3.6.5 Джиттер

Цифровой звук передается между устройствами посредством сигнала с прямоугольной формой волны. Джиттер (jitter) - колебания крутизны фронтов этого сигнала и небольшие случайные изменения местоположения фронтов во времени. Все это приводит к небольшим случайным изменениям скорости передачи цифровых отсчетов. Например, если фронт имеет малую крутизну или отстал по времени, то цифровой сигнал как бы запаздывает и наоборот.

В современных цифровых системах звукозаписи и воспроизведения основным источником джиттера является АЦП, поскольку современные синхронизаторы частоты дискретизации настолько совершенны, что вносят джиттер гораздо меньший, чем АЦП. Рассмотрим, как образуется джиттер в АЦП. Частота дискретизации АЦП обычно задается кварцевым генератором, а любой кварцевый генератор (особенно дешевый, низкокачественный) имеет фазовые шумы. Таким образом, моменты времени получения отсчетов сигнала расположены на оси времени не совсем равномерно. Это приводит к размыванию спектра сигнала и ухудшению отношения сигнал/шум. Кроме того, на высокочастотных компонентах сигнала джиттер может привести к пульсации амплитуд. Для борьбы с этим явлением надо использовать высококачественные кварцевые генераторы с хорошо стабилизированными источниками питания, что на практике обычно означает попросту покупку более дорогого и высококачественного устройства АЦП.

Если не рассматривать низкокачественные АЦП, то джиттер возникает при передаче цифрового сигнала от одного устройства другому из-за неоднородности среды передачи. Джиттер слышен при мониторинге во время передачи, когда частота дискретизации принимающего устройства синхронизирована с частотой передающего. Если джиттер не настолько силен, чтобы появились щелчки или треск, то он не сохраняется на записи, поскольку воспроизводящее устройство регенерирует тактовую частоту при помощи собственного генератора. С этим связан и известный парадокс цифрового звука, когда копия может звучать лучше оригинала. Бороться с джиттером можно использованием качественной коммутации (в том числе согласованием сопротивлений, чтобы не было отражений сигнала) и применением устройств, регенерирующих цифровой сигнал. Также необходимо отключать внешнюю синхронизацию частоты дискретизации устройства при воспроизведении, если подобная синхронизация не требуется.

Те, кто использует системы типа АЦП-компьютер-CD, могут вообще не задумываться над этой проблемой. Кроме джиттера, связанного с АЦП, никакого дополнительного джиттера из-за неоднородности среды при передаче цифрового сигнала от одного устройства другому для таких систем вообще не существует. То есть, если вы программно обрабатываете звуковые файлы и записываете на CD с помощью CD-рекордеров, подключенных к вашему компьютеру по SCSI или IDE интерфейсу, то никаких проблем с джиттером у вас никогда не будет и можете вообще смело забыть это слово.