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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

Le meilleur DAC ?

Message » 08 Jan 2003 20:13

Xena,
tout ca ne change rien au fonds du problème, à partir du moment ou la transmission est synchrone (ce qui est le cas du SPDIF) il faudra forcément un asservissement de l'horloge de sortie par l'horloge source.

J'ai fait quelques recherches dans le matériel "pro" qui sont en général mieux documentés techniquement et j'ai trouvé une marque qui commercialise des DAC avec buffer : Lavry Engineering.

Le DA-924 :
http://www.lavryengineering.com/da924.html

Dans la doc : http://www.lavryengineering.com/pdfs/DA924m.pdf

Page 4
The DA924 eliminates jitter in the incoming data stream by use of a DSP controlled pullable crystal oscillator and a short buffer memory for temporary storage of the incoming data. The DSP transfers the data from the memory to the DAC disregarding any jitter in the input frequency. A proprietary fast-lock high-accuracy measurement compares the average input frequency to the oscillator frequency and makes the appropriate adjustments. The adjustments are done with sub pico-second resolution, to insure minimum interference with signal reconstruction.


Page 7
CrystalLock™ and Wide lock
The DA924 eliminates jitter in the incoming data stream by use CrystalLock™, a DSP controlled pullable crystal oscillator and a short buffer memory for temporary storage of the incoming data. The DSP transfers the data from the memory to the DAC disregarding any jitter in the input frequency. A proprietary fast-lock high-accuracy measurement compares the average input frequency to the oscillator frequency and makes the appropriate adjustments. The adjustments are done with sub pico-second resolution, to insure minimum interference with signal reconstruction.
CrystalLock™ meets and exceeds the AES lock range requirements ( +/- 100ppm). Such narrow lock allows the use of pullable crystal oscillators, thus yielding the best performance from a jitter standpoint. The DA924 provides a wide lock mode for tracking sample rates between 40 and 50KHz, and 86 and 98kHz. Clock jitter levels increase when using varispeed, thus its use should be restricted for sample rates outside of the narrow lock range. Some multi-channel uses of the DA924 may require varispeed for synchronization.


Page 10 :
Jitter removal
Ordinary phase lock loops circuits (PLLs) do a reasonable job at removing high frequency jitter from the incoming clock. The same circuits perform very poorly in the removal of low frequency jitter from the clock signal. The need to keep enough bandwidth for locking to and tracking the incoming data translates to zero rejection of low frequency jitter content (typically hundreds of Hz of zero rejection bandwidth). While some of the jitter content is random, much is due to coupling of the data itself into the receiver circuitry.
The DA924 uses a non standard approach for removing jitter. The deglitcher circuit is clocked by a pullable crystal oscillator but the control signal for the crystal is freed from having to track down incoming clock variations. The clock oscillator is controlled by a processor driven DAC (not an ordinary phase detector plus filter circuit). The oscillator frequency is change by tiny amounts (.1ppm) and not very often (15 seconds or more) in a manner allowing it to track only very long term average drift. Using such an approach with ordinary PLL will cause loss of lock because the slight variations in incoming data rate cause loss of correspondence between the input and the too steady of a clock circuit. The DA924 CrystalLock (TM) approach, stores enough data in a dedicated memory to guarantee that each clock cycle can find its data. Moving the clock slowly to track the long term average drift is done just fast enough to make sure that the buffer memory does not overfill or becomes empty.At first glance one may get concerned about the potential long delay due to storage of a lot of data samples. In fact, the data storage is very small and so is the delay. An "unrealistic" 100ppm per second input rate step requires pre storage of about 5 words of data for 1 second D/A stepping, or an 50 word memory for 10 seconds of D/A update rate.


Y a bien un asservissement obligatoire sur l'horloge source, ca peut pas marcher autrement en fait ;)
ajds
 
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Message par Google » 08 Jan 2003 20:13

Publicite

 
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Message » 08 Jan 2003 20:18

Xéna a écrit:[en fait, la transmission se fait par block et chaque block comprend une entête de 192 bits + 192 échantillons ( D + G ).
Un bloc fait donc 192 + ( 192 * 32 * 2 ) = 12480 bits, soit 24960 cycles d'horloge. La période du SPDIF est de 163nS ce qui fait une durée de transmission de 4.068 mS.
Or, à 44.1 KHz, il faut 4.353 mS pour émettre 192 échantillons.
Excuses-moi, mais là, je ne te suis plus du tout ! :o

A un message plus haut tu nous parles d'une horloge SPDIF à 2.8MHz, soit une période de 357ns environ, et là tu nous mets 163ns ?
Et si on suis ton raisonnement, cela implique que pour transmettre des données échantillonnées à 44.1kHz (donc la sortie SPDIF d'un drive CD), il faut forcément mttre un blanc entre 2 paquets de données ? C'est bien ça ?

Il semble évident que le recepteur ne peut pas syncrhoniser son horloge 44.1KHz car la durée de transmission des 192 échantillons + entête correspond à du 48 KHz.
Il est donc nécessaire pour le récepteur de buffériser ces échantillons qui arrivent trop vite, et de générer sa propre horloge 44.1 KHz.
Il existe pourtant bien des dac audio qui fonctionne à 44.1kHz sans avoir d'horloge autonome et sans buffer ! Ce qui prouve bien qu'il est parfaitement possible d'uiliser l'horloge véhiculée par le SPDIF... il me semble même avoir vu des circuits qui servent à extraire l'horloge du SPDIF et l'utiliser comme Wordclock pour les autres éléments d'un système numérique?

a+

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Message » 08 Jan 2003 20:56

jb,

je suis tout à fait d'accord avec toi la dessus (nos messages se sont croisés :lol: ).

Ca n'est même pas un problème d'interface de transport :
a un bout on a une source qui emets des echantillon à 44.09 Khz et à l'autre un DAC qui les attends à 44.11 Khz. A un moment donné, il y a forcément un bug.

Ca veut dire que même avec une interface FireWire (ou l'horloge n'est pas embedded dans le signal) il faudra un asservissement quelque part pour que source et recepteur se synchronisent !
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Message » 08 Jan 2003 20:58

jbcauchy a écrit:Il existe pourtant bien des dac audio qui fonctionne à 44.1kHz sans avoir d'horloge autonome et sans buffer ! Ce qui prouve bien qu'il est parfaitement possible d'uiliser l'horloge véhiculée par le SPDIF...


ben oui, c'est d'ailleurs le principe de base du standard SPDIF initial : l'horloge est "embedded" dans le signal.
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Message » 08 Jan 2003 21:09

En gros ça nous donne des micro-coupures tout ça non ?

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Message » 08 Jan 2003 21:53

> ajds

Bien d'accord avec toi !
Je vois qu'on est bien sur la même fréquence tous les 2 :wink: !

a+

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Message » 08 Jan 2003 23:30

ajds a écrit:Pour finir, n'oublions pas qu'on compare ici les données brutes, hors phénomènes de synchronisation (jitter). Si on extrapole le resultat de ce test aux lecteurs CD de salon, on peut en conclure que les principales différences rencontrées sont liées au jitter, mais ca, on le savait plus ou moins déjà ;)


J'avais donné la même réponse à haskil ce jour-là.

Je ne sais pas si c'est faisable, mais si on peut mesurer la courbe de réponse d'un lecteur CD (avec un CD comportant une fréquence glisssante 5Hz-20kHz et une carte audio de qualité par ex.), il serait intéressant de pousser le test en faisant une conversion analog/numérique au fur et à mesure de la réception de données audio pas trop riches en harmoniques. Peut-être qu'après une déconvolution par la courbe de réponse, on peut obtenir un signal relativement indépendant de l'étage de sortie du lecteur. A ce moment-là, on pourrait comparer les sorties des dac de différents lecteurs avec le contenu du CD (analyse temporelle et fréquentielle), et mettre en évidence les différences dues au jitter et à la mécanique de lecture.
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Message » 08 Jan 2003 23:46

ajds a écrit:
jbcauchy a écrit:
Je me pose une question : peut-on comparer directement la lecture d'un lecteur de pc avec celui d'une platine de salon, vu que dans le cas du pc, la lecture est je crois plutot séquentielle (un peu comme des "clusters" de disque dur, non ?), et non continue ? Il devrait (peut-être ?) y avoir une différence, mais de quel ordre ?



Oui, tout à fait. Un lecteur de CD-ROM/DVD-ROM va lire un CD-Audio "secteur par secteur", ou "frame par frame" en l'occurence pour l'audio. Un lecteur CD de salon va lire le CD en continu sans rechercher de secteur particulier.

C'est pour ca que j'ai dit que ca donne une idée mais aucune certitude.



C'est quoi un "frame", dans cd audio ? Il me semblait qu'il n'y avait aucun repère, d'où la particularité de l'extraction audio qui peut donner lieu à des erreurs non récupérables.
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Message » 09 Jan 2003 0:13

jbcauchy a écrit:Sans compter qu'avec 2 horloges et un buffer entre les 2, il faut forcément que l'horloge associée à la conversion soit recalée sur celle de la SPDIF (afin de garantir que le buffer ne va pas déborder ou se vider complètement).
Cela impose alors que la 2ème horloge soit asservie sur le long terme par une PLL sur la 1ère horloge, et cela va donc récupérer au moins une partie du jitter de l'horloge 1.

Oui, et si le dac en réception possède une horloge de grande qualité, il est possible de mesurer le temps moyen entre deux signaux d'horloge SPDIF et de caler l'horloge du dac sur cet intervalle moyen, avec un recalage régulier. Cela nécessite de mesurer continuellement cet intervalle de temps moyen et de recaler l'horloge du dac quand la dérive est trop importante. Evidemment, l'estimation est d'autant plus imprécise que le jitter SPDIF est élevé.

Or les +-20 ns du front montant sont là pour garantir qu'il n'y a pas de risque d'inversion de bit, pas vraiment pour garantir la précision du signal SPDIF (qui a été évidemment défini en fonction du câble de transit utilisé, qui se doit dêtre un simple filasse et non un coax HF). S'il on veut garantir un jitter de l'ordre de quelques dizaines de ps, ça va être difficile d'extraire une horloge de cette précision à partir d'un signal affublé de +-20ns de jitter (vu que la précision augmente comme la racine carrée du nombre d'échantillons, même avec un buffer pouvant contenir l'intégralité du CD en ram, on serait loin d'atteindre la précision voulue) !

Je crois d'ailleurs qu'un de ces 4, je vais essayer un changement d'horloge dans ma platine... Car il ne faut pas oublier que le jitter au niveau de la conversion n/a est toujours au moins aussi important que celui de l'horloge (et en pratique un peu plus) !

a+

jb


Oui, pour atteindre les 20ps de stabilité d'horloge, il faut tout stabiliser, alim de quartz, alim du dac, et j'en oublie.

Pour la 723, il te faut contacter JDLV de l'autre forum.
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Message » 09 Jan 2003 0:18

Ninja40 a écrit:C'est quoi un "frame", dans cd audio ? Il me semblait qu'il n'y avait aucun repère, d'où la particularité de l'extraction audio qui peut donner lieu à des erreurs non récupérables.


C'est une entité virtuelle, un bloc de 1500 octets et des poussières pour que l'on fasse bien la distinction entre un secteur réel qui se trouve dans un Cd-Rom et un secteur virtuel (appelé frame) que l'on va lire à partir d'un CD-Audio.
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Message » 09 Jan 2003 0:34

vincent128 a écrit:
Kador a écrit:Donc continuez bien la discution (trop technique pour moi). Ma seule contribution, c'est :
quand est-ce qu'on teste un PC comme drive HDG avec synchronisation commune du drive et du DAC sur wordclock externe (branchée en BNC)? Y'a pas mal de carte sons pros et semi-pros qui permettent ça!
En principe plus aucun jitter, non?


Va voir sur la filière "Drive : La solution ultime" ou qq chose comme ça initiée par kifs, qui a je crois déjà expérimenté cette solution, à la suite d'un ex importateur. J'ai pu constater de auditu la différence entre un drive accustic art 1 (sans sortie wordclock, mais sans doute l'un des meilleurs drive du marché, tous confondus) et un PC spécialement conçu pour être utilisé comme drive d'un dac pro DAD connecté à la carte wordclock de marque RME. La seule chose à faire attention est le temps de latence autorisé par windoze pour la carte audio. Les cartes RME ont un driver spécial pour réduire ces temps de latence, mais même sur un P4 à 1.6GHz, il ne fallait pas trop faire de trucs à coté, sous peine de créer des coupures du son. Les enregistrements étaient stockés en ram.

Ben c'est simple : y'avait pas photo ! :o
Plus de grave, plus de précision dans l'image sonore, et un son moins crispé.
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Message » 09 Jan 2003 0:54

Ninja40 a écrit:J'ai pu constater de auditu la différence entre un drive accustic art 1 (sans sortie wordclock, mais sans doute l'un des meilleurs drive du marché, tous confondus) et un PC spécialement conçu pour être utilisé comme drive d'un dac pro DAD connecté à la carte wordclock de marque RME.

Là je comprends pas bien : RME, c'es tune carte wordclock dans le PC? Elle ne fait que wordclock, ou bien est-ce aussi une carte son? Sinon il y avait quelle carte son dans le PC?
La seule chose à faire attention est le temps de latence autorisé par windoze pour la carte audio. Les cartes RME ont un driver spécial pour réduire ces temps de latence, mais même sur un P4 à 1.6GHz, il ne fallait pas trop faire de trucs à coté, sous peine de créer des coupures du son. Les enregistrements étaient stockés en ram.

Eh? RAM, Real Audio Media? C'est un format compressé! Pourquoi pas en Wave tout bêtement????
Ou bien ram : mémoire vive? Question bête dans ce cas : comment fait-on pour stocket un morceau en mémoire vive AVANT la lecture?

Question subsidiaire :: quel player soft?

Ben c'est simple : y'avait pas photo ! :o
Plus de grave, plus de précision dans l'image sonore, et un son moins crispé.

C'était mieux avec lequel? Tu oublies de le dire tellement ça te semble évident, mais ça ne l'est pas pour tout le monde! :wink:
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Message » 09 Jan 2003 11:40

jbcauchy a écrit:Excuses-moi, mais là, je ne te suis plus du tout ! :o
A un message plus haut tu nous parles d'une horloge SPDIF à 2.8MHz, soit une période de 357ns environ, et là tu nous mets 163ns ?

C'est moi qui m'excuse car je me suis mélangé les pinceaux et n'ai pas apporté le correctif.
163 nS est bien la fréquence de l'horloge SPDIF alors que 2.8MHz correspond au débit d'un flux stéréo à 44.1 KHz.
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Message » 09 Jan 2003 12:30

ajds a écrit:Xena,
tout ca ne change rien au fonds du problème, à partir du moment ou la transmission est synchrone (ce qui est le cas du SPDIF) il faudra forcément un asservissement de l'horloge de sortie par l'horloge source.
Y a bien un asservissement obligatoire sur l'horloge source, ca peut pas marcher autrement en fait ;)

Je suis bien d'accord avec ce point ainsi qu'avec le brillant exposé de JB. Il n'en demeure pas moins que le jitter ne doit plus être un problème avec les composants actuels comme le DA924.
Par contre, au vu de ce que présente JB, il peut effetcivement y avoir d'une platine à l'autre un vitesse d'échantillonage +/- rapide, tout comme nos bonnes platines vinyl. :)
Xéna
 
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Message » 10 Jan 2003 1:49

vincent128 a écrit:Là je comprends pas bien : RME, c'es tune carte wordclock dans le PC? Elle ne fait que wordclock, ou bien est-ce aussi une carte son? Sinon il y avait quelle carte son dans le PC?

Oui, RME est une marque de cartes audio, avec interface wordclock.


Les enregistrements étaient stockés en ram.

Eh? RAM, Real Audio Media? C'est un format compressé! Pourquoi pas en Wave tout bêtement????
Ou bien ram : mémoire vive? Question bête dans ce cas : comment fait-on pour stocket un morceau en mémoire vive AVANT la lecture?

Question subsidiaire :: quel player soft?



En format wave en ram (random access memory). Joué sous Spectralab, un programme de traitement du son. M'enfin on doit pouvoir trouver plus simple.

Ben c'est simple : y'avait pas photo ! :o
Plus de grave, plus de précision dans l'image sonore, et un son moins crispé.

C'était mieux avec lequel? Tu oublies de le dire tellement ça te semble évident, mais ça ne l'est pas pour tout le monde! :wink:


A ton avis ? :wink:
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