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Tout ce qui touche la Haute-Fidélité numérique

Perdu après 14 années convertisseur-DAC

Message » 21 Déc 2012 18:09

Le fait d'être asynchrone ne garantit pas à une connexion USB d'être sans jitter

Le fait que la transmission soit asynchrone permet de ne pas transmettre le jitter au recepteur. Il peut creer des erreurs a la reception mais ca ne va pas plus loin car le recepteur utilise sa propre horloge. Si il n'y a pas d'erreur a la reception le jitter de la source n'a aucun effet sur le recepteur. C'est aussi le cas de la liasion spdif.
Une transmission asynchrone est une transmission qui transmet des donnees sans signal d'horloge. Le jitter de la source ne peut alors avoir qu'un seul effet: provoquer des erreurs d'appreciation au niveau de la reception (changer des 0 pour des 1 et inversement).

variations de tension induites par l'alimentation provoquaient des erreurs d'appréciations des fronts au niveau des cycles CPU pour identifier correctement les 0 et les 1

Ce qu'il decrit par "jitter logiciel" c'est un systeme informatique qui ne peut pas fonctionner. Si des variatations de tensions de l'alim ne permettent pas d'identifier correctement les 0 et les 1 alors le systeme informatique ne peut tout simplement pas fonctionner. Et d'ailleur ca n'aurait rien de logiciel, c'est purement materiel.
lulumusique
 
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Message par Google » 21 Déc 2012 18:09

Publicite

 
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Message » 21 Déc 2012 18:25

Re-bonjour

La définition d'asynchrone me semblait être simplement qu'il existait des buffers et FIFO à l'arrivée, et non des hypothèses sur la façon dont les données étaient traitées à l'arrivée.
Si c'était le cas, avec de l'USB 2 asynchrone, la qualité du câble USB n'aurait aucune influence, ce qui ne me semble pas être le constat généralement partagé.
Si vous avez des références sur ce que vous affirmez (hors norme USB 2 Audio pour laquelle je pense que nous sommes d'accord), je suis preneur.

Pour ce qui est du jitter logiciel et USB, je me permets de vous suggérer la lecture de l'article dans Stéréo Prestige que j'ai mentionné précédemment et ce papier du papa d'Audivarna:
http://www.amr-audio.co.uk/large_image/ ... 20Mode.pdf

Amitiés
ThierryNK
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Message » 21 Déc 2012 19:39

re-bounjour,
En transmission asynchrone il n'y a pas de signal d'horloge externe. En gros le recepteur le "devine" avec la cadence a laquelle les 0 et les 1 sont envoyes (pour faire simple). Il calle sa reception dessus. Mais il utilise sa propre horloge. Dans une transmission asynchrone le recpeteur et le transmetteur ont leurs propres horloges.
Dans une transmission synchrnone, le recepteur et l'emetteur travaillent sur la meme horloge.

La définition d'asynchrone me semblait être simplement qu'il existait des buffers et FIFO à l'arrivée, et non des hypothèses sur la façon dont les données étaient traitées à l'arrivée.


Les bits etant transmis un par un il y a forcement des buffers pour recevoir un signal audio 16 bits stereo. (il faut forcement les stocker en memoire en attendant d'avoir recu tout les bits de l'echantillon).

En fait je pense simplement qu'on ne parle pas de la meme couche. Je parle de la couche physique (au niveau electrique) et tu me semble etre un ou plusieurs niveaux au dessus de la couche physique.

Dans le lien que tu donnes il fait l'erreur d'aborder le signal numerique avec une approche analogique ("Digital signal is in fact an analogue waveform composed of two states separated by a voltage threshold (1if above, 0 if under"). Le signal numerique est la suite de 0 et de 1 ce n'est pas la suite de crenaux (le signal electrique est le support de transmission du signal numerique, ce n'est pas le signal numerique). Ce dont il parle est les support electrique du signal numerique, non le signal numerique.
Si le signal numerique arrive sans erreur jusqu'a la partie qui utilise l'horloge du dac, alors on se moque du jitter qu'il y avait avant, car il n'a pas modifie le signal numerique.

Ce qu'il faut comprendre c'est que le jitter sur une transmission numerique n'a pas les memes consequences que sur une conversion (A/D ou D/A). Il va creer des erreurs de transmissions. Mais si le signal numerique arrive sans erreur, la transmission a ete faite sans erreur, meme si il y a eu des petites variation dans la base de temps.
Dans le cas d'une conversion c'est different car le jitter va moduler le signal analogique.
Donc si le dac utilise sa propre horloge pour la conversion D/A, alors peut importe si le signal numerique a ete transmis avec des variations dans le temps (tant qu'il n'y a pas d'erreur).
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Message » 21 Déc 2012 20:35

Re-re-bonsoir :wink:

Nos parlons bien du même "niveau".
Je conçois parfaitement que des DAC ou interfaces fonctionnement exactement comme vous le décrivez sous le vocable "asynchrone".
Mais sans avoir les specs sous les yeux, rien ne me semble le démontrer.
On peut très bien bufferiser un flux audio, avec signal d'horloge, comme le fait d'ailleurs Vincent Brient dans les TotalDAC avec un flux audio sur SPDIF.

Que fait la M2Tech Hiface Evo du flux audio qu'elle reçoit, en USB asynchrone? Si vous le savez, vous avez bien de la chance!
J'ai toujours trouvé très étonnant que sa qualité change radicalement quand on lui adjoint l'horloge Evo Clock, comme si, sans cette horloge, c'était l'horloge du signal envoyé par USB qui était "aussi" utilisée. Mais en fait, je n'en sais rien, juste un constat du temps où j'utilisais ces produits.

Ce que vous décrivez est effectivement le fonctionnement "optimal", mais sans informations des constructeurs, et sans respect annoncé de la norme USB 2 Audio, et sans le source des drivers, j'essaie de ne pas extrapoler sur des fonctionnements non normés, et même si la période s'y prête, j'ai arrêté de croire au Père Noël il y a bien longtemps :oldy:

Mais je conçois tout à fait pouvoir être dans l'erreur, c'est pour cela que je vous demandais des références constructeurs ou autres sur ce fonctionnement supposé sous le vocable "asynchrone". Sans parler des effets constatés des câbles USB...

Quelques posts plus haut vous avez mentionné: "c'est aussi le cas de la liaison SPDIF. Là, j'avoue ne pas comprendre du tout...

Enfin pour l'article de Damien Plisson et les références associées qui y sont citées, vous allez un peu vite en besogne en parlant "d'erreur", il me semble.
La production d'un 0 ou d'un 1 est bien provoquée par le passage de valeurs seuils analogiques. Des erreurs arrivent des milliards de fois par jour sur nos ordinateurs, serveurs, internet... Ce sont les contrôles de consistance des données, CRC et autres, qui permettent de corriger ces erreurs numériques dont la cause est analogique.

Amitiés
Dernière édition par ThierryNK le 21 Déc 2012 20:51, édité 1 fois.
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Message » 21 Déc 2012 20:44

En asynchrone le câble USB et l ordinateur ne devrait pas avoir d influence sur le résultat final, par contre ce même résultat dépend de la qualité du dac lui même, de son horloge et de son buffer de sortie. Il faut donc s orienter vers ces caractéristiques pour optimiser son résultat et non sur sa config informatiique si ce n est de bien respecter la configuration logiciel requise.

Maintenant si de même dac est mal fait avec des isolation galvanique ou séparation de masse mal faite entre l entrée USB, l alimentation de l horloge, le dac et le buffer de sortie, le câble USB peut avoir une influence, mais au lieu de chercher le bon câble, n achetez pas de mauvais dac. On commence à voir de plus en plus de banc d essai de dac ou les mesures sont faites en USB et la plupart donne ses résultas au mesures identique entre USB et les plus courantes spdif ou aes. Par contre en aes ou spdif, il est rare que soit indiqué si les étages numériques de ses entrée sont eux aussi en asynchrone ou si il se verrouille via une boucle pll sur le signal d horloge de la source et la encore on peut donc avoir des résultats différents entre l USB et le spdif ce qui ouvre la porte au spéculateurs vendeurs de câbles alors que c est le dac lui même qui est responsable de cette différence de traitement.
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Message » 21 Déc 2012 20:49

Je ne connais pas l interface dont fait référence Thierry, mais si elle est meilleure avec une horloge,externe c est que son horloge interne est donc peu soignée. Mais c est aussi une façon d être certain que cette interface soit asynchrone.

Entendons nous bien, le fait de dire que l USB est asynchrone permet de ne pas se soucier du jitter provenant de l ordinateur.

Par contre le dac lui même, selon sa conception, son horloge etc.. Peut tout a fait avoir un niveau de jitter élevé et mesurable comme tout les dacs du marche.
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Message » 22 Déc 2012 0:59

Enfin pour l'article de Damien Plisson et les références associées qui y sont citées, vous allez un peu vite en besogne en parlant "d'erreur", il me semble.
La production d'un 0 ou d'un 1 est bien provoquée par le passage de valeurs seuils analogiques. Des erreurs arrivent des milliards de fois par jour sur nos ordinateurs, serveurs, internet... Ce sont les contrôles de consistance des données, CRC et autres, qui permettent de corriger ces erreurs numériques dont la cause est analogique.

Il s'agit d'une erreur quand il dit: "Digital signal is in fact an analogue waveform composed of two states separated by a voltage threshold (1if above, 0 if under")". On le voit souvent mais c'est faux. Le signal numerique n'est absolument pas la forme d'onde analogique, le signal numerique est la suite de 0 et de 1. Les informations sont contenues dans la suite de 0 et de 1. La forme d'onde analogique est le support de transmissionn du signal numerique. Une modification de la forme d'onde ne modifie pas forcement le signal numerique (et c'est la tout l'interet du numerique). Une modification du signal numerique est forcement une modification des 0 et des 1. Si les 0 et les 1 ne sont pas modifies, le signal numerique n'est pas modifie.
Des erreurs arrivent. Elles sont mesurees par le BER pour une transmission (binary error rate). Pour des appareils USB de grande consommation il me semble que l'on tourne dans les 10^-9 10^-10 (mais je ne suis pas sur), ce qui fait moins d'une erreur toutes les 2 heures sur un flux audio.


On peut très bien bufferiser un flux audio, avec signal d'horloge, comme le fait d'ailleurs Vincent Brient dans les TotalDAC avec un flux audio sur SPDIF.

La je suis tout a fait d'accord. Mais de toute facon, l'information etant transmise par bit, il faut forcement que le recepteur les stocke en memoire (les bufferise) avant de pouvoir reconstruire un echantillon.

Pour la definition de synchrone/asynchrone je t'avouerais que c'est celle que j'ai apris en cours et toujours utilisees, mais je peux aussi etre dans l'erreur...

Ce que je voulais dire c'est que si la conversion D/A est faite avec une horloge propre au DAC et que la transmission numerique est "sans erreur" le jitter sur la transmission n'a aucun effet sur le signal.
Et il serait techniquement complique d'utiliser une horloge sur l'usb et en plus techniquement mauvais car le dac serait alors dependant du PC.
Quelques posts plus haut vous avez mentionné: "c'est aussi le cas de la liaison SPDIF. Là, j'avoue ne pas comprendre du tout...

Que si le signal est reclocke dans le DAC et que la transmission numerique est sans erreur alors le jitter sur la transmission n'a aucun impact sur le DAC.

Le cote "sans erreur" d'une transmission numerique est simple a verifier en mesurant le BER. En theorie on aura toujours des erreurs mais si on est dans des cas ou on a 1 erreur par heure en moyenne pour un flux audio... (sauf si on veut faire des copies)
Mais avec les protocoles de correction on arrive a transferrer des fichiers sans erreur via usb a des debits bien plus important que de l'audio.
lulumusique
 
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Message » 22 Déc 2012 1:13

Ce serait intéressant de comparer avec le taux d erreur du red book cd qui lui pour le coup s effectuant en temps réel n à pas d autre choix que des faire des interpolations ce qui explique la nécessité dans les lecteurs cd d avoir de très bonne mécanique, la ou cela n à plus aucune importance lors de la copie sur stockage informatique car le lecteur peut reassayer de lire le secteur a probleme autant de fois que nécessaire afin d être par exemple lu plus tard via un dac USB.
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Message » 22 Déc 2012 2:20

D'abord, je suis heureux que cette discussion reste cordiale et enrichissante pour moi. J'avoue avoir eu un peu "peur". :thks:

Pour le papier de Damien Plisson, OK, il y a bien une formulation erronée! J'étais passée dessus. Et bien évidemment, vous avez raison lulumusique. Mais connaissant un peu Damien Plisson, il s'agit sans doute plus d'une typo ou d'un anglais approximatif que de confusion entre analogique et numérique.

Pour le SPDIF, je ne suis pas certain de saisir. Je pensais que le SPDIF rendait très difficile (impossible?) la séparation des data et du signal d'horloge une fois arrivé dans le DAC, et une fois un bon jitter récupéré dans le câble SPDIF.
Qe pensez-vous de cet article? http://peufeu.free.fr/audio/extremist_dac/spdif.html

Nouvelle question, cette fois pour Steph-Hifi. Il n'y a que la platine CD PerfectWave de PS Audio qui fasse du décodage asynchrone de pistes CD? je pensais que le procédé était plus "courant". (Je n'ai pas de lecteur CD PS Audio, ce n'est pas de la pub, c'est le seul que j'ai vu communiquer là-dessus).

Pour vos précédentes interventions, Steph-Hifi, j'en partage la teneur, rien à dire donc.

Amitiés
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Message » 22 Déc 2012 2:22

lulumusique a écrit:
Enfin pour l'article de Damien Plisson et les références associées qui y sont citées, vous allez un peu vite en besogne en parlant "d'erreur", il me semble.
La production d'un 0 ou d'un 1 est bien provoquée par le passage de valeurs seuils analogiques. Des erreurs arrivent des milliards de fois par jour sur nos ordinateurs, serveurs, internet... Ce sont les contrôles de consistance des données, CRC et autres, qui permettent de corriger ces erreurs numériques dont la cause est analogique.

Il s'agit d'une erreur quand il dit: "Digital signal is in fact an analogue waveform composed of two states separated by a voltage threshold (1if above, 0 if under")". On le voit souvent mais c'est faux. Le signal numerique n'est absolument pas la forme d'onde analogique, le signal numerique est la suite de 0 et de 1. Les informations sont contenues dans la suite de 0 et de 1. La forme d'onde analogique est le support de transmissionn du signal numerique. Une modification de la forme d'onde ne modifie pas forcement le signal numerique (et c'est la tout l'interet du numerique). Une modification du signal numerique est forcement une modification des 0 et des 1. Si les 0 et les 1 ne sont pas modifies, le signal numerique n'est pas modifie.

Et bien c'est plus complexe que cela en a l'air.
Même dans les microprocesseurs, le jitter est étudié et simulé par les constructeurs.
En effet, quand on conçoit un circuit électronique, le logiciel de conception est capable de simuler le jitter émis et les effets sur le circuit. Et plus les fréquences augmentent, plus le jitter devien important et a des effets sur les transitors.
Pourtant si ce n'était que des 1 et des 0 alors on n'aurait pas besoin de vérifier que le jitter ne perturbe pas le microprocesseur.
Alors un circuit de conversion A/D sera forcément impacté lui aussi par le jitter qu'il reçoit en entrée.
Donc finalement peut-être que même si ton 1 ou 0 électrique (généralement 5 V et 3,3V) ne sont pas impactés, sont traitement peut l'être ?
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Message » 22 Déc 2012 2:47

ThierryNK a écrit:D'abord, je suis heureux que cette discussion reste cordiale et enrichissante pour moi. J'avoue avoir eu un peu "peur". :thks:

Pour le papier de Damien Plisson, OK, il y a bien une formulation erronée! J'étais passée dessus. Et bien évidemment, vous avez raison lulumusique. Mais connaissant un peu Damien Plisson, il s'agit sans doute plus d'une typo ou d'un anglais approximatif que de confusion entre analogique et numérique.

Pour le SPDIF, je ne suis pas certain de saisir. Je pensais que le SPDIF rendait très difficile (impossible?) la séparation des data et du signal d'horloge une fois arrivé dans le DAC, et une fois un bon jitter récupéré dans le câble SPDIF.
Qe pensez-vous de cet article? http://peufeu.free.fr/audio/extremist_dac/spdif.html

Nouvelle question, cette fois pour Steph-Hifi. Il n'y a que la platine CD PerfectWave de PS Audio qui fasse du décodage asynchrone de pistes CD? je pensais que le procédé était plus "courant". (Je n'ai pas de lecteur CD PS Audio, ce n'est pas de la pub, c'est le seul que j'ai vu communiquer là-dessus).

Pour vos précédentes interventions, Steph-Hifi, j'en partage la teneur, rien à dire donc.

Amitiés


On peut encore une fois en étant asynchrone récupérer le signal numérique en spdif en s abrogeant de sa composante de temps, le chord dac64 fonctionnait comme cela en son temps ( de mémoire 10 ans) grace a une petite memoire tempon ou alors on peut ajouter un étage SRC en entrée du dac, mais les traitement sont différents cependant à fréquence équivalente entre l entree et la sortie le SRC doit forcément bufferiser pour se synchroniser avec l occilateur local pour éviter les coupures. À noter que la taille du buffer à son importance car si les deux horloges sont vraiment très éloignee avec une horloge source trop lente il se peut que le buffer soit trop court.

Je ne connais pas le perfectwave mais si il fonctionne ainsi il ne respecte donc pas le red book cd, mais tant mieux ! C est une bonne nouvelle. Je ne pense pas qu il y est une offre pléthorique sur ce type de lecteur.
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Message » 22 Déc 2012 11:58

Pour compléter ce qui a été dit : Il est important de comprendre que le jitter ne se matérialise qu'au moment de la conversion N/A. La qualité plus ou moins bonne du signal numérique en amont n'est jamais irréversible (sauf cas très sévères), pour peu que le DAC sache le traiter correctement (cf. tous les circuits de rejection de jitter : PLL, ASRC, buffer...)

L'USB asynchrone est relativement récent, il permet de n'avoir qu'une seule horloge de référence, celle du DAC.

Le SPDIF / AES n'est jamais asynchrone, quelque soit les moyens mis en œuvre pour reconstruire le signal temporel. La seule manière de vraiment rendre une liaison SPDIF asynchrone (de manière similaire à l'USB), c'est de rendre esclave la source au DAC, via un signal worldclock (DAC sortie worldclock => source entrée worldclock).

Concernant l'USB, il y a encore pas mal d'USB synchrone. Par ex. le Benchmark DAC1 usb est synchrone. Pour autant, il est peu sensible au jitter entrant grâce à un bon ASRC. Le revers de la médaille c'est que l'ASRC implique un upsampling qui modifie légèrement le rendu sonore (mais de manière plus maîtrisable que le jitter).

Pour ceux qui cherche de la littérature sur le sujet, je conseille fortement de faire des recherches sur les écrits d'ingé son de référence ou de constructeurs de DAC (en particulier Bob Katz et Daniel Weiss)

Sinon dans la presse audiophile, on lit parfois pas mal de bêtises. Je me souviens avoir lu il y a quelques années dans la presse anglo-saxonne un article élogieux sur "un DAC tellement bon qu'il permet de faire clairement la différence entre les entrées et les câbles numériques utilisés". C'était juste un très mauvais DAC très sensible au jitter.

En bref, je plussoie Steph-Hifi quand il recommande d'avoir un très bon DAC pour éviter de se poser de questions sur les maillons numériques amont...
gatzou
 
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Message » 22 Déc 2012 13:43

La qualité de l horloge joue aussi, il n y a pas que la synchronisation.
ougo
 
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Message » 22 Déc 2012 19:37

ronron a écrit:
lulumusique a écrit:
Enfin pour l'article de Damien Plisson et les références associées qui y sont citées, vous allez un peu vite en besogne en parlant "d'erreur", il me semble.
La production d'un 0 ou d'un 1 est bien provoquée par le passage de valeurs seuils analogiques. Des erreurs arrivent des milliards de fois par jour sur nos ordinateurs, serveurs, internet... Ce sont les contrôles de consistance des données, CRC et autres, qui permettent de corriger ces erreurs numériques dont la cause est analogique.

Il s'agit d'une erreur quand il dit: "Digital signal is in fact an analogue waveform composed of two states separated by a voltage threshold (1if above, 0 if under")". On le voit souvent mais c'est faux. Le signal numerique n'est absolument pas la forme d'onde analogique, le signal numerique est la suite de 0 et de 1. Les informations sont contenues dans la suite de 0 et de 1. La forme d'onde analogique est le support de transmissionn du signal numerique. Une modification de la forme d'onde ne modifie pas forcement le signal numerique (et c'est la tout l'interet du numerique). Une modification du signal numerique est forcement une modification des 0 et des 1. Si les 0 et les 1 ne sont pas modifies, le signal numerique n'est pas modifie.

Et bien c'est plus complexe que cela en a l'air.
Même dans les microprocesseurs, le jitter est étudié et simulé par les constructeurs.
En effet, quand on conçoit un circuit électronique, le logiciel de conception est capable de simuler le jitter émis et les effets sur le circuit. Et plus les fréquences augmentent, plus le jitter devien important et a des effets sur les transitors.
Pourtant si ce n'était que des 1 et des 0 alors on n'aurait pas besoin de vérifier que le jitter ne perturbe pas le microprocesseur.

Je ne nie pas l'existance du jitter. Il peut creer des erreurs. Mais l'information numerique est contenue dans les 0 et les 1. Tant qu'ils sont bien interprettes il n'y a pas de mofications du signal. Si un systeme recoit les bon 0 et 1 et les met en place selon sa propre horloge, alors le jitter du systeme precedent n'a eu aucune incidence => la seul consequence que peut avoir le jitter du systeme precedent (si les horloges sont separees) est une modification des 0 et des 1.

Alors un circuit de conversion A/D sera forcément impacté lui aussi par le jitter qu'il reçoit en entrée.
Donc finalement peut-être que même si ton 1 ou 0 électrique (généralement 5 V et 3,3V) ne sont pas impactés, sont traitement peut l'être ?

un circuit D/A (je penses que tu voulais dire D/A) sera forcement impacte par l'horloge utilisee pour la conversion (et donc son jitter). Mais pas forcement par le jitter sur son entree. C'est cette notion que j'essaye d'expliquer depuis le debut. Si le jitter en son entree ne fait pas modifier les 0 et les 1 alors seul le jitter sur l'horloge utilise pour la conversion aura un impact sur la sortie analogique (mais elle peut tout a fait etre la meme, dans ce cas le dac sera donc sensible au jitter sur son entree).

Pour le SPDIF, je ne suis pas certain de saisir. Je pensais que le SPDIF rendait très difficile (impossible?) la séparation des data et du signal d'horloge une fois arrivé dans le DAC, et une fois un bon jitter récupéré dans le câble SPDIF.
Qe pensez-vous de cet article? http://peufeu.free.fr/audio/extremist_dac/spdif.html

Il existe des systemes pour filtrer les variations de frequence d'une horloge. J'avais vu par exemple un buffer elastique (qui se comporte un peu comme un passe bas sur la frequence de l'horloge). Mais effectivement, on ne peut sans doute pas dire que les horloges sont completement separees dans ce cas. Et le jitter peut donc avoir une influence sur la conversion D/A.
Et il fait aussi des confusions entre analogique et numerique. L'exemple qu'il donne est un "pseudo" signal numerique et non la sortie analogique d'un DAC. En fait ce n'est ni un signal numerique, ni sa conversion en analogique.
Et c'est d'ailleur un cas qui ne peut pas etre issu d'une conversion analogique numerique car il ne respecterait pas le theoreme de shannon.
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Message » 22 Déc 2012 22:50

Bonsoir

Ce que voulait dire Ronron, c'est que tout 0 et 1 est décidé par un signal analogique, ce ne sont pas encore des 0 et des 1 que nous fournit EDF. Et que tout semi-conducteur est soumis au jitter lié à l'ambiance électromagnétique dans lequel il baigne, que plus on descend en taille de gravure, plus ce phénomène est délicat en prendre à en compte pour éviter que des 0 soient créés par erreur à la place des 1.

Pour le SPDIF, je suis toujours dans le brouillard. Si à l'arrivée SPDIF, je ne sais pas à quels "tops" d'horloge correspondent les data que je reçois, je me demande bien comment je peux refabriquer une cohérence des data et d'une horloge. Pour le faire, il faudrait savoir quelle est l'erreur provoquée par le jitter lors de la transmission, et on ne connait pas cette erreur de nature aléatoire.

Pour Nyquist-Shannon, je ne vois pas le rapport. La simple vibration d'une corde de violon, à vide, sans vibrato, ne peut être représentée en PCM. On remplace les séries de Fourier par des sommes tronquées et l'hypothese de continuité des fonctions à représenter n'est pas vérifiée. Alors invoquer Nyquist-Shannon...

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