ผู้เขียน หัวข้อ: Thunderbolt, FireWire และ USB กับคุณภาพเสียงและ Jitter  (อ่าน 2984 ครั้ง)

0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้

ออฟไลน์ Freedom

  • ****
  • กระทู้: 275
Thunderbolt, FireWire และ USB กับคุณภาพเสียงและ Jitter
« เมื่อ: 28 มีนาคม, 2017, 08:09:23 PM »
ใช้การเชื่อมต่อแบบไหนจะเสียงดีกว่ากัน?

ถ้าให้สรุปคือ บอกไม่ได้หรอกครับ ว่าแบบไหนจะดีกว่า มันมีปัจจัยเยอะมาก ยกตัวอย่างง่ายๆ แค่ Jitter ก็พอครับ

Jitter คือปัญหาที่สัญญาณนาฬิกาเหลื่อมไปจากที่ควรจะเป็นในทางอุดมคติ ยิ่งเหลื่อมมาก ค่ายิ่งสูง โดยนับเป็นช่วงเวลา เช่น nano second (ns), pico second (ps)

ในระบบที่ Jitter สูงจะทำให้การแปลงสัญญาณระหว่าง Analog กับ Digital ทั้งใน DAC แล ADC มีความผิดพลาด

รายละเอียดลองดูได้จากที่

https://www.youtube.com/watch?v=JylNhQaig0c

ปกติ Jitter สามารถวัดได้โดยการทำ Loopback testing โดยใช้โปรแกรมเช่น RightMark Audio Analyzer (RMAA)

ในอุดมคติก็คือตามรูปครับ ต้องเป็นแบบรูปด้านบน แต่ในความเป็นจริงเมื่อวัดค่าออกมาจะเป็นแบบรูปด้านล่าง



ส่วนหน้าจอวัด Jitter ของจริงก็จะประมาณในรูปนี้



สมัยเมื่อ 10 กว่าปีก่อน มีอดีตมิตรสหายท่านนึง ได้โทรมาชวนผมเล่น Creative Audigy USB ในยุคที่ ชิพ USB สมัยนั้น ใช้ของ BB รุ่น PCM270x ซึ่งค่า jitter อยู่แถวๆ 500-3500ps (แล้วแต่รุ่นว่ารุ่นไหน) สมัยนั้นผมจึงบอกเขาไปว่า USB ห่วยครับ ไปเล่น PCI Sound Card ไม่ก็ FireWire Audio Interface ดีกว่า

ซึ่งในปัจจุบันข้อเท็จจริงหลายอย่างเปลี่ยนไปมากแล้ว

ลองดูค่า Jitter ของชิพ Receiver ดูนะครับ (ใช้กับ Coaxial Input)

CS841x 200ps
DIR9001 50ps
WM8805 50ps
AK411x < 50ps

ถ้าอ่านกระทู้ก่อนๆ ของผมจะรู้ว่าผมมี DAC อยู่ 2 ตัวที่ผมอัพเกรดชิพจาก CS841x เป็น AK4113 เสียงดีขึ้นพอตัวเลยครับ  c)

Thunderbolt, USB หรือ FireWire มันเป็นแค่ระบบ Port ที่ส่งข้อมูลระหว่าง อุปกรณ์ 2 ตัวครับ

การส่งรับข้อมูลไม่ว่าจะผ่าน Thunderbolt USB หรือ FireWire เมื่ออีกฝ่ายได้รับข้อมูลแล้วระบบยืนยันว่าถูกต้องแล้วมัน การันตีว่า ข้อมูลที่ส่งกับได้รับตรงกันทุกประการครับ หรือว่ามีใครเคยมีประการณ์ ก็อปปี้ไฟลเอกสารผ่าน USB แล้วข้อมูลในไฟล์เอกสารเปลี่ยนไปครับ (ยกเว้นกรณี Bad Sector หรือ ติดไวรัส อะไรพวกนี้นะครับ)

ถ้าพี่คนไหนเคย DIY และออกแบบแผงวงจรเอง จะทราบว่าพวกชิพ Receiver ที่รับสัญญาณ SP/DIF มันมีขา Clock ออกมาจากตัว IC ด้วย แต่ในวงจรมันไม่มี Crystal Oscillator พูดไป เหมือนเอามะพร้าวห้าวไปขายสวน พี่ๆ คงทราบกันดีแล้วว่า SP/DIF มีส่งสัญญาณ Clock มาด้วย พร้อมกับข้อมูล แล้วตัว Receiver IC สร้างสัญญาณนาฬิกาจากที่ได้รับมาจาก SP/DIF อีกที เพื่อส่งต่อให้ชิพ DAC

แต่ USB ไม่มี ถ้าสังเกตตั้งแต่สมัย PCM270x จำเป็นต้องมี Crystal Oscillator มากับวงจรด้วย


และเนื่องจาก Jitter เกิดจากความไม่เที่ยงตรงของสัญญาณนาฬิกา คุณภาพของ IC ทั้ง Chip ที่เป็นตัวรับสัญญาณ และตัว Crystal เองต่างก็มีผลต่อ Jitter สมัย PCM270x นี่ ค่า Jitter มันมหาศาลจริงครับ USB ถึงห่วย PCM270x นี่ใครมีไม่ต้องไปอัพ Clock หรอกฮะ เปลืองเงิน

แต่ปัจจุบันชิพ XMOS U8, XMOS XU208 และ Amanero Combo384 นี่ค่า Jitter ต่ำมากครับ

XMOS 4.6ps

AMAENRO 2.42 ps

ซึ่งค่า Jitter ที่ว่า วัดจาก References board ที่ใช้ Crystal มาตรฐานตามสเปคเขานะครับ ใช้ Crystal SCTF ของเซินเจิ้น อาจจะมากกว่านี้ แต่ถ้าใช้ Crystal ดีๆ อย่างของ Crystek หรือ SiTime ก็อาจจะต่ำกว่านี้เช่นกันครับ

หากไปดู USB DAC รุ่นใหญ่ๆ จะพบว่า เขาใช้ Crystal ที่ความแม่นยำสูง ค่าต่ำกว่า 10 ppm เช่น 1ppm หรือ น้อยกว่านั้นอีก อย่างเช่นของ LKS ที่ใช้ Crystal ของ Crystek ค่าตัวเกือบ 30 USD... http://www.digikey.com/product-detail/en/crystek-corporation/CCHD-957-25-45.1584/744-1458-ND/2742157







และถ้าไปดูราคา พวกตัว USB-to-I2S ที่เป็นตัวแปลงสัญญาณ USB ไปเข้า DAC แล้ว Clock ดีๆ พวกนี้ ยังไม่รวม DAC ก็ราคาเป็นหมื่นแล้วครับ แหงมนะครับ IC Clock ตัวละพัน ใช้ 2-3 ตัว ก็ 2-3 พันไปล่ะ ยังไม่รวมอย่างอื่น ไม่ราคาเป็นหมื่นก็แปลกล่ะ

สำหรับพวก Audio Interface นั้น เนื่องจากข้อจำกัดเรื่องราคา และหลายๆ อย่าง แม้กระทั่งรุ่นใหญ่ๆ ราคาเกือบแสน หรือแสนต้นๆ ก็ยังเป็นไปได้ที่ว่าจะใช้ Clock ที่ไม่ค่อยจะดีเท่าไร ทำให้ต้องมีช่อง Clock In เพื่อรับสัญญาณนาฬิกาจากภายนอกครับ

ยกตัวอย่างเช่น RME Fireface UFX+ ราคาเหยียบแสนครับ Internal Clock มีค่า Jitter อยู่แถวๆ 800ps  K]

https://www.rme-audio.de/en/products/fireface_ufx-plus.php

งั้นถ้า Audio Interface Jitter สูง แล้วพวก Studio ทำยังไง?

คือ พวก Studio โหดๆ เขาไม่แคร์ค่า Internal Clock Jitter เดิมๆ ของ Audio Interface หรอกครับ เหตุผลเหรอครับ หลายที่แม่งมี External Clock Generator อยู่แล้วครับ บางทีล่อ Atomic Clock ครับ อย่าง Atomic Clock ของ Antelop ที่ Studio เทพๆ ใช้กัน ตัวละ 6-7000 USD ครับ เรียกว่าแพงกว่าตัว Audio Interface อีก

คูณเป็นเงินไทยเอาเอง  ราคานี้ผมยอมแพ้ :giveup

https://www.bhphotovideo.com/c/product/1223812-REG/antelope_a10m_audiophile_atomic_clock.html

ส่วนถ้าจะมาใช้ Word Clock ภายนอกโดยใช้ตัวกากๆ ราคาแค่ 99 USD แบบตัวนี้ https://www.bhphotovideo.com/c/product/547600-REG/ART_SYNCGEN_SyncGen_Wordclock_Sample.html

คงจำราคา Crystal Oscillator ของ Crystek ได้นะครับ ตัวละเกือบ 30 USD

มันไม่น่าจะได้ความเท่าไรหรอกครับ... เปิดฝาออกมาอาจจะตกกะจัย กับ Crystal ที่อยู่ในกล่องก็ได้


ป.ล.

โดยส่วนตัว เนื่องจากผมเคยเล่นชิพ ESS Sabre32 ไปแล้ว ถึงแม้ตัวชิพจะมีวงจรลด Jitter อยู่ ผมพบว่าการอัพเกรด Clock ทั้ง Clock ของชิพ ESS เอง และ USB-to-I2S นั้นมีผลกับเสียงอยู่มากพอสมควรเลยทีเดียว

เป็นเหตุผลที่ว่า ณ เวลานี้ ถ้าถามผมล่ะก็ กรณีฟังเพลงอย่างเดียว ไม่ได้ Rip แผ่นเสียง ไม่ได้ทำสตู ไม่ได้บันทึกเสียง

USB DAC (Amanero หรือ XMOS) เข้าท่าสุดแล้วครับ เป็นเรื่อง Price-Performance ครับ

Transport: HTPC
OS: Antergos (Arch Linux) & Windows 10
Player: MPD SACD & Audacious & Foobar2k & Bug Head Emperor
Sound card: ESI Juli@
DAC: NPE 1541A + AK4113, ES9018K2M (XMOS), ES9038Pro (Combo384)

ออฟไลน์ Freedom

  • ****
  • กระทู้: 275
Re: Thunderbolt, FireWire และ USB กับคุณภาพเสียงและ Jitter
« ตอบกลับ #1 เมื่อ: 29 มีนาคม, 2017, 06:29:36 AM »
ส่วนถ้าใครงบเหลือต้องการสัญญาณ usb ที่ดีกว่าปกติ

iFy iUSB3.0 ราคาประมาณ 400 USD ครับ เป็น power filter + signal regen
http://www.audiostream.com/content/ifi-audio-micro-iusb-30

และพวกการ์ด PCI-e USB3 อัพเกรด Crystal เช่น

JCAT USB Card ค่าตัว 415USD
http://www.enjoythemusic.com/magazine/equipment/0115/JCAT_USB_Card_Battery_Power_Supply_USB_Cable.htm

Pual Pang USB
TCXO ค่าตัว 129 USD
OCXO ค่าตัว 429 USD

http://ppaproduct.blogspot.com/2013/07/audio-grade-usb-30-pcie-card.html?m=1

แน่นอนว่าเนื่องจากเป็น Card PCI-e​ ใช้ได้กับ Desktop PC เท่านั้น mac หรือ notebook มี thunderbolt อยากใช้ ต้องมีแบบนี้อีกกล่อง

https://www.akitio.com/expansion/thunder2-pcie-box

ส่วนถ้าถามว่าการ์ด FireWire มี Crystal clock ไหม อัพเกรดมีผลกับเสียงหรือเปล่า

คำตอบก็คือ แม้แต่ Thunderbolt ก็มีครับ แถมบางทีใช้ passive crystal เกรดต่ำด้วยครับ พวกออนบอร์ดมาอย่างใน Laptop หรือ mainboard​ ยิ่งไม่ต้องพูดถึงครับ

http://www.gigabyte.com/Motherboard/GC-Thunderbolt-2-rev-10#ov

พวก passive จะเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน ความเที่ยงตรงก็เปลี่ยนตามครับ และไม่มีการปรับค่าชดเชยตามครับ


ส่วนนี้การ์ด FireWire ที่ผมถอดมาวางทิ้งไว้ครับ บ่ได้ใช้



ตัวนี้ไม่ได้ใช้แบบ passive crystal แต่ไม่ได้เกรดดีอะไร เป็นของ HXO เรื่องความแม่นยำ ค่าอยู่แถวๆ 25ppm

ป.ล.

พวกนี้ผมยังไม่เคยลองทดสอบนะครับ แต่ก็คันมืออยู่เหมือนกัน พวก usb power filter เคยลองแล้ว กับบอร์ดเก่าที่ภาคจ่ายไฟ usb ไม่ดี มีผลพอสมควรครับ แต่บอร์ดรุ่นใหม่ๆ ต่างไม่มากครับ
Transport: HTPC
OS: Antergos (Arch Linux) & Windows 10
Player: MPD SACD & Audacious & Foobar2k & Bug Head Emperor
Sound card: ESI Juli@
DAC: NPE 1541A + AK4113, ES9018K2M (XMOS), ES9038Pro (Combo384)

ออฟไลน์ surapong.d

  • ***
  • กระทู้: 230
  • เพศ: ชาย
  • มาฟังเพลงกันให้มีความสุขครับ
Re: Thunderbolt, FireWire และ USB กับคุณภาพเสียงและ Jitter
« ตอบกลับ #2 เมื่อ: 29 มีนาคม, 2017, 11:51:16 AM »
เยี่ยมครับ ขอบคุณสำหรับข้อมูล

เสริมนะครับ ตัว hdd กับ hdd docking ที่ใช้เก็บข้อมูลเพลง (ฝั่งขาเข้า) ตรงส่วนนี้ก็มีผลอย่างมากๆ ต่อเสียงที่ออกลำโพงให้เราได้ยินครับ ถ้าใครซีเรียสต้องอย่าละเลยตรงส่วนนี้ด้วยนะครับ ข้อมูลที่ออกจากคอมฯ / player ไปเข้า DAC/DDC-->DAC คงต้องดีพอระดับนึงก่อน
Simple is my Way

ออฟไลน์ 1st class

  • ****
  • กระทู้: 484
Re: Thunderbolt, FireWire และ USB กับคุณภาพเสียงและ Jitter
« ตอบกลับ #3 เมื่อ: 29 มีนาคม, 2017, 01:22:43 PM »
เคยลองพวก miniDSP ไหมครับ น่าลองเล่นไหมครับ
https://www.minidsp.com/products/minidsp-in-a-box/minidsp-2x4-hd

ออฟไลน์ Freedom

  • ****
  • กระทู้: 275
Re: Thunderbolt, FireWire และ USB กับคุณภาพเสียงและ Jitter
« ตอบกลับ #4 เมื่อ: 29 มีนาคม, 2017, 05:49:30 PM »
เคยลองพวก miniDSP ไหมครับ น่าลองเล่นไหมครับ
https://www.minidsp.com/products/minidsp-in-a-box/minidsp-2x4-hd
ตัวนี้ไม่ทราบครับ ไม่เคยเล่นเลยครับ แต่ค่อนข้างจะติดใจเรื่อง FIR ครับ คือถ้าทำ Custom FIR ได้นี่มีผลกับเสียงมากเลยครับ กับเห็นว่าซื้อพวกระบบไมค์มาจูนเสียงในห้องได้ด้วยครับ ถ้าจริงก็น่าสนมาก แถมจะเอามาแยกสัญญาณ Stereo ไปใช้กับลำโพง Biamp หรือระบบที่เป็น 2.1 ได้ด้วย กับราคานี่... น่าลองสุดๆ


เยี่ยมครับ ขอบคุณสำหรับข้อมูล

เสริมนะครับ ตัว hdd กับ hdd docking ที่ใช้เก็บข้อมูลเพลง (ฝั่งขาเข้า) ตรงส่วนนี้ก็มีผลอย่างมากๆ ต่อเสียงที่ออกลำโพงให้เราได้ยินครับ ถ้าใครซีเรียสต้องอย่าละเลยตรงส่วนนี้ด้วยนะครับ ข้อมูลที่ออกจากคอมฯ / player ไปเข้า DAC/DDC-->DAC คงต้องดีพอระดับนึงก่อน

ผมเป็น Desktop ครับ ไม่ต้องไปต่อผ่าน Dock  ต่อตรงก็มีผ่านพวก Power Noise Filter พัดลมต่อผ่าน Noise Filter หมดครับรวมทั้งพัดลม PSU อีกอย่าง Desktop ผมไม่มีปัญหา Ground Loops เหมือน MacBook นะครับ ที่บ้านมี HDD หลายตัวครับ 10TB+ จะ 20TB ร่อมร่อแล้วครับ มีหลายยี่ห้อครับ

HGST Seagate Samsung WD Kingston Teclast ทั้งต่อตรงกับเครื่อง HTPC ทั้ง ต่อผ่าน Gigabit LAN แล้วทำ Music/Video Server ครับ สุดท้ายก็ย้ายมาต่อตรงตามเดิมครับ เพราะไม่เห็นจะต่างอะไร เปิดสองเครื่องเปลืองไฟครับ

แต่ไปฟังที่ร้าน Poem โดยใช้เครื่อง MacBook ต่อผ่านกล่อง FireWire หรือ Thunderbolt ฟังออกนะครับ แบบไม่ต้องสังเกตนะครับ

MacBook นี่ยังมีอะไรมหัศจรรย์อีกมากครับ แนะนำให้หาดูใน Google เอาเอง Keyword ground loop mac กับคำว่า firewire หรือ thunderbolt ดูครับ

เทพสุดที่ผมเคยเห็นนี่ประมาณ MacBook ทำให้มนุษย์เป็นเสารับสัญญาณวิทยุได้  :victory
https://www.youtube.com/watch?v=huhN9Rgm_jA

แถม Noise ใน System Bus มันเยอะขนาด คนมีเขียน Software เอาทดลองใช้กระจายเสียงในระบบ AM  :cold
https://www.youtube.com/watch?v=oXAeGZaka7o

ป.ล.

DAC/DDC ตัวไหนที่ใช้ปลั้ก 3 ขา ต่อกับ MacBook ถ้าเขาลง Ground ไว้กับตัวถัง DAC/DDC บางทีต้องไปเอา Ground ออกนะครับ ไม่งั้นฮัมกับจี่ มี Noise แทรก อยู่ๆ มีเสียง แปะๆ โผล่มาเอง

DAC/DDC ต้องออกแบบมาห่วยแน่ๆ  2f
Transport: HTPC
OS: Antergos (Arch Linux) & Windows 10
Player: MPD SACD & Audacious & Foobar2k & Bug Head Emperor
Sound card: ESI Juli@
DAC: NPE 1541A + AK4113, ES9018K2M (XMOS), ES9038Pro (Combo384)

ออฟไลน์ Freedom

  • ****
  • กระทู้: 275
Re: Thunderbolt, FireWire และ USB กับคุณภาพเสียงและ Jitter
« ตอบกลับ #5 เมื่อ: 29 มีนาคม, 2017, 06:04:16 PM »
คลิปล่างเรื่อง AM อย่าไปซีเรียสมากนะครับ

 :secret

อันนี้มันเป็นวิธีที่ Hacker เขาใช้ขโมยข้อมูลจากเครื่อง Offline ที่เปิดอยู่ครับ เคยมีทดลองกัน ว่าไม่ได้ต่อเน็ตเวิร์คอะไรเลย จะขโมยข้อมูลได้ไหม ผลคือได้ครับ เอาข้อมูลมาผสมกับสัญญาณวิทยุที่ระบบคอมสร้างขึ้นมาแหละครับ เหมือนกับในคลิปที่เอาไฟล์เพลงมาผสม

เพราะงั้นวิธีนี้ใช้ได้กับเครื่องคอมทั้งหมดอยู่แล้ว

 c)

อ๋อ แต่คลิปบนนี่...  :help

โปรดระวัง Volt เล็กน้อยที่ตกคร่อมตัวถัง MacBook และ Ground ด้วยนะฮับ

https://www.youtube.com/watch?v=_7YUaYvcirU

Transport: HTPC
OS: Antergos (Arch Linux) & Windows 10
Player: MPD SACD & Audacious & Foobar2k & Bug Head Emperor
Sound card: ESI Juli@
DAC: NPE 1541A + AK4113, ES9018K2M (XMOS), ES9038Pro (Combo384)