彙整 | 十月, 2008

二十年來最囧的音響科技之二

9 十月

近日終於流行用 PC CD 盤,用記憶体來作記錄媒體。旺記認為這是把中、低檔的 cdp (萬元以下吧 !?)推進了墳墓,留下來的 cdp 必須是在機械設計上非常好的,因為如果 cdp 能在 mechanical jitter 上力保不失,就可以與非常 noisy pc一鬥。pc的唯一強項是免除了機械 pickup,但在電氣噪音上卻是一無是處。Pc如果沒有電氣噪音,就是終極的數碼音源。

有趣的是最近在 computer audio 的網上討論區熱烈談論有關 jitter latency 的問題。一般認為為了儘減 jitterOS footprint 越少越好,因為 footprint 越少 latency會越少,jitter就越少云云。

恕旺記愚昧,暫時還未想通為甚麼 latency 直接影響 jitter。在 通訊世界裡的streaming ( 例如 把固網打沈的 VOIP)jitter 是一個很 broad termdelay(latency )都算是 jitter,但這是 data jitter,而且是 packet level 的事,即是說已是 raw data上一層的事,跟 我們 hifi 友講的 clock jitter顯著不同。我們所講的是data D to A process 混進了 jitter的後果。Data 窒下窒下當然無法 欣賞hifi,但窒下窒下 不是發燒友一向concern的音質問題。jitter 跑進 DAC 裡衍生了 sideband,才是我們要 關注的課題。Having said that, OS footprint 減少可以改善jitter是一定的,因為 task 減少了,data/clock 在硬件裡"出出入入"的次數也就減少,在硬件裡"出出入入",就是jitter的原因,至於輭件本身不會制造 jitter。

jitter 不可避,就好像 訊號必須和noise並存一樣。有些廣告說它們的 DAC 可以杜絕 jitter,旺記覺得是得啖笑而已,就算 使用I2S  data clock 分開,都衹是避免了 clock recovery jitter 而已。至於PLL話就話可以減少 jitter,但 jitter的減少效果與 PLL loop bandwidth 有關,bandwidth不能無限少的,PLL本身其實就是低通濾波器嘛,識飛乎 ? 旺記多年前任職的科技公司曾做出發燒級的訊號儀,內用 12 PLL,此訊號儀其貌不揚(一個傳統鐵皮儀器),單手握手柄卻不能把它舉起半分,少說也有一百磅,旺記當時就戲稱它為玄鐵神劍。

Jitter 不單存在 於進入 dac 前的clock內,在 dac 內的 crosstalk 也會出事。進入 dac 後 因 crosstalk 或substrate 產生的determinstic jitter 就變得很 significant ,所以隻隻 dac chip 不同聲底是很正常的。

如果 jitter 咁易砌低,就不會有日本公司出幾萬元的 master clock 了。

Attach 一個圖,jitter的源頭都表列出來,random jitter 不會出數碼聲,就好像 analog 的 white noise,雖然會令 SNR變差,但 音質不會變壞,數碼音響攪好了 SNR,卻殺了音質,都算諷刺。

二十年來最囧的音響科技之一

5 十月

作為一個 “engine" 佬,旺記不能否認,數碼科技是三十年來最了不起的科技,我想不通起初的輭硬件這樣原始,卻不斷有研究人員窮畢生精力在 digitization 上不斷鑽研打滚,箇中的耐力和視野,令人折服。

不過。

不過,落實到 HiFi 上,數碼科技絕對是一塲災難 ! 旺記認為,現今的 HiFi 友是活在等同中世紀的 dark ages 裡。

旺記玩 hifi 始於七零年代末期,那時,一個二手technics 黑膠盤,diy cassette deck( 鴨記 surplus ,自己 upgrade 磁頭) ,diy tuner(又係鴨記 surplus ,台灣高頻頭,8吋長AM磁棒) ,diy phono amp (還只是用 LM381而已),diy DC amp,一對鴨記 diy二路( 窮人就係咁乜都 DIY) ,每晚十點聽到兩點,眼倦而耳不倦。

八零年代中,旺記入大學,第一件事就係入"拉記",借隻貝五CD,嚮 multimedia center 聽 CD機,向 96dB SNR 朝聖 !

旺記記得當時聽個部機係 JVC。用 headphone 一聽,嘩好多 harmonics 噃 ,好似好多 detail wor !但唔知是否冷氣太勁,聽咗五分鐘就訓著了…

如此這般,懷着 skeptic 的心態,旺記一直攬住件爛鬼黑膠盤,直至九零年,某高人在雜誌上話 1bit 有黑膠 feel,就係咁旺記入埋局。

玩了 CD 近廿年,就係一個囧字。囧有原解,但網民新義係無可奈何。

好簡單講一下,不論是 digital audio 或 video ,唔理你用CDP 定USB定其他 interface ,入到DAC裡都是 data streaming(即係話你一次過入一大個 burst 都冇得解救)。Data 越分得細越像真。同時,Streaming 係同時間掛勾,但 digital data 要 clocking ,即係話clocking 穩定性決定還原的忠實度。好了,所謂 data 要分得細,即係 sampling rate 要高,但sampling rate 越高就同時對clock要求越高,所以,不是一味高 sampling rate 就是好,clock 不好,用低 sampling rate 反而可以隱惡揚善。

再講 clock 好與不好,最 common 的 term 是 jitter,或者我等RF佬就講 phase noise ,phase error。最慘的是這是在 digital domain 產生的,轉化為 analog domain,就無端端多咗D嘢,在頻譜上就睇到係近似 NBFM 或 AM 的東西。

這東西其實我們並不陌生,電子音樂就是將訊源 over-modulate ,通常就出D 好多 sideband 嘅 AM(或NBFM),只是 電子音樂是非常嚴重的"數碼聲" ,而 CD 是使人囧的"數碼聲"。

相反,模擬訊源最大的問題係 noise,但卻是不擾民的 uncorrelated noise。

咁講其實有 D oversimplified,因為 hifi 要好聲,其中最重要的就是使每一部份 uncorrelated。以前旺記以為 signal path 越短越好聲,diy 多年證明係錯嘅。原因就係 isolation 緊要過 signal path 導致的 signal loss.

當然盤一樣有抖擺指標,但 analog 的抖擺一般係 slow varying (除非個盤或 deck 有事),不似 digital jitter般"圍"住 desired signal。

analog 做 isolation 係 苦中有樂。

digital 做 isolation 係攞苦來辛。

玩 digital ,艱苦過玩 analog 十倍 !  此為 dark ages 也。

BTW,最近測了些 大路的 adapter 的 conducted noise performance( 就是在 AC line 測 noise),發現一般貨色的switching mode power supply 跟本不能作 audio application 。

由上而下,頭三個都是SMPS,last one 是 linear,20MHz 是負載物品自生的noise,也是 digital circuitry,原本為 high purity 的 crystal clock ,入了linear circuit 後失控地 modulate。digital,你說怎麽辦 !