Master clock: quali benefici?

30 Marzo 2022

23 minuti fa, naim ha scritto:

Si riesce ad intuire (nelle foto) quale clock utilizzino? L'unica cosa che ho letto è generatore di clock DDS.

Un generatore di clock DDS (Direct Digital Synthesis) è un'alternativa all'utilizzo di un PLL frazionario.

Anche il DDS ha bisogno di agganciarsi ad un oscillatore di riferimento come il PLL, ma poi il clock viene sintetizzato con un convertitore digitale analogico. In pratica è un DAC che usa un riferimento di clock esterno e una parola digitale in ingresso per generare la forma d'onda di uscita.

Praticamente usa lo stesso principio utilizzato in un DAC per convertire la musica digitale in analogica, solo che il dato digitale in ingresso è fisso e rappresenta la forma d'onda del segnale di clock che si vuole generare.

Anche in questo caso è sufficiente un solo oscillatore di riferimento per generare i clock per entrambe le frequenze di campionamento.

Soffre più o meno degli stessi problemi di un PLL, ossia il rumore dell'oscillatore di riferimento viene inevitabilmente degradato.

Sicuramente è una soluzione più economica e versatile rispetto all'utilizzo di due oscillatori a cristallo dedicati alle due famiglie di sample rate, ma inevitabilmente ha prestazioni inferiori.

Purtroppo dalle foto non riesco a capire cosa hanno utilizzato, potrebbe essere il componente che ho racchiuso nel rettangolo rosso dell'immagine allegata. Sai dirmi cosa c'è scritto sopra? oppure una foto ravvicinat.

30 Marzo 2022

8 minuti fa, Andrea Mori ha scritto:

Sai dirmi cosa c'è scritto sopra? oppure una foto ravvicinat.

Dovrei aprire il mio, quelle foto sono prese dalla rete. Forse da queste si capisce qualcosa di più:

30 Marzo 2022

Il 28/3/2022 at 21:30, Andrea Mori ha scritto:

Infatti, e questo lo si può fare in due modi: utilizzare un buffer FIFO e rigenerare il clock a valle di questo utilizzando due oscillatori interni (uno per ogni famiglia di sample rate), oppure usare un'interfaccia da USB a I2S asincrona che anche questa volta rigenera il clock a valle con i suoi due oscillatori (l'Amanero fa questo).

La terza via è quella di usare una delle tecniche suddette ma usare un solo oscillatore (ad esempio a 10 MHz) ed un PLL frazionario che rigenera il clock per entrambe le famiglie di frequenza di campionamento. Questa tecnica è fortemente sconsigliata dato che il PLL introdurrà molto rumore.

Diverse aziende sui loro dac più nuovi che utilizzano comunque clock interni molto curati e sempre più performanti,almeno pubblicizzati come tali,hanno l'opzione del clock esterno .

Ma forse ha senso ,in audio casalingo,se oltre al clock esterno molto performante si unisce anche un interfaccia dcc da usb a i2s anch'essa all'altezza della situazione?

Vedi per esempio il nuovo gustard u18

https://it.shenzhenaudio.com/products/gustard-u18-usb-interface-fully-isolation-k2-ultra-low-noise-clock-synthesizer-dsd512-pcm768khz-xu216

30 Marzo 2022

Mi sa che si sta facendo confusione. Si parla di colck di orologi.

Pare ovvio a chiunque, che più un clock è preciso, in teoria meglio suona tutto. Poi c'è chi lo sente, e chi no, ma è un altro doscorso, ognuno ha la sua idea. Casomai il discorso è che ci sono orologi ( non dac), che costano una frazione di certi scatolotti, e hanno misure migliori. E qui si parla di prestazioni tecniche e di precisione, non c'è spazio per il gusto personale.

Sul fatto che questi clock esterni possono dare risultati all'ascolto diversi, ci sta, però avere la certezza che ciò avvenga perché viene diminuito il jitter, o perché invece se ne mette una giusta quantità, è difficile da capire.

I produttori dovrebbero dare le misure del jitter senza, e poi con il clock esterno, cosi uno si rende conto se vale la pena, perché spendere 20.000 per migliorare di 3 picosecondi.

30 Marzo 2022

9 ore fa, Andrea Mori ha scritto:

non voglio tediarvi oltre con dissertazioni tecniche (che mi pare non siano bene accette).

Per quanto mi riguarda sono molto apprezzate

30 Marzo 2022

59 minuti fa, naim ha scritto:

Dovrei aprire il mio, quelle foto sono prese dalla rete. Forse da queste si capisce qualcosa di più:

Il componente che ho indicato dovrebbe essere l'oscillatore esterno di riferimento, un dispositivo assai economico del quale non sono disponibili i grafici di rumore di fase o jitter (link a Mouser https://www.mouser.it/ProductDetail/Epson-Timing/SG-8002CA-122880M-PCCL0?qs=f9yNj16SXrKTa0C8zeKdLw%3D%3D)

Pertanto mi verrebbe da dire che hanno implementato pari pari l'application note di Analog Devices del DSP ADSP-21369 (ossia come nella scheda di valutazione ADSP-21369 EZ-KIT).

In pratica l'oscillatore programmabile esterno fornisce il clock di riferimento al DSP, il quale a sua volta utilizza il suo PLL per generare i clock necessari per la conversione in base al sample rate in ingresso.

Che dire, è una soluzione economica, non certo il massimo che si potrebbe fare.

30 Marzo 2022

@Andrea Mori questa sulla scheda DSP, però sulle schede dei convertitori sono presenti degli altri oscillatori, a cosa serviranno ?

CS

30 Marzo 2022

1 ora fa, Antonino ha scritto:

Diverse aziende sui loro dac più nuovi che utilizzano comunque clock interni molto curati e sempre più performanti,almeno pubblicizzati come tali,hanno l'opzione del clock esterno .

Ma forse ha senso ,in audio casalingo,se oltre al clock esterno molto performante si unisce anche un interfaccia dcc da usb a i2s anch'essa all'altezza della situazione?

Vedi per esempio il nuovo gustard u18

https://it.shenzhenaudio.com/products/gustard-u18-usb-interface-fully-isolation-k2-ultra-low-noise-clock-synthesizer-dsd512-pcm768khz-xu216

Devo premettere che intervenire su prodotti commerciali è assai complicato, nella maggior parte dei casi è praticamente impossibile a meno di intervenire con il saldatore direttamente sulle schede del dispositivo.

Nel mondo fai date è molto più semplice poiché si trovano una molteplicità di schede con interfacce compatibili che alla fine devono essere semplicemente assemblate tra di loro e poste in un contenitore.

Detto questo, un interfaccia da USB a I2S asincrona è una soluzione che può dare risultati eccellenti, soprattutto se si utilizzano oscillatori di riferimento di qualità elevata.

Il prodotto che hai indicato utilizza gli oscillatori Accusilicon, senza infamia e senza lode, oggetti al di sotto dei 50 Euro l'uno. Poi però, per quello che posso vedere dal link, hanno vanificato le prestazioni degli oscillatori utilizzando un PLL (il K2) per generare i segnali I2S.

Ad esempio la scheda Amanero alla quale ho accennato precedentemente (https://amanero.com/) è anch'essa un'interfaccia da USB a I2S asincrona (progettata in Italia), utilizza due oscillatori NDK di livello simile agli Accusilicon, non utilizza un PLL e costa molto meno (79 Euro).

Con la suddetta scheda, magari sostituendo gli oscillatori NDK con altri più performanti, si può pilotare direttamente un DAC che accetta l'ingresso I2S ed ottenere prestazioni notevoli.

Il problema è che di prodotti commerciali che accettano l'ingresso I2S ce ne sono pochissimi.

30 Marzo 2022

39 minuti fa, Ggr ha scritto:

Mi sa che si sta facendo confusione. Si parla di colck di orologi.

Pare ovvio a chiunque, che più un clock è preciso, in teoria meglio suona tutto. Poi c'è chi lo sente, e chi no, ma è un altro doscorso, ognuno ha la sua idea. Casomai il discorso è che ci sono orologi ( non dac), che costano una frazione di certi scatolotti, e hanno misure migliori. E qui si parla di prestazioni tecniche e di precisione, non c'è spazio per il gusto personale.

Sul fatto che questi clock esterni possono dare risultati all'ascolto diversi, ci sta, però avere la certezza che ciò avvenga perché viene diminuito il jitter, o perché invece se ne mette una giusta quantità, è difficile da capire.

I produttori dovrebbero dare le misure del jitter senza, e poi con il clock esterno, cosi uno si rende conto se vale la pena, perché spendere 20.000 per migliorare di 3 picosecondi.

Come ho già detto nessun produttore di clock "aggiunge jitter in una giusta quantità", non avrebbe senso e sarebbe anche difficile da realizzare intenzionalmente.

A mio modesto avviso non vale la pena di spendere 20K per un generatore di clock, soprattutto per un dispositivo a 10MHz che poi deve inevitabilmente utilizzare un PLL per generare le corrette frequenze di clock per il DAC in base alla frequenza di campionamento (10MHz non è direttamente divisibile per 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz e via dicendo).

Oltretutto 10MHz è una frequenza standard in radio frequenza, quindi su eBay si trovano oscillatori usati a questa frequenza molto performanti per poche decine di Euro.

Altra questione è se il DAC permette di utilizzare una coppia di clock esterni per le due famiglie di sample rate, ma come ho detto per seguire questa strada il DAC deve accettare in ingresso l'interfaccia I2S. Passare per l'S/PDIF non ha senso poiché sarà necessario comunque un PLL lato DAC per estrarre il clock incapsulato in mezzo ai dati, visto che questa interfaccia utilizza un solo conduttore.

Alcuni produttori (pochissimi, ad esempio MSB Tech) forniscono le specifiche dei loro prodotti con il clock di base ed altri dalle prestazioni superiori (MSB Tech vende un generatore di clock esterno a circa 19.000 USD per i suoi prodotti, peraltro molto performante).

Come ho detto in un altro post, purtroppo, intervenire su prodotti commerciali è praticamente impossibile.

30 Marzo 2022

@captainsensible @Andrea Mori In effetti, da quel che si legge nel manuale, ci devono essere altri oscillatori sulle altre due schede (uno per canale).

The M1 digtal to analog converter is a dual mono design; there are 2 completely isolated channels, a left and right, each with its own dedicated linear power supply, D/A converter, DDS clocking, and analog circuitry. This design insures that analog cross talk is virtually non existent, that the necessary power requirements for each channel are well met and isolated from each other and the digital processing is isolated, having its own power supply. With our twin DAC design, the dynamic range for each channel is optimized by using the stereo ADI 1955 D/A converter in a mono configuration, plus clocking is for each channel done directly at each DAC with a technique called DDS (direct digital synthesis) which takes clock induced jitter to immeasurable levels.

Each section has its own Analog Devices 1955 DAC, coupled with a dedicated DDS clocking circuit located millimeters away from the DAC, assuring extremely low jitter and minimal trace length for the clock signal. As both boards have their own clock, precise clock synchronization of the left and right boards is handled by the Sharc DSP on the main digital processing board.

30 Marzo 2022

20 minuti fa, captainsensible ha scritto:

questa sulla scheda DSP, però sulle schede dei convertitori sono presenti degli altri oscillatori, a cosa serviranno ?

Quelli sulle schede dei convertitori sono cristalli e non oscillatori, sono vicini ad un circuito integrato che non riesco a decifrare, potrebbe essere anche un microcontroller. Purtroppo senza lo schema o almeno la sigla dei componenti non è possibile fare congetture.

30 Marzo 2022

@naim se è così come loro dicono, è, l'oscillatore del DAC che stabilisce il risultato all'ascolto, anche non credo che siano effettivamente indipendenti tra di loro.

Probabilmente uno è un master ed un altro uno slave.

CS

30 Marzo 2022

4 minuti fa, Andrea Mori ha scritto:

Quelli sulle schede dei convertitori sono cristalli e non oscillatori,

Dai, tecnicamente i cristalli servono per realizzare degli oscillatori.

CS

30 Marzo 2022

8 minuti fa, naim ha scritto:

In effetti, da quel che si legge nel manuale, ci devono essere altri oscillatori sulle altre due schede (uno per canale).

Allora probabilmente l'integrato vicino ai cristalli su ogni scheda convertitore è il generatore di clock DDS, che come ho già detto sintetizza il clock come se fosse lui stesso un DAC. Non molto dissimile dall'utilizzo di un PLL.

Inoltre, da quanto si evince dalla loro forma, i cristalli utilizzati sono tra i più economici reperibili sul mercato, probabilmente 50 centesimi l'uno.

Ma come ho detto è difficile fare congetture senza esaminare a fondo l'architettura del dispositivo.

30 Marzo 2022

2 minuti fa, captainsensible ha scritto:

Dai, tecnicamente i cristalli servono per realizzare degli oscillatori.

Certo, ma un cristallo di per se è un componente passivo che da solo non genera niente.

Le prestazioni dell'oscillatore che utilizza quel cristallo dipendono prima di tutto dalla qualità del cristallo stesso (esistono cristalli da 30 centesimi e cristalli da 100 Euro l'uno), e poi ovviamente dal circuito oscillatore implementato. E qui si apre un altro mondo sulle topologie circuitali degli oscillatori a cristallo.