переходники, которые содержат трансформатор, пару разьемов и оформлены красиво. Вы, случайно, не встречали таких? В чем плюс вижу — не нужно курочить аппарат (да и продать при апгрейде будет легче), если на выходе медиа устройства уже стоит транс — тогда можно подключать без переходника. Кстати, интересно, а если действительно окажется, что кто-то встроит трансформатор в ЦАП и в самом CD плеере будет трансформатор, то не приведет ли это к результату худшему за счет ослабления сигнала?

    • А) А хороша идея, однако! Которая про внешний развязывающий трансик. Пора уже, что-ли, выпуск налаживать? 😉 Ведь реально такая несложная штучка может улучшить ситуацию с джиттером… Благодарствую!

      Б) Ослабление сигнала хорошим трансом (и даже двумя) — ничтожно, да и нормальному входу современных приёмников это нипочём. Влияние же помех, от которых транс позволяет избавиться — может быть весьма ощутимым.

  14. serge, да, абсолютно ничего сложного. можно за вечер хоть несколько штук сделать 🙂 у меня с тем, что бы красиво было проблема 🙂 если платы более-менее научился делать нормально, то с корпусами беда

    • Именно потому и выпускаю наборы: печать + комплектующие.
      Корпуса остаются на проработку пользователю — дают возможность само-реализации 😉

  15. «Пора уже, что-ли, выпуск налаживать?»
    Сергей, если до этого никто еще такое не выпускал, то тогда ниша свободна. Надеюсь, что получится у вас оформить хорошо и будут продажи хорошие 🙂 Могу еще идею дать — можно ведь и сразу кабель цифровой делать, с уже встроенным трансформатором в разъеме (разъем, конечно, будет чуть больше в месте входа кабеля). А для конечно потребителя так тоже удобно будет

    ps: себе кабель цифровой делал из коаксиального кабеля для спутниковых тарелок. получилось чуть больше доллара метр без разъемов 🙂

  16. Добрый день Сергей,
    Очёнь хорошая мысль с использованием сетевых трансформаторов. Вот только у меня в приёмнике WM8804 только один вход RX.
    В этом случае как лучше использовать второй выход трансформатора ???

    Заранее Признателен
    С уважением
    Дмитрий

    • Дмитрий, приветствую!
      Решение самое что ни на есть простое: одна ножка трансика на землю, вторая — на вход приёмника, естественно сохранив рекомендованные производителем согласующий резистор на землю и разделительный конденсатор.
      Успехов!
      — С.П.

    • В общем случае без разницы, но Линкс «правее» в случае кривого источника S/PDIF, когда есть постоянная составляющая, которая может подмагничивать сигнальный транс.

      В то же время многие S/PDIF приёмники требуют наличия разделительного конденсатора непосредственно на входе, ибо сами работают с постоянным смещением по входу — такие ни в коем случае нельзя закорачивать на замлю через вторичку трансика (cs8412, wm8805…).

      И ещё мысль вдогонку по поводу той картинки: совсем необязательно покупать LL трансы для развязки S/PDIF — в данном конкретном случае могу спорить, что они _никак_ не улучшат звучание системы по сравнению со скромными «сетевыми» серийными трансиками.

      Вырезанную часть обсуждаемой картинки прикрепил для удобства.

      • Сергей, спасибо за ответ! Подскажите пожалуйста еще насчет конденсатора. Я так понимаю, там только керамика np0 пойдет? Даже насчет полипропилена сомневаюсь

        • Жаль нельзя редактировать ответы 🙂 Добавил бы в предыдущий вопрос. Сергей, а где можно посмотреть на полосы пропускания тех же LL и сетевых трансформаторов? Просто сейчас на вход современных цапов могут hi-res подать по spdif. Хотелось бы понимать, как оно будет. Вот тут человек пишет, что LL1566 уже 24/192 не пропустит, а LL1572 пропустит
          http://www.audioasylum.com/cgi/t.mpl?f=KandK&m=2061
          Нашел даташит на 1572, там об этом ни слова. И по поводу резистора — видел часть схем с 75ом резистором, часть с 110ом. Выбор от приемника spdif зависит или знения из даташита берется для согласования? ВЧ резисторы есть, тут бы принцип понять

          ps: глянул прайс на LL1572 — 20 евро. м-да.. тогда выбор трансформатора из сетевой карты еще более привлекательным становится

  17. Сергей, нашёл на старой сетевухе такой похожий трансформатор (BEL S558-5999-R5), есть мысль доработать SPDIF выход «мамки» компьютера с помощью такого трансформатора, что должно сократить количество грязи со стороны компьютера и гальванически отвязать приёмник. Как думаете, имеет ли существенный смысл такая доработка? Нужно ли между таким трансформатором и SPDIF выходом компьютера поставить буферные элементы, к примеру на MM74HC14N?
    И ещё.
    1. Включение трансформатора, показанное в статье, выполнено для источника. Если делать аналогичное для приёмника, то включать так же или же нужно подключить «зеркально» (т.е. сперва синфазный трансформатор)?
    2. Земля EFI конденсатора подключается к земле источника или приёмника (через кабель), применительно к схеме статье?
    3. Думается, со стороны кабеля, параллельно сигналу, лучше включить согласующий резистор на 75 Ом. Правильная мысля?

  18. Здравия!
    Приобрел в качестве цифрового транспортника HiFiBerry Digi+ для Raspberry Pi2:
    https://yadi.sk/i/H5szM3Gsjmsfs
    Однако Digi+ есть в версии с трансформатором, которое устанавливается на место T1 (см. ссылку выше):
    http://twarm.com/commerce/images//STARM/RPI%20B/III/5823.jpg
    Это версия стоит на $10 дороже, да и на момент покупки не понимал его значения.
    Вопрос: достаточно ли просто припаять Pulse PE-65612NL на штатное место и нужно ли что-то делать с резисторами R11 и R14?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *