Audio_Italia

Buongiorno.
In rete ci sono opinioni spesso negative sul trasporto del segnale digitale su interfaccia SPDIF, ad esempio per collegare lettore e dac.
Chiedo, è un sistema davvero cosi infelice, e perche?
Quali sono oggi le valide alternative (sento spesso parlare di I2S) e quali sono i vantaggi tecnici delle varie soluzioni?

Grazie

Credo che di infelici siano solo queste opinioni campate in aria dai soliti "sapientini" . Ad esempio io utilizzo l'uscita digitale (coassiale o anche l'ottica ) del Cocktail audio X12 per veicolare i files Hires contenuti nel suo HDD interno da 1TB verso il (magnifico a mio giudizio acustico....) dac AUNE S6 che sul suo display segnala senza incertezze che sta ricevendo un 16/44 , 24/96 o 24/172 e che ovviamente lo sta decodificando e instradando verso l'amplificatore. Una comodità di gestione della liquida formidabile anche perché il player contenuto nel Cocktail , di cui ignoro nome e cognome.... , fa un lavoro eccellente al pari del pluriconosciuto Foobar 2000. nessun sbattimento di cabbasisi (in onore a Tom) e ottime sensazioni all'ascolto. Poi se voglio sentire files ancora più Hires o DSD ovviamente passo al pc e alla connessione USB.

organist ha scritto:Buongiorno.
In rete ci sono opinioni spesso negative sul trasporto del segnale digitale su interfaccia SPDIF, ad esempio per collegare lettore e dac.
Chiedo, è un sistema davvero cosi infelice, e perche?
Quali sono oggi le valide alternative (sento spesso parlare di I2S) e quali sono i vantaggi tecnici delle varie soluzioni?

Grazie

Il protocollo bifase mark code trasporta "assieme" il master clock e il data signal.
La I2S trasporta clock e data signal separatamente.
Il primo, in passato, generava qualche problema di jitter...vediamo perchè: i ricevitori implementavano un sistema di jitter recovery (tramite PLL singoli e pure doppi in alcuni casi) che "recuperava" in parte l'alterazione temporale intrinseca sulla linea digitale, vuoi perchè i trasmettitori (TX) di default generano alterazioni temporali attorno il nanosecondo, vuoi perchè durante il tragitto se ne aggiungono "altri".
Va da sè che il ricevitore si ritrovava in ingresso segnali di clock con alterazioni temporali prossime a 1,5/2ns.
Le capacità di recupero potevano debellare gran parte del jitter ma...non tutto.
Si misuravano, nel migliore dei casi, valori di jitter tra 150/200ps (ps=picosecondi)
Un valore oltre i 130ps, alle alte frequenze, può costituire una forma di degrado percepibile (il classico suono vetroso e aspro)
Oggi la s/pdif non costituisce più un problema poichè i valori di recupero possono perfino scendere sotto i 20ps.
Andiamo alla I2s, interfaccia che nasce specificamente per tratti molto brevi, quindi a livello di segmento del circuito stesso e NON per trasportare clock (sebbene separato) a "lunghe distanze".
Il clock della I2s, oltre a non essere standardizzato, soffre la lunghezza.
A questo punto in passato poteva essere una soluzione, magari studiandola bene, in modo che potesse risultare come -il male minore-
Oggi è semplicemente una moda, perchè se prendessimo un DAC con vari ingressi e lo sottoponessimo a misure (entrando da tutte le porte digitali) scopriremmo che paradossalmente la s/pdif (ma in alcuni casi perfino la toslink) non soffre minimamente il collegamento (ovviamente rispettando le specifiche d'impedenza...diciamo il piu possibile) se paragonata alla migliore implementazione di I2s.
Ottenere la migliore implementazione di I2s non è affatto semplice...per cui...non mi complicherei la vita.

Grazie infinite.
Quindi alla fine la classica SPDIF risulta l'interfaccia migliore in ambito domestico.
Ho un'altra domanda: da qualche parte avevo letto, tempo fa, che il cavo spdif per avere prestazioni migliori doveva avere una lunghezza che fosse un multiplo di...qualcosa che non ricordo (ma era attinente al segnale che trasportava). In pratica si consigliavano cavi di lunghezza di circa 70 o 75 cm, sempre se non ricordo male.
Un cavo di lunghezza sbagliata poteva portare ad un "ritorno" del segnale al trasmettitore che generava problemi.
È una bufala o ha qualche fondamento?
Purtroppo non sono riuscito a trovare la fonte, sono passati un bel po di anni..

Inoltre, l'interfaccia spdif come si comporta nel trasportare segnali oltre il 16/44? Un segnale 24/96 ne uscirebbe deteriorato?

E' una bufala, e ti faccio vedere direttamente.

A parte le capacità di recupero del jitter (osserva come uno SteadyClock della RME riduce di ben 40 volte il valore di jitter)



Qui sotto (queste le ho effettuate io) mostro una rilevazione su 3 cavi digitali di diversa marca è lunghezza.
La rilevazione è stata equipaggiata tramite un circuito di adattamento impedenza che fa "vedere" all'oscilloscopio un impedenza di 75ohm in ingresso, quindi lasciando fuori eventuali ritorni (che non sono altro che riflessioni)
Si notano soltanto lievi differenze di overshoot, ma nessuna riflessione. (ci sarebbe stata se avessi usato un cavo con impedenza fuori standard)

p.s chi è pratico di misure digitali si accorgerà che l'oscilloscopio sta triggerando in -Real Time- quindi non è messo in pausa. (perchè se messo in pausa un eventuale riflessione verrebbe cancellata rendendo la misura del tutto falsa e fuorviante)

Grazie.
A questo punto la domanda è: quanto influisce la precisione dell'impedenza del cavo sulle prestazioni?
Ho sentito ad esempio che i connettori RCA non hanno un'impedenza di 75 ohm...
Mi viene il sospetto che diversi cavi venduti come digitali in realta non rispettino perfettamente lo standard..

organist ha scritto:Grazie.
A questo punto la domanda è: quanto influisce la precisione dell'impedenza del cavo sulle prestazioni?
Ho sentito ad esempio che i connettori RCA non hanno un'impedenza di 75 ohm...
Mi viene il sospetto che diversi cavi venduti come digitali in realta non rispettino perfettamente lo standard..

Lo penso anch'io, ad esempio il connettore BNC fisicamente si presta meglio per un impedenza di 75ohm.
Tuttavia, ma lo ipotizzo, sono convinto che piccole (chissà... forse anche grandi) variazioni d'impedenza non causerebbero differenze nel segnale analogico convertito, nel senso che il ricevitore sarebbe in grado di recuperarle.
A questo punto faremo una prova, prendo il mio dac e lo collego prima con il classico cavo digitale a 75ohm, e poi con un normalissimo cavo di segnale, cosa che lo allontanerebbe in modo drastico dal classico valore di 75ohm.
Analizzero' il segnale analogico in modo speculare per vedere se tra le due condizioni scaturisce una differenza.
Tra qualche giorno lo posterò qui.

Sarebbe un test davvero interessante!
Attendiamo curiosi!

Come mai il connettore RCA è ancora ampiamente usato per gestire l'interfaccia spdif?
E inoltre... l'impedenza di 75ohm dovrebbe essere mantenuta anche nelle piste dello stampato del circuito trasmettitore e ricevente? Altrimenti credo che il problema RCA sia solo un problema relativo...

Come si puo misurare l'impedenza di un cavo completo di connettori? Ci vuole strumentazione specifica?

Grazie!

in figura è mostrata una linea di lunghezza d (rappresentata dalle impedenze in serie jX ed in parallelo jB) con perdite nulle e impedenza caratteristica Zc. Il carico è ZL.
Il coefficiente di riflessione (TL) si annulla quando ZL=Zc (in questo caso si dice che la linea è adattata). Questo può avvenire su una banda di frequenze ma non necessariamente a tutte le frequenze.
Affinchè non si formino onde stazionarie all'interno della linea basta che l'adattamento si verificato ad un estremo (all'ingresso o all'uscita).
Quando la linea è adattata la sua lunghezza non ha alcuna nfluesza (se non nell'attenuazione del segnale).
Le linee di trasmissione (cavi) possono essere "lunghe" o "corte".
Una linea è "corta" quando la lunghezza d'onda del segnale che la percorre è molto minore della lunghezza della linea. In questo caso l'impedenza coicide con il valore resistivo del collegamento e si può usare un modello a parametri concentrati.
Una linea è "lunga" quando la lunghezza d'onda del segnale che la percorre è paragonabile alla lunghezza della linea. In questo caso si deve usare il modello a parametri distribuiti e l'impedenz della linea è Zc.

La lunghezza d'onda del segnale che percorre la linea dipende dalla velocità di propagazione nella linea. Per esempio per un cavo RG58 vale circa il 68% della velocità della luce (0.68c)
Per tenersi larghi si può usare 0.5c (che è un valore basso).
Lunghezza d'onda = Velocità/frequenza. Per esempio (con v=0.5c)
a 10kHz => lunghezza d'onda=15000 metri (15 Km)
a 1MHz => lunghezza d'onda=150 metri
a 10MHz => lunghezza d'onda=15 metri
a 100MHz => lunghezza d'onda=1.5 metri
Quindi i problemi di adattamento con cavi nell'ordine del metro diventano evidenti per frequenza oltre i 10 MHz (Mega Hertz).
Entro 10MHz cadono le prime 50 armoniche di un'onda quandra a 196 KHz. Quindi un'onda quadra a 196KHz dovrebbe essere formata quasi perfettamente.
La velocità di propagazione lungo un cavo è determinata dalla costante dielettrica del materiale tra i conduttori.
E' fondamentale osservare che il PVC presenta una costante dielettrica che varia con la frequenza (da 2.5 a oltre 4) e, di conseguenza, la velocità di propagazione in un cavo con dielettrico in PVC presenta una velocità di propagazione che varia con la frequenza del segnale (diminuisce alle alte frequenze anche alla metà).
Questo crea evidentemente dei problemi perchè anche l'impedenza del cavo in PVC cambia con la frequenza e, con essa, le condizioni di adattamento. Meglio usare cavi con dielettrico in PP, PE, Teflon, ecc. .

organist ha scritto:Sarebbe un test davvero interessante!
Attendiamo curiosi!

Come mai il connettore RCA è ancora ampiamente usato per gestire l'interfaccia spdif?
E inoltre... l'impedenza di 75ohm dovrebbe essere mantenuta anche nelle piste dello stampato del circuito trasmettitore e ricevente? Altrimenti credo che il problema RCA sia solo un problema relativo...

Come si puo misurare l'impedenza di un cavo completo di connettori? Ci vuole strumentazione specifica?

Grazie!

L'impedenza di un cavo si misura osservando all'oscilloscopio se produce riflessioni e variando l'impedenza di carico fino ad annullarle. Il valore del carico che annulla le riflessioni è l'impedemza del cavo.

Più il cavo è lungo e meglio viene la msura.