对于数码线的粗浅理论分析

wang.jally

:victory:

原帖由 killkill 于 2007-4-26 16:38 发表


对了，您这么高高在上地将我一军，我道忘了问了，您懂截止频率吗？线可以做出截止频率的特性吗？不好意思，离您的专业远点了，不知道也不怪您，继续努力就是。

对模拟信号,线材是可以做成无源滤波器的(在无线通信系通用得多,如1/4波长等)),所以有截止频率.还不太清楚对数字信号的影响,如在传输数字信号的两端没有纠错的功能话,数码同轴线可能还是有影响的,(如输入,输出阻抗的匹配,可能还存在相位的时延等,....好象在音源输出和解码器输入之间没有纠错的规范,不知SPIF算不算),至于有多少的影响,可能没有经销商所宣传那末好!那些能按国家标准做的线(如75欧等)比那些成千上万圆的数码线差不了多少,买线的当然要忽悠了!

22cncpu

交易区新帖推荐

本人愚笨，但不想此帖变成水贴所以在此发表个人见解，贻笑大方：
首先明确一点，恒定的电流在理想导体的传播速度跟光速一样。

1、模拟信号线存在电阻率和电感率，类似音箱里的分频器，假设信号线一端为A另一端为B，A端的电压在1ms内由0变化到1，而由于导体电阻和电感的影响导致B端的电压不能在1ms内由0变化到1，从而引起失真。所以线材对模拟信号传输的影响很大。
2、在同轴数字传输里，虽然同轴导线屏蔽了外界干扰，但线材仍然存在电阻率和电感率，假设电压（电平）>=0.5的是1，电压（电平）<0.5的是0，在电压变化频率非常高的情况下A、B两端的电压变化很可能不同步（同第1点），使通过导体后的1和0的变化率与音源的1和0的变化率产生极其微小的误差，也就是jitter。然而通过高质量的器材还原后失真变得可闻。
3、光纤传输虽然不存在电磁干扰和电阻、电感，但更严重的问题是色散和自相位调制引起的CSO失真、CTB失真，于是有发烧友普遍认为的说法——光纤传输不如同轴传输，但必须肯定的是，远距离传输光纤是最可靠的。

以上均属本人愚见，望nadesico指出错误之处并纠正！

[ 本帖最后由 22cncpu 于 2007-4-26 21:04 编辑 ]

原帖由 nadesico 于 2007-4-26 16: 发表

PCM流在传输的时候没有任何的校验和纠错了，只要jitter引起翻转，你就无能为力
不过我自己试验下来不单单是jitter的问题，这个线作模拟线什么声音，做数字线还是这个走向的，应该还有一部分是咸菜能量分布 ...
网络传输的数据都有包头和校验位，还有ACK帧，jitter影响不算太大，但在高速主干路上，jitter还是很重要的一个指标，不懂就不要乱比较

很欢迎理论上的讨论。
不过我确实有上面那位朋友的问题：
1. Jitter 为什么会引起翻转？我理解您指的翻转是 bit flip，也就是位错误，这个在传输中是有可能发生的。可是这个和时差(jitter，是时钟信号不可能完全准确，上下的偏移）有关系吗？为什么 jetter 会引起翻转? 从我引用的参考文献中可以清楚的看到，时钟信号是通过曼彻斯特编码调制到数据帧上的，它可能因为时差的原因调制在不正确的位，但并不会影响PCM数据的正确性。（关于全面的 Jitter 对数字系统的影响，我打算另开一贴讨论）
2. 您估计没有阅读 S/PDIF 格式的说明。里面清楚地给出了帧 (frame) 和子帧 (subframe) 的格式，其中（我来翻译一下）：
“每个音频取样用一个 32 位的子帧传输。这些位如下使用：...8-27 取样数据（音频数据），31 校验位”，我还可以补充引文里没有的一点，这个校验位是用 384 个子帧中拼成 384 位进行最终的校验。所以 PCM 流在 S/PDIF 上传输是有校验的，这个校验会大大减少误码率。
3. “咸菜能量分布”，这个我不可理解。能否说明是什么类型的能量分布不均匀？它们可能受什么因素影响？
4. “网络传输的数据都有包头和校验位，还有ACK帧，jitter影响不算太大，但在高速主干路上，jitter还是很重要的一个指标” Jitter 仅仅对同步实时系统可能产生影响，所以互联网上的数码传输是没有 jitter 这个概念的，跟距离或速度无关。顺便说一句，包头(packet header)对信号传输无关，无错传输的唯一办法是通过反复确认这种牺牲一定带宽的方法完成，也就是您所说的 ACK帧，但是这种对话式的纠错方法至少需要两组线，这是我原贴中指出的 S/PDIF 本身的设计问题。
综上所述，数字传输线不是不会出错，而是由于其传输的数字信息本身的原因以及其纠错方法，在很短的传输距离上不会出现问题。这也是我们可以信得过“数字”这个词的原因。

原帖由 22cncpu 于 2007-4-26 20:53 发表
在同轴数字传输里，虽然同轴导线屏蔽了外界干扰，但线材仍然存在电阻率和电感率，假设电压（电平）>=0.5的是1，电压（电平）<0.5的是0，在电压变化频率非常高的情况下A、B两端的电压变化很可能不同步（同第1点），使通过导体后的1和0的变化率与音源的1和0的变化率产生极其微小的误差，也就是jitter。

我觉得您对 jitter 的理解似乎有误。任何原始数字信号从1变成了0或者从0变成1的过程称为“误码”，或错误。Jitter 是时间信号调制上的一个专用语，指的是时间上的不精确，而不是数码流的不正确。

killkill

原帖由 wang.jally 于 2007-4-26 20:39 发表
:victory:
对模拟信号,线材是可以做成无源滤波器的(在无线通信系通用得多,如1/4波长等)),所以有截止频率.还不太清楚对数字信号的影响,如在传输数字信号的两端没有纠错的功能话,数码同轴线可能还是有影响的,(如 ...

您说得不错，线当然可以做成近似的无源滤波器，可惜那位赵教授不敢明确作出答复。线的频响特性在数字脉冲传输过程中显然影响到上升沿和下降沿，这个影响显然是存在的，但不一定就此完全构成所谓的传输jitter。

至于即便这样的jitter存在，足以导致女高音变女中音，我想唯一的结论就是或者机器坏掉了，或者说这话的人有毛病，再不然就是有你我所不知的暗地里的某种目的。

22cncpu

交易区新帖推荐

谢谢renewdoit指点！

ififihih

不想参与争吵, 就想插话问个问题, 如果认为是导线导致信号在传输过程中发生问题的话, 岂不是用CD功放一体机就反而OK了? 这似乎有悖于大家的常识了.

mobilest

原帖由 22cncpu 于 2007-4-26 20:53 发表
本人愚笨，但不想此帖变成水贴所以在此发表个人见解，贻笑大方：
首先明确一点，恒定的电流在理想导体的传播速度跟光速一样。

1、模拟信号线存在电阻率和电感率，类似音箱里的分频器，假设信号线一端为A另一 ...

完全同意您的第一奌说法

””模拟信号线存在电阻率和电感率，类似音箱里的分频器，假设信号线一端为A另一端为B，A端的电压在1ms内由0变化到1，而由于导体电阻和电感的影响导致B端的电压不能在1ms内由0变化到1，从而引起失真。所以线材对模拟信号传输的影响很大。””[s:20] [s:20] [s:20] [s:20]

killkill

原帖由 22cncpu 于 2007-4-26 20:53 发表
本人愚笨，但不想此帖变成水贴所以在此发表个人见解，贻笑大方：
首先明确一点，恒定的电流在理想导体的传播速度跟光速一样。

1、模拟信号线存在电阻率和电感率，类似音箱里的分频器，假设信号线一端为A另一端为B，A端的电压在1ms内由0变化到1，而由于导体电阻和电感的影响导致B端的电压不能在1ms内由0变化到1，从而引起失真。所以线材对模拟信号传输的影响很大。
2、在同轴数字传输里，虽然同轴导线屏蔽了外界干扰，但线材仍然存在电阻率和电感率，假设电压（电平）>=0.5的是1，电压（电平）<0.5的是0，在电压变化频率非常高的情况下A、B两端的电压变化很可能不同步（同第1点），使通过导体后的1和0的变化率与音源的1和0的变化率产生极其微小的误差，也就是jitter。然而通过高质量的器材还原后失真变得可闻。
3、光纤传输虽然不存在电磁干扰和电阻、电感，但更严重的问题是色散和自相位调制引起的CSO失真、CTB失真，于是有发烧友普遍认为的说法——光纤传输不如同轴传输，但必须肯定的是，远距离传输光纤是最可靠的。

以上均属本人愚见，望nadesico指出错误之处并纠正！
...

偶自不量力给您先试着指指吧。

1.完全同意，非线性特征的存在必然引起非线性变化。

2.部分同意。您前面大半句说的都对。在稳定的数字脉冲产生和传输过程中，每个脉冲的上升沿是基本一致的，在比较恶劣的传输线状况下（通常是高频特性不良），导致脉冲前沿发生变化（通常是上升沿变大一点），但如果你做过试验仔细观察过波形的话，你会发现这影响对于每个脉冲上升沿的变化也是基本一致的，也就是说，它会有比较明显的相位延迟。但相位延迟不等于jitter。jitter是抖动，有恒定的相位延迟并不导致jitter。

3.如你所言，光纤有此特点。但对于CD数据流这样速率的信号而言，特别是CD上这样简陋的连接头、座，光纤并无优胜之处，相反其廉价的收发电－光、光－电换能器跟光纤线和端子，其本身的不稳定性已经远远大于“光纤”可以达到的理想态。

偶与您一块静候赵教授的指教。

南京老姚

不要说换根线对声音有巨大影响,就是电源插头换个插孔,我三岁的小孩都能听出来.换线如换机嘛!!!反正我是铁了心准备去作线材生意了.这年头还有什么生意的利润比卖线材还高啊???呼吁大家都来玩线材,玩线有理,忽悠无罪!!!

killkill

原帖由 renewdoit 于 2007-4-26 21:47 发表
很欢迎理论上的讨论。
不过我确实有上面那位朋友的问题：
1. Jitter 为什么会引起翻转？我理解您指的翻转是 bit flip，也就是位错误，这个在传输中是有可能发生的。可是这个和时差(jitter，是时钟信号不可能完全准确，上下的偏移）有关系吗？为什么 jetter 会引起翻转? 从我引用的参考文献中可以清楚的看到，时钟信号是通过曼彻斯特编码调制到数据帧上的，它可能因为时差的原因调制在不正确的位，但并不会影响PCM数据的正确性。（关于全面的 Jitter 对数字系统的影响，我打算另开一贴讨论）
2. 您估计没有阅读 S/PDIF 格式的说明。里面清楚地给出了帧 (frame) 和子帧 (subframe) 的格式，其中（我来翻译一下）：
“每个音频取样用一个 32 位的子帧传输。这些位如下使用：...8-27 取样数据（音频数据），31 校验位”，我还可以补充引文里没有的一点，这个校验位是用 384 个子帧中拼成 384 位进行最终的校验。所以 PCM 流在 S/PDIF 上传输是有校验的，这个校验会大大减少误码率。
3. “咸菜能量分布”，这个我不可理解。能否说明是什么类型的能量分布不均匀？它们可能受什么因素影响？
4. “网络传输的数据都有包头和校验位，还有ACK帧，jitter影响不算太大，但在高速主干路上，jitter还是很重要的一个指标” Jitter 仅仅对同步实时系统可能产生影响，所以互联网上的数码传输是没有 jitter 这个概念的，跟距离或速度无关。顺便说一句，包头(packet header)对信号传输无关，无错传输的唯一办法是通过反复确认这种牺牲一定带宽的方法完成，也就是您所说的 ACK帧，但是这种对话式的纠错方法至少需要两组线，这是我原贴中指出的 S/PDIF 本身的设计问题。
综上所述，数字传输线不是不会出错，而是由于其传输的数字信息本身的原因以及其纠错方法，在很短的传输距离上不会出现问题。这也是我们可以信得过“数字”这个词的原因。

我找不到您这段话里有什么毛病，所以要说疑惑的话，我的跟您的一样。

至于“3”，我想这大概是个因为没有概念而信口雌黄的病句而已。线是无源的，哪里来的能量？当然线材的频率特性可以改变一些被传输能量的分布特征。不过如果我们把 S/PDIF 数据流在频谱上展开的话，您可以看到一个很简单的构成，您一定不会联想到类似20Hz～20KHz模拟信号那样高频特性好声音就亮一点，反之就暗一点的特征，因为我想大多数人不会犯这样的臆症。

22cncpu

谢谢mobilest 、killkill 指点[s:21]

激光鼠

原帖由 killkill 于 2007-4-26 22:40 发表


我找不到您这段话里有什么毛病，所以要说疑惑的话，我的跟您的一样。

至于“3”，我想这大概是个因为没有概念而信口雌黄的病句而已。线是无源的，哪里来的能量？当然线材的频率特性可以改变一些被传输能 ...

给个提示吧：研究一下Jitter在D/A后变成什么，这些在网上都是搜得到答案的。有精力在这里吵架甚至人身攻击，还不如摆到学习上去。

mobilest

原帖由 激光鼠 于 2007-4-27 07:20 发表

给个提示吧：研究一下Jitter在D/A后变成什么，这些在网上都是搜得到答案的。有精力在这里吵架甚至人身攻击，还不如摆到学习上去。

[s:20] [s:20] [s:20] [s:20] [s:20]

梦吟

严重支持killkill