Nybörjarfråga - DAC

[Marantz_freak]

Hejsan.

Ber på förhand om ursäkt för att detta kanske är självklara saker men jag har nog snurrat till allt lite i så fall. Frågar man inget får man inget veta. Allt handlar om signaler..

En signal från en vinylskiva är analog. Denna kopplas direkt till förstärkaren via en ev skivförstärkare ( RIIA ). Analogt till analogt.

En cd är digital och innan signalen kommer till stärkaren passerar den genom en d/a omvandlare som gör om ettorna och nollorna till en våg jmfr. sinusvåg. digitalt till analogt.

Så långt är jag med men vad har man en extern D/A omvandlare till? Kopplar man ur den som finns i cd spelaren eller är det inte inbyddg d/a omvandling i de dyrare high end produkterna? Eller plockar man signalen från cd spelaren digitalt via en digital kabel och omvandlar den senare?

Lite vilsen på detta område men kanske kan någon hjälpa mig att reda ut begreppen.

Tackar på förhand.

[Morello]

CD-spelare har ofta både en anaolog och en digital utgång. En extern DAC kopplar man till den digitala utgången.

[Nagrania]

Jo jo Morello men du kan väl berätta lite om varför man ibland använder sig av ett externt D/A.

[Morello]

Jo jo Morello men du kan väl berätta lite om varför man ibland använder sig av ett externt D/A.

För att man ska ha fler apparater?

[Nattlorden]

Nagrania - en separat D/A kan i vissa fall ha bättre prestanda. Den har i alla fall separat spänningsmatning och blir bättre skärmad från ev. störningar inne i spelaren.

Sedan finns det ju s.k. transporter att köpa också... Dvs. CD-spelare utan ljudavkodningsdel.

Förmodligen är det en ren tillfällighet, men de bästa anläggningar/upplevelser jag haft med hifi har alltid varit med separat D/A.

En separat D/A kan ju också vara ett sätt att uppgradera sin gamla CD-spelare - det borde ju inte kräva lika mycket av den att bara kunna haspla ur sig bittarna.

[Nagrania]

Citat: "Nagrania - en separat D/A kan i vissa fall ha bättre prestanda."

Jasså är det så det ligger till.

[Morello]

Nja, med separat DAC har man ju SPDIF-överföring med tillhörande potential för jitter.

[Blue]

Japp, som tekniskt relativt okunnig kan man i alla fall konstatera att de separata drive-/dac-kombinationernas del av marknaden har blivit avsevärt mindre de senaste åren. Anledningen borde väl vara att det i princip går att göra en cd-spelare hur bra som helst utan att stoppa driven och dacen i olika lådor. Och talar vi om rimliga prisklasser är det förstås billigare att tillverkare en apparat istället för två.

Ett bra grepp tycker jag är det som Quad har gjort på nyare spelare: Digitala INgångar. Då kan man ju koppla över budget-dvd-spelaren, sitt Playstation (yes!) och kanske en DAB-radio genom cd-spelaren - med förbättrat ljud som resultat. Och tack vare inbyggd volymkontroll kan man sedan köra direkt till slutsteg eller, för den verklige minimalisten, direkt till aktiva högtalare.

[Max_Headroom]

För en given prestanda borde det väl alltid vara billigare med en apparat i stället för två?

[Marantz_freak]

Hur överförs signalen till dacen? Den måste ju vara digital annars borde väl kabeln kunna förändra signalen med störningar utifrån, men hur funkar det rent tekniskt att skicka ettor och nollor i kabeln? Är det ljussignaler eller "stor" skillnad mellan ettan och nollan ex. +-5V vs 0V? Fast då borde det ju bli fasfel ibland... eller?

Tror jag saknar digital ut på min Marantz cd-17 mkII.... får kolla upp tills i morgon.

[Naqref]

Finns några olika sätt att överföra. Digital elektrisk spdif eller motsvarande optisk (toslink). Den elektriska signalen ligger på nivåer under 1V normalt. Vilka nivåer för den optiska vete katten men det behöver man inte bry sig om så mycket.

[Nattlorden]

Ett bra grepp tycker jag är det som Quad har gjort på nyare spelare: Digitala INgångar.

Japp, det är kanon. Men då vill jag helst ha möjligheten att kunna processa den digitala utsignalen från spelad skiva och pytsa den tillbaka på ingången. Misstänker att det oftast är antingen eller som gäller... inte bådadera.

[Nagrania]

Ja det är väl så att om man har en digital källa som t.ex. en CD eller någntingen och spelaren har ett digitalt jitter som är ganska så högt. Då överförs jittret till DAC´en å så blir det en addering med DAC´en. Om man är smart så ska man nog se till att man köper antingen superbra digitala uppspelare (CD, DVD-A, SACD, MD & DAT) med uppmätta jittervärden.(Vilket man nog får ordna själv eftersom tillverkarna inte gärna uppger några sådana värden). Det andra är att man köper digitala grejor med digital synkingång + en klocka(husklocka) som då ska styra allting....vips så får man lågt jitter på alla sina digitala prylar. Det är klart att en bra DAC är en bra DAC och det är kanske roligare att köpa en sådan i.s.f. en klocka med kabeldragning. Lägg det på minnet att om man har en spelare med lågt jitter och frekvensfel då styr spelaren DAC´en eller den digitala ingången om man väljer att inte ha en separat DA utan man går direkt digitalt in i AV-förstärkaren.

[Svante]

Men hörni, var inte vi igenom det hör med jitter förut? Inte använder man den inkommande digitala signalen direkt för att klocka DACen? Då blir det ju katatrofjitter (nåja) med säkerhet. Visst har väl varje DAC en egen klocka (som synkas med den inkommande digitala signalen med lite "tuggummi" (en PLL)). Genom detta skulle jag gissa att problemet med störningar sim ger jitter är eliminerat (utom i extremfall). Eller var det så, morello, att du menar att lite av jittret slinker igenom PLLen?

Inte ens en klocka som kommer på ett separat snöre är tillräckligt stabil att använda direkt som DAC-klocka. Även om den är stabil när den lämnar första burken, så är den inte det när den anländer till den andra. Även där behövs en PLL.

Trodde ju jag i alla fall.

[Nagrania]

Svante du har alldeles rätt....jag skulle bara kolla om du var vaken. Jag tänkte nog lite för snabbt där men det där med en separat klocka är nog ändå bra. På mitt jobb har vi en sådan och det har inneburit att vi har ett jitter på +1ppm och ett tidsfel på 2nsek. Jag har själv en Onkyo CD-spelare som har ett jitter på 2ppm som jag sedan kopplar ihop med en konverter som har ett jitter på 1ppm och sedan vidare in i min AV-förstärkare.

[Morello]

Hehe, jag tror jag skrivit detta minst 10 ggr förut. Det är alltså så att en typisk mottager (tex. Crystal CS8412) undertrycker jitter över cirka 20 kHz, men jittergubbar med lägre frekvens passerar. PLL-kretsen används ju för att generera en klocka av inkommande dataström. Ett annat sätt att utrycka detta är att långsamma, ehuru i förekommande fall stora, variationer i dataströmmens periodicitet passerar, men snabba variationer dämpas. Denna "cut-off-frekvens" dikteras bland annat av PLL-kretsens tidskonstant i återkopplingen.

Av detta kan man dra slutsatsen att en tafflig transport med stora och långsamma variatoner mellan bitarna längst tidsaxeln är olämplig. Myten om att "bara ettorna och nollorna kommer fram, så är det lugnt" är just en myt eller kanske en dogm.

[Svante]

Hehe, jag tror jag skrivit detta minst 10 ggr förut. Det är alltså så att en typisk mottager (tex. Crystal CS8412) undertrycker jitter över cirka 20 kHz, men jittergubbar med lägre frekvens passerar. PLL-kretsen används ju för att generera en klocka av inkommande dataström. Ett annat sätt att utrycka detta är att långsamma, ehuru i förekommande fall stora, variationer i dataströmmens periodicitet passerar, men snabba variationer dämpas. Denna "cut-off-frekvens" dikteras bland annat av PLL-kretsens tidskonstant i återkopplingen.

Av detta kan man dra slutsatsen att en tafflig transport med stora och långsamma variatoner mellan bitarna längst tidsaxeln är olämplig. Myten om att "bara ettorna och nollorna kommer fram, så är det lugnt" är just en myt eller kanske en dogm.

Men är det så? Jag menar, har burkarna såna långsamma variationer? Och (borde jag förmodligen förstå själv egentligen), vad blir konsekvensen om de långsamma variationerna slinker igenom? Blir det, typ, svaj med 0,001% eller nåt? Nä det svajar kanske för fort, ja. (tänker högt). Blir det helt enkelt FM av det? Hur mycket behövs för att det ska höras?

[Max_Headroom]

Av detta kan man dra slutsatsen att en tafflig transport med stora och långsamma variatoner mellan bitarna längst tidsaxeln är olämplig. Myten om att "bara ettorna och nollorna kommer fram, så är det lugnt" är just en myt eller kanske en dogm.

OK, men hur taffliga brukar "normala" transporter vara? Spelar priset någon roll? Spelar den mekaniska uppbyggnaden av transporten roll (något som ofta brukar hävdas ofta i debbaten, även om jag inte alls håller med)? Vilka faktorer bestämmer transportens jitter?

[Svante]

Fick en tanke i bakhuvet som jag måste utveckla, hejda mig när det blir fel. Om vi antar att transporten har en klocka som genererar, just det, klockfrekvensen, och att den är hyfsat stabil (inte jättestabil) så kommer den att ha ett jitter och nånting säger mig att detta jitter har ett vitt spektrum (hur man nu mäter spekrtum för jitter). Om dessutom bandbredder upp till 1.5 MHz är intressant (eller nåt, det är väl så fort bittarna klockas ut i spdif 44100) så kommer en ytterst liten del av detta jitter att ha nån energi under 20 kHz. Mellan tummen och pekfingret sådär en hundradel. Det gör att det där jitterkravet på 100ps som gäller för 44100/16 bitar, bara blir 10 ns med PLL. Och 10 ns är väl inte jätteknepigt att lyckas med. Eller, kanske det tom är så att 1/100 av effekten är 1/10000 av spänningen och då blir det 1 us som blir jitterkravet på transportens klocka.

Fast jag kanske har fallit i alla fällor som fanns längs den här vägen?

[d_anders]

Transportens ljudliga påverkan är en av de saker inom hifi som jag spontant har svårast att tro på, men jag har inte gjort några tester så jag gissar förstås bara. Å andra sidan har jag jämfört några cd-spelare och haft svårt/omöjligt att höra skillnad, men det finns det ju i alla fall andra som har lyckats med. Jag vill dock minnas att jag har läst ett test där man brände ut en wav på audio-cd, spelade upp den från drive till hårddisk och sedan jämförde bit för bit utan att hitta alltför många bitfel. Om inte annat så är det ju ganska lätt att göra ett sånt test själv. Sen är det ju iofs långt ifrån otroligt att en del cd-spelare har sämre transport än en dator-cd.

[Style]

d_anders, det kommer alltid att stämma bit för bit. Problemet är jitter. Det ser du inte med den typ av test du beskriver. Personligen har jag svårt att tro att det lilla jitter som slinker igenom en FIFO-buffer är hörbart, men jag törs inte svära på det.

En separat DAC skapar också utmärkta möjliheter för spöksignaler (reflexer) om impedansmatchningen i kabeln är tillräckligt dålig. Tror dock att det krävs rejält avvikande kontakter för att det ska uppstå. Det irriterande är att tillverkarna inte valde ett paketbaserat protokoll. Då skulle såna här problem inte finnas.

[d_anders]

Hm ja, det där har jag ju hört förut när jag tänker lite. Men jag har fortfarande lite svårt att förstå, är inte jitter detsamma som att bitarna kommer med små slumpvisa fördröjningar? När då allt buffras så spelar väl dessa inte så stor roll?
Säg att man spelar upp den data som har gått ut och in igen till hårddisken, den kommer att låta identiskt med originalet (förutsatt att alla bitar blev rätt).

Jag har haft de här funderingarna förut och är som sagt var nästan säker på att jag har fått bra svar på varför jittret ändå kan ställa till med problem, men jag kommer inte ihåg svaret

Att jittret på något sätt stör synkningen tillräckligt alvarligt för att orsaka bitfel kanske man kan tänka sig? Fast då borde dessa fel även uppkomma när man läser in data till datorn?

ÖVertyga mig!

Edit: Nu kom jag på att det ju var separata transporter och da som behandlades. Då uppstår förstås nya problem och bittestet på datorn blir inte så intressant. Dock skulle man kunna genomföra ett liknande test med skillnaden att man spelar upp skivan på transporten och använder sig av ett ljudkort med digitalingång.

[Style]

om du omklcokar allting via en hårddisk tar du bort allt jitter som fanns på vägen till hårddisken. Men skapar givietvis nytt jitter på vägen från hårddisken till DAn i datorn (förmodligen försumbart).

Problemet här är att man normalt sett inte har en hårddisk på vägen mellan transporten och DACen. S/PDIF är korkat nog ett realtidsprotokoll utan backkanal. Det gör att en FIFO-buffer inte är trivial att införa.

[d_anders]

Ja, men man har just genomfört en i så fall perfekt signalöverförning hårddisk - datorcd - cd - datorcd - hårddisk.
Alltså är i såna fall datorcd en ideal (i betydelsen den bästa tänkbara) transport förutsatt att man har en tillräckligt bra buffert.

[d_anders]

Ahh nu är jag lite dum, det kan förstås uppstå problem mellan bufferten och da:n.

[Morello]

Fick en tanke i bakhuvet som jag måste utveckla, hejda mig när det blir fel. Om vi antar att transporten har en klocka som genererar, just det, klockfrekvensen, och att den är hyfsat stabil (inte jättestabil) så kommer den att ha ett jitter och nånting säger mig att detta jitter har ett vitt spektrum (hur man nu mäter spekrtum för jitter). Om dessutom bandbredder upp till 1.5 MHz är intressant (eller nåt, det är väl så fort bittarna klockas ut i spdif 44100) så kommer en ytterst liten del av detta jitter att ha nån energi under 20 kHz. Mellan tummen och pekfingret sådär en hundradel. Det gör att det där jitterkravet på 100ps som gäller för 44100/16 bitar, bara blir 10 ns med PLL. Och 10 ns är väl inte jätteknepigt att lyckas med. Eller, kanske det tom är så att 1/100 av effekten är 1/10000 av spänningen och då blir det 1 us som blir jitterkravet på transportens klocka.

Fast jag kanske har fallit i alla fällor som fanns längs den här vägen?

Nja, varför skulle jittrets spektrum vara vitt? Det är ibland datarelaterat eller innehåller gubbar vid 50, 100, 150 Hz osv, dvs nätbrum. Kolla Stereophiles mätningar. Där kan du se hur spektrumen ser ut.

Ett sett att mäta jitter är att spela tex en ton på 1000 Hz och sedan göra en högupplösande FFT-analys i en smal omgivning runt 1 KHz för att se eventuella sidoband.

[Svante]

Style och d_anders: Vad morello försöker säga (i min tolkning) är att takten som data kommer ur transporten bestäms av transporten. Dock måste klockan som klockar ut data sitta i DACen, av jitterskäl (det får inte komma in störningar på den klocksignalen, det är noga ner till 100 pikosekunder (!)). Eftersom transporten dikterar takten som data kommer (åtminstone i medeltal) måste man låta DAC-klockans frekvens styras av dataströmmen, dvs indirekt transportens klocka. Det sker med en PLL. Eftersom den dataströmmens signal är utsatt för störningar kan en del slinka igenom eftersom man ju trots allt styr DACens klocka med den (via PLLen).

Morellos och min ordväxling rör om de långsamma variationerna i dataströmmens klockhastighet verkligen ger hörbara effekter. Jag tycker det verkar otroligt, men morello verkar ha erfarenhet av detta (som jag inte har), så vi får tro på honom.

Och style: Jag kan bara gissa, men jag kan tro att SPDIF, eller snarare AES/EBU inte är paketbaserat för att slippa (nästan) den fördröjning det ger. Fördröjningar är ett helsike när de samlas på hög.

[d_anders]

När uppommer datarelaterat jitter?
Yttre störningar ger förstås upphov till deterministiskt jitter, är detta jitter kanske värre än det slumpvisa?
Dock fungerar väl jitterhanteringen skapligt även vid 1GHz bandbredd (om än långt ifrån "perfekt" eller enkelt) och problemen vid någon MHz blir ju betydligt enklare att hantera.

Vet du hur långt ett jitter behöver bli för att orsaka problem vid spdif Morello?

[d_anders]

Svante: Jo jag tror att jag har förstått ungefär hur ni menar. Så om man buffrar lite här och där så blir problemet att hantera jitter på en kort ledning mellan eb buffert och dac:en. Bandbredd ~1 MHz, 1 ns jitter ger problem i 0,01% av fallen?

[Style]

om man har en backkanal från bufferten till det som föder bufferteren som styr hastigheten blir det inga som helst problem med att saker hamnar på hög. Detta förutsätter givietvis att transporten är kapabel till variabel läshastighet. Det är ju helt bakvänt att DACen måste styras av transporten. Hade konstruktörerna av protokollet tänkt till hade de självklart gjort tvärtom