digitaalisen äänen siirtotiet

[tms]

^^ Toi oli itselle uusi sanonta. Mikähän siinä on taka-ajatuksena?

Tämän kaiken pähkäilyn takana on (yllättäen), se, että jos DAC on vasta aktiivimonitorissa, voiko äänenlaatuun teoriassa vaikuttaa enää laitehifistelyllä ilman monitorien vaihtoa.

 

[sarte]

Tässä nyt on sattumoisin aikaa muodostaa asiasta oma käsitys.

Useamman kommentin olen lukenut netistä, että S/P DIF on vanha ja susihuono keksintö, jota ei vaan saada uudistettua nykyajan vaatimusten tasolle. Jos tämä olisi oikeasti huono, niin luulisi, että standardi olisi jo korvattu paremmalla. Ja mikä rooli on signaalitiellä ennen signaalin työntämistä coax tai toslink liittimeen piuhan vietäväksi.

SPDIF ei ole susihuono, se on vaan alkujaan suunniteltu vähän erilaiselle raudalle, jota nykyään on käytössä (kello tuutataan masterlaitteen tarkasta kellosta kellottomille slave-laitteille speksit täyttäviä piuhoja pitkin). Nykyäänhän SPDIFin lähteenä käytetään bulkkielektroniikka, jolloin kellot on mitä sattuu ja data siirretään erilliselle DACille, jolla on tarkka kello. Lisäksi on sanottava, että SPDIFin huonoudesta puolet on esson baaria ja loput 49% sitten joko tahallista tai tahatonta väärinymmärrystä. Formaatti itsessään ei ole mitenkään poikkeuksellisen huono ja asynkronisesti toteutettuna jopa vikasietoisempi kuin USB (kello uutettu itse signaaliin, Manchester encoding). Siis jos asiaa tarkastellaan puhtaasti teoreettisesta vinkkelistä. Nykypäivänä kuitenkin kellot ovat näin pienillä taajuksilla jo hinnat-alkaen osastossa niin tarkkoja, että kellon aiheuttama huojunta ei ole kovin dramaattista. Lisäksi signaalin uudelleen kellotus poistaa näitäkin ongelmia, kunhan jitteri ei ole niin dramaattista, että bittejä suoranaisesti häviää striimistä.

Toisaalta verrattuna esimerkiksi USB:hen SPDIF kestää huomattavasti pidempiä vetoja (~3m USB3, aiemmilla versioilla vähän vähemmän) 10m perusnarulla, mutta laadukkammalla piuhalla päästään helposti yli kymmenen metrin. Jos tuo ei riitä, niin aina voi siirtyä ammattilaisten AES/EBU-johtoihin ja lähettimiin, joilla maksimipituus saadaan 1000m (ja yli).

Kaikkein hilpeintä aiheessa mielestäni on, että AES/EBU ei ammattilaisten (eikä myöskään harrastajien) piirissä aiheuta ollenkaan samanlaisia antipatioita kuin SPDIF. Ai miksi se on hilpeää? Koska formaatti on täysin identtinen SPDIFin kanssa. AES/EBU:ssa on tismalleen samat tekniset rajoitteet, jitterit ja kaikki muut SPDIFin kritiikin kohteet, mutta jostain syystä näistä tulee ongelma siinä vaiheessa kun digisignaali siirtyy studiosta olohuoneeseen...

Tuolla aikaisemmin mietin sitä teoriaa, että jos DAC ei olisikaan DAC, vaan CD-romputin, joka tallentaisi S/P DIF:n kautta lähetetyn PCM datan takaisin CD:lle 1:1 nopeudella, niin tulisiko siitä identtinen kopio alkuperäisestä vai ei? Jotenkin tämän hypoteesin kautta olisi helppo ymmärtää millä on merkitystä ja millä ei.

Jos nyt oikein CD-Audio-formaatin muistan binääritasolla oikein, niin todennäköisesti ei. Se tosin ei johdu SPDIFistä vaan siitä miten CD:n data ylipäätään luetaan CD-levyltä bittitasolla. Tosin identtisyyden varmistamisen pitäisi tapahtua mikroskoopilla. Levyltä luettava data olisi hyvin suurella todennnäköisyydellä identtinen.

 

[sarte]

---Luullakseni paras digiformaatti olisi I2S, mutta sen käyttöön liittyy käytännön kysymyksiä.

I2S olisi kertakaikkisen kamala formaatti datan siirtämiseen piuhan yli, koska se on alunalkaenkin suunniteltu toimivaksi ainoastaan piirilevytasolla. Kellojen hallinta I2C:llä olisi suorastaan painajaismaisen monimutkainen operaatio ja piuhassa kuljetettuna I2S olisi paljon herkempi, jitterille, ulkoisille häiriöille ja vaikka mille verrattuna esimerkiksi SPDIFiin. Jos joku itseään kunnioittava hififirma alkaa siirtämään I2S:ää pitkää piuhaa pitkin, tiedän maailman tulleen hulluksi ja voin sen jälkeen keskittyä pelkästään ammattilaislaitteiden hankintaan, jotka eivät kärsi tälläisista idiotismeista.

edit: Lähetä nappia painaessani, kävi mielessäni, että tokihan joku highendfirma tuollaiseenkin hulluuteen on lähtenyt. Pienellä googlaamisella sitten pääsin jälleen kerran epäuskoisena toteamaan todellisuuden. Kyllähän tätäkin sitten on piuhaa pitkin siirrelty... Highend insinöörin mielikuvitus nähtävästi ylittää villeimmätkin kuvitelmani, himossaan implementoida standerdeja siellä missä niitä ei todellakaan pitäisi implementoida... Jos VR olisi highend firma pendelöintiliikenteestä vastaisivat sitten varmaan raitiovaunut ja Tampereen paikallisliikenteestä vastaisivat Pendoliinot.

 

[Korva]

Aika monessa laitteessa signaali kulkee I2C väylässä laitteen sisällä. (senkin muuten kehittänyt philips). Mutta siis...

I2S olisi kertakaikkisen kamala formaatti datan siirtämiseen piuhan yli, koska se on alunalkaenkin suunniteltu toimivaksi ainoastaan piirilevytasolla.

Kaiketi laitteen sisäinen käyttö on I2S:n kotikenttä. Toisaalta Project-valmistajallahan esimerkiksi on tuo väylä cd-pyörittimen ja dacin välissä (Pro-Ject CD Box RS, Pro-Ject DAC Box RS, https://mrhifi.fi/tuote/pro-ject-cd-box-rs/). Kokemuksia luullakseni esim. nimimerkeillä einno ja LaJazz, jos muistan oikein.

 

[tms]

Voi vitsi, iso kiitos näistä kommenteista.

 

[sarte]

En sanonut, että tuo ei toimi. Totesin että, jos data siirretään piuhaa pitkin, on siirto huomattavasti häiriöherkempi kuin esim SPDIFillä. Lisäksi I2C I2S-väylä on erittäin kelpo väyläteknologia kun dataa siirretään piirilevyllä ja vedot on lyhyitä. Tämä siksi, että väylä on nimenomaan suunniteltu käytettäväksi piirilevyllä ja erittäin lyhyissä vedoissa eri komponenttien välillä. Kuten Janne-ii totesikin, niin i2c i2s väylää käytetään laitteiden sisällä ja suurin osa DAC-lastuista ei mitään muuta väylätyyppiä edes tue. Esimerkiksi SPDIF/USB/HDMI-vastaanottimelta data liikkuu lähes poikkeuksetta I2S:ää pitkin varsinaiselle DACille

Ainoa järkevä syy, jonka keksin I2C:n I2S:n käyttämiseksi kahden erillisen laitteen välillä, on kustannusten minimoiminen. Muutoin väylän speksi soveltuu hirmuisen huonosti datan siirtämiseen johtoa pitkin. Esimerkiksi Jasun mainitsemat impedanssisovituksesta aiheutuvat ongelmat ovat hyvinkin todellisia jo lyhyilläkin vedoilla jos I2S:ää lähdetään siirtämään esimerkiksi RCA-kaapelilla (itseasiassa jopa todennäköisempiä). Lisäksi formaatti ei tarjoa edes minkäänlaista virheentarkistusta, joten vastaanottavan pään on täysin mahdotonta tietää onko saatu data millään tasolla oikein. Jos on huolissaan SPDIFin jitteristä, pitäisi I2S:n aiheuttaa vähintään vatsahaava, koska jitteriä voi aiheuttaa kaksi toisistaan eroteltua kellolinjaa SPDIFin yhden sijaan ( tai oikeastaan SPDIFissä ei ole edes yhtä varsinaista kellolinjaa, mutta ei mennä siihen).

 

[Korva]

Mm. kaapelikysymys on sellainen "käytännön vaikeus", mihin viittasin I2S:n kohdalla, koska formaattia ei ilmeisesti suunniteltu välitettäväksi kaapelien kautta. Projectissa pitää käyttää pyörittimen ja dacin välillä sekä bnc että RJ-45 -kaapeleita. "Tekniikan käyttö edellyttää sekä RJ45>RJ45-kaapelin että BNC>BNC -kellokaapelin kytkemistä DAC Box RS -daciin tai Pre Box RS Digital -digiesivahvistimeen."

 

[super-panda]

Ihan nopeasti aiheen sivusta:
Jotkut väittävät että virtälähteen vaihtaminen parempaan (esim. lineaarivirtalähteeseen) parantaisi optisesti kytketyn streamerin äänenlaatua.
Esimerkkinä Darko ja Chromecast Audio (tässä IFIn virtalähteellä):
https://darko.audio/2018/07/letters-to-the-editor-3-ways-to-juice-your-chromecast-audio/

Jos Toslink on sähköisille häiriöille "immuuni" niin silloinhan tuolla virtalähteellä ei pitäisi olla mitään vaikutusta streamerin suorituskykyyn? Vai?

 

[Janne-ii]

Tässä maailmassa väitetään paljon muutakin. Bittitasolla, vastaanottavassa päässä tuskin huomataan eroa hakkuri/lineeari virroitetulla lähteellä, mutta äänenlaadussa joku voi huomata eron... Ne eivät kuulu tämän otsikon alle.

Eli jos hakkuri ei ole sysipsk ja/tai lähettävän pään elektronikka ei sekoile huonon jännitteen takia niin kaiken pitäisi olla kunnossa.

Eli ei. Virtalähteellä ei pitäisi (voisi) olla mitään vaikutusta lähettävässä päässä.

 

[elviz]

En sanonut, että tuo ei toimi. Totesin että, jos data siirretään piuhaa pitkin, on siirto huomattavasti häiriöherkempi kuin esim SPDIFillä. Lisäksi I2C-väylä on erittäin kelpo väyläteknologia kun dataa siirretään piirilevyllä ja vedot on lyhyitä. Tämä siksi, että väylä on nimenomaan suunniteltu käytettäväksi piirilevyllä ja erittäin lyhyissä vedoissa eri komponenttien välillä. Kuten Janne-ii totesikin, niin i2c väylää käytetään laitteiden sisällä ja suurin osa DAC-lastuista ei mitään muuta väylätyyppiä edes tue. Esimerkiksi SPDIF/USB/HDMI-vastaanottimelta data liikkuu lähes poikkeuksetta I2S:ää pitkin varsinaiselle DACille

Ainoa järkevä syy, jonka keksin I2C:n käyttämiseksi kahden erillisen laitteen välillä, on kustannusten minimoiminen. Muutoin väylän speksi soveltuu hirmuisen huonosti datan siirtämiseen johtoa pitkin. Esimerkiksi Jasun mainitsemat impedanssisovituksesta aiheutuvat ongelmat ovat hyvinkin todellisia jo lyhyilläkin vedoilla jos I2S:ää lähdetään siirtämään esimerkiksi RCA-kaapelilla (itseasiassa jopa todennäköisempiä). Lisäksi formaatti ei tarjoa edes minkäänlaista virheentarkistusta, joten vastaanottavan pään on täysin mahdotonta tietää onko saatu data millään tasolla oikein. Jos on huolissaan SPDIFin jitteristä, pitäisi I2S:n aiheuttaa vähintään vatsahaava, koska jitteriä voi aiheuttaa kaksi toisistaan eroteltua kellolinjaa SPDIFin yhden sijaan ( tai oikeastaan SPDIFissä ei ole edes yhtä varsinaista kellolinjaa, mutta ei mennä siihen).

Sen verran tahtoisin sanoa, että I2C ja I2S eivät varsinaisesti ole sama asia. Teksissäsi tunnut viittaavan niihin kuin ne olisivat sama asia.

I2C on kontrollointia varten, eli sillä lähetetään vaikka muutokset haluttuun volumetasoon tai kun vaihtelee laitteen asetuksia niin siitä lähtee kontrollikoodi I2C:n yli. I2C väylä on suhteellisen hidas. Vedot voivat olla pitkiäkin. Ei ole juurikaan väliä, että mitä lankaa siinä välissä kulkee.

I2S on taas datan siirtoa varten ja kun mainitset, että "suurin osa DAC-lastuista ei mitään muuta väylätyyppiä edes tue", niin tarkoitat tässä varmastikin tätä I2S väylää, eikä suinkaan I2C väylää. Lisäksi, yhdellä RCA kaapelilla ei I2S siirry, koska se vaatii erillisen kellosignaalin. Mutta useamman RCA kaapelin yli se tietenkin onnistuisi. Liekö tätä ajoit takaa, kun kirjoitit impedanssisovituksesta.

Noiden väylien eroavaisuuksiin voi tutustua vaikka täällä:
https://www.rfwireless-world.com/Terminology/I2C-vs-I2S.html

 

[sarte]

Juurikin näin. I2C ja I2S eivät liity mitenkään toisiinsa. Kapsahdin omaan näppäryyteni ja sekoitin termit keskenään, kun ovat niin pirullisen samanlaisia. Elviziltä erinomainen korjaus virheelliseen sisältöön.

Ja tosiaan yksi RCA ei tässä kohtaa riitä johtuen ylimääräisestä ohjauslinjasta (jos nyt alan omia sanojani ruotimaan, niin teknisesti ottaen tämä ei ole kellolinja vaan channel select). Mutta tämä on samalla tavalla altis reunojen pyöristymisille ja kaikelle muullekin mistä SPDIFin kanssa ollaan huolissaan. Sähköinen sovitus siis on paljon kriittisempää kuin kuin esimerkiksi uudelleenkellotettavan SDPIFin kanssa.

Mutta kiitoksia korjauksesta. Korjataanpa tuohon alkuperäiseen postaukseenkin.

 

[jasu]

Elviz ehti ensin, olin kanssa tulossa ihmettelemään miksi I2C ja I2S sekoitetaan sujuvasti.

Tuossa aiemmin oli puhetta AES/EBU: impedanssisovituksesta. Ko liityntä ymmärtääkseni perustuu RS-422 standardiin. Ja muistaakseni RS-422 on rajoitettu nousunopeudeltaan. jolloin on helpompi hallita impedanssien suhteen, kuin joku "rajoittamaton".

Eli siinä mielessä jos pysytään vain audiodomainissa AES/EBU lienee kohtuu robusti puhtaasti impedanssimielessä ja sitä kautta jitteri linjassa. Mutta yleisellä tasolla impedanssiepäsovituset on ongelma jitterin kannalta nopeissa digilinjoissa.

 

[tms]

Nyt on tullut hyvää keskustelua. Kiitos. Noilla käytetyillä termeillä löytyy paljon hyviä nettisivuja, joista voi itseään yrittää sivistää.

Itsellä on etenkin nyt etätyön kulta-aikaan käytännön syistä aika härdelli tuo signaalitie. Työkannettavassa TIDAL, josta ääni alistettu 24@48 muotoon, siitä HDMI:llä telkkariin ja telkkarin S/P DIF optisesta muutimeen, jotta saan valon sähköksi coax liittimeen, siitä impedanssimuuntimen kautta Geneleceille. käytän siis TV:tä näyttönä. Ja 48 kHz siksi, koska se on ainoa jota TV luonnoisesti tuuttaa ulos. Tämä TV:stä kajareihin on vaan niin kätevä, kun tv on aina auki, ja ei tarvita esivahvistinta, josta valita Geneleceille syötettävä signaali. Volumet Genen kaukosäätimellä. Ja Android TV:ssä on TIDAL, Youtube, Neflix, jne. Nykyään TIDALin Android TV apista voi valita myös master laadun. TV kuvan voi halutessa sammuttaa ja ohjata musiikkia vaikka puhelimesta. Kätevää.

Eipä sillä, kyllä jokin oikeaoppinen streameri kiinnostaa. Jos semmoisen hommaisin, haluaisin ehdottomasti siihen suoraan AES/EBU liitännän. Ei niinkään, että olen enää huolissani äänenlaadusta, vaan periaatteesta. Yksinkertainen on kaunista. Yksi piuha paikasta A paikkan B. Ja olen ihan varma, että se tulee minusta myös kuulostamaan paremmalle, kuin signaali kierrätettynä ties mistä. Olipa sitten sillä signaalilla mitään eroa tai merkitystä.

Edit: niin ja CD-soittimena on joku 25 vuotta vanha JVC, joka kytkeytyy tuohon opt/coax adapterin toiseen sisääntuloon. Kun TV on kiinni, niin CD-soittimen signaali menee Geneleceille automatik.

 

[j.uhis]

Jos tietokoneesta saa ulos dacille optisella toslink-kaapelilla max 24/192 (MacMini late 2014) niin kumpaa seuraavista liitäntätavoista pidätte parempana ja miksi:

1. Optinen toslink-kaapeli Miniltä daciin?
2. Usb-SPDIF muunnin Minin usb-porttiin ja siitä laadukkaalla coax-kaapelilla daciin?

 

[tms]

Itse kallistuisin valokaapelin puoleen, koska
1) Valokaapelissa maapotentiaali ei lähde "jakoon" toisten laitteiden kanssa
2) Saat USB:n säästettyä muuhun käyttöön, eikä tarvita muunninta väliin. Eli käytettävyys olisi yksi kriteeri.

Tai kytkennän voi valita ihan testaamalla. Kumpi kuulostaa/tuntuu mielestäsi paremmalta.

Periaatteessa laitteet muodostaa kokonaisuuden, joten millainen dac sinulla on siellä perässä, voi hyvinkin vaikuttaa parhaaseen lopputulokseen. Tai sanontaan toisin perin, jos dac on riittävän "hyvä", niin alkupällä ei ehkä ole niin suurta merkitystä.

 

[Kuutio]

omatyyli on kokeilla optista,coaxiali ja usb, ja valita sitten se mikä omaankorvaan soi parhaiten. Sit hieman offtopic, kun nois dac specseis harvemmin mainitaan onko usb synchron vai asynchron. onko esim kaikki xmos asynchron vai voiko niit tehä molempii. Mietinvaa miten tälläinen nyyppä erottaa moisen

 

[jkh]

Olen pinnistänyt ja pinnistänyt,mutten oikein kuule eroa Coax johtojeni välillä.
On Siltechiä,Transpaa,Beldeniä,KMF,Class Ohlssonia.
Thetan ja Aragonin Daceissani nämä kaikki kaapelit täyttävät tarkoituksensa.

 

[tms]

^Uskaltaisinkohan tähän sanoa, että ei niiden coax-kaapeleiden ole tarkoituskaan kuulostaa miltään, jos siirretään PCM ääntä piuhaa pitkin. Toki toiset piuhat voivat hoitaa tehtävänsa tyylikkäämmin.

 

[ukki]

Nyt on tullut hyvää keskustelua. Kiitos. Noilla käytetyillä termeillä löytyy paljon hyviä nettisivuja, joista voi itseään yrittää sivistää.

Itsellä on etenkin nyt etätyön kulta-aikaan käytännön syistä aika härdelli tuo signaalitie. Työkannettavassa TIDAL, josta ääni alistettu 24@48 muotoon, siitä HDMI:llä telkkariin ja telkkarin S/P DIF optisesta muutimeen, jotta saan valon sähköksi coax liittimeen, siitä impedanssimuuntimen kautta Geneleceille. käytän siis TV:tä näyttönä. Ja 48 kHz siksi, koska se on ainoa jota TV luonnoisesti tuuttaa ulos. Tämä TV:stä kajareihin on vaan niin kätevä, kun tv on aina auki, ja ei tarvita esivahvistinta, josta valita Geneleceille syötettävä signaali. Volumet Genen kaukosäätimellä. Ja Android TV:ssä on TIDAL, Youtube, Neflix, jne. Nykyään TIDALin Android TV apista voi valita myös master laadun. TV kuvan voi halutessa sammuttaa ja ohjata musiikkia vaikka puhelimesta. Kätevää.

Eipä sillä, kyllä jokin oikeaoppinen streameri kiinnostaa. Jos semmoisen hommaisin, haluaisin ehdottomasti siihen suoraan AES/EBU liitännän. Ei niinkään, että olen enää huolissani äänenlaadusta, vaan periaatteesta. Yksinkertainen on kaunista. Yksi piuha paikasta A paikkan B. Ja olen ihan varma, että se tulee minusta myös kuulostamaan paremmalle, kuin signaali kierrätettynä ties mistä. Olipa sitten sillä signaalilla mitään eroa tai merkitystä.

Edit: niin ja CD-soittimena on joku 25 vuotta vanha JVC, joka kytkeytyy tuohon opt/coax adapterin toiseen sisääntuloon. Kun TV on kiinni, niin CD-soittimen signaali menee Geneleceille automatik.

Tästä samaa mieltä! Molemmissa tapauksissa signaali läppäristä Roonilla -diginä! Toisesta signaali suoraan diginä Geneleciin. Maranzista analogisena "Pure Direct" samoihin kaiuttimiin. Mikäs tässä sen eron äänessä voisi saada aikaan -diginä vaan kuulostaa paremmalta? Vai onko kyse vain vilkkaasta mielikuvituksesta

 

[tms]

^Onhan tuossa Maranzin kautta yksi ylimääräinen DA/AD-muunnos välissä? Se, että kuuluuko se muunnos voi varmaan olla kuultua tai kuviteltua. Itseäni se ainakin alitajuntaisesti häiritsisi ja pitäisin sitä huonompana, vaikka en kuuntelemalla erottaisi niitä toisistaan.