Egy hifis kalandjai a tárgyak világában

Bitek vagy sem – avagy mi megy abban a drótban I.

Bitek vagy sem – avagy mi megy abban a drótban I.

Kaptam egy levelet Oláh Attilától, a Heed Audió digitális gurujától, hogy mit is gondol erről az USB kábeles mizériáról. Szóval most a más tollával ékeskedés esete forog fenn, de talán még érdekesebb is olvasni mint az én légbőlkapott fejtegetéseim:

Tanulságos az a logoutos topic… Igazából a “nem lehet, mert tudom, hogy az úgy van, ahogy, ezért minek mérni” – hozzáállás általában nem szokta előre vinni az emberiséget.

Igen. Mármint lehet mérni különbséget a kábelek között. Teljesen nyilvánvaló, hogy az USB szabvány ajánlásait kábé lehetetlen betartani, de valószínűleg nem is törik magukat a gyártók, hogy beletervezzék a tűrésbe a madzagot. Legdurvább szerintem a 2pF(!)-es max kapacitás a csatlakozóknál. Ha mondjuk 0.2mm-nyit mozdul a dugó az aljzatban (ugye, hogy mozdul?), akkor bukta. Szóval vannak szabványos (és mérhető) követelmények, úgymint:
1. kontakt ellenállás mind a négy kontaktuson max 30mOhm, 100mA áram mellett
2. késleltetés max 26ns
3. aszimmetria az érpárban max 100ps
4. csillapítás 400MHz-en max 5,8dB
5. impedancia 76,5 – 103,5 Ohm
6. feszültségesés 500mA mellett max 125mV

Fordítom:

1. a tipikus kontakthiba, ha retkes/oxidos a csatlakozó (lekopott az arany, nem elég erősen csatlakozik), akkor megnő az átmeneti ellenállás, ami nem jó

2. ez igazából baromira nem érdekes nekünk

3. ez igen, ha pl. rossz a kábel szerkezete, és a D+ és D- erek nem egyenlő hosszúak, vagy nem egyenlő vastagságúak, vagy nem egyenlő távolságra vannak az árnyékolástól vagy a földvezetőtől vagy az 5V-tól (ugye, mennyi feltétel?), akkor a két vezetéken nem egyszerre terjed a jel. Ha megjön pl. D+ on az adat és a D- on még az előző állapot van, akkor ott lesz egy hiba. Illetve rendszerint több is egymás után.

4. ez sem egyszerű, szintén a kábelszerkezet a felelős érte, egyszerűen a nagyobb csillapítás kisebb sebességet eredményez

5. hasonlóan az előzőhöz, hozzáadva az adó és a vevő illesztettségét is. Ha nincs megfelelő illesztés, akkor a kábelben reflexív jelek vándorolnak ide-oda, mint amikor töltöd a tölcsérbe a pálinkát, de nem tud olyan sok kifolyni alul, mint amennyit fölülről kap, ezért megtelik a tölcsér és kicsap a szesz, jaj!. Ezek a reflexív jelek elég veszélyesek, mert csúnyán rá tudnak állni egy-egy frekvenciára, és – tanáraimnak ellentmondva – megkockáztatom, hogy a parazita kapacitások hatásaival együtt képesek a jelfolyamból meghatározott helyeken kiütni a biteket, ami simán megnyilvánulhat felbontásbeli, de szerencsétlen esetben frekvenciatartomány-beli anomáliákban is. Elvileg ez is mérhető, ha tudod, hogy mire kell figyelni, és van egy elképesztően gyors logikai analizátoros FFT-d.

6. nem kell ecsetelnem, a tápfeszültség szent, ha nagy a kábel ellenállása és 5V helyett egy-egy nagyobb löketnél (pl. szinkron-jelek küldése) csak 4,8V-on megy a rendszer, na az nem jó. Illetve az nem, hogy folyamatosan változik. Ez az a tényező, ami akkor is befolyásolhatja a rendszert, ha amúgy az adatátvitel hibamentes.

Még egy elég fontos dolog. USB Audio átvitelnél nincs hibajavító kódolás. A nagyon-nagyon istenített aszinkron átvitelnél sem. Sem ACK, sem handshake, semmi. Szóval ha a gépen van egy USB trace program, és jól megvizsgálod, hogy mi megy ki a porton, na az semmit sem jelent, mert a vevő már nem azt fogja látni, de erről a gép nem tud.

Ami az S/PDIF-et illeti: a kábel villamos paraméterei ugyanúgy beleszólhatnak a dolgokba, mint az USB-nél, de azért van két elég jelentős különbség. A kábel itt koaxiális aszimmetrikus, kiejtve a 3-as és lényegében az 5-ös pontokat is, valamint a csatlakozó sokkal jobb kontaktust biztosít, így az 1-es pont sem lényeges. Az S/PDIF jel egyrészt sokkal hibatűrőbb, másrészt sokkal determinisztikusabb abban az értelemben, hogy egyenletesen terheli a kábelt, lényegében két “parazita” frekvencia mászkál a kábelben, amiből az egyik az órajel…

Tehát igen, van különbség a kábelek között, nyilván a fizikai kialakításuk különbözősége miatt, és igen, akár hallható is lehet a differencia. USB-nél szerintem jobban, S/PDIF-nél kevésbé. 

FFt analyser DSO1000-800




%d blogger ezt szereti: