DAC 需要的工作時脈
再來聊一下 PCM2706
2017/7
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在上一篇先做了些關於時脈的評估，乍看時脈這東西好像也是一個相當重要的零件，但令人困擾的就是，反正 DAC 都能夠運作，不管怎樣能夠出聲就是沒問題，相信大家都是這麼想的，所以變成挑選好的 DAC 晶片才是主要議題。我就先拿一些我過去做的東西，並挑選了規格上看起來好一點的震盪器，來做個實驗看看。
這是三年半前做的 USB DDC，這片 DDC 也是很常用的，數位介面要跟誰接都很方便，既然有 SPDIF 與 I2S 數位介面，那就表示這顆晶片是一定需要時脈的。
把 PCM2706 拆下來擺一邊，震盪器就是正中央看起來好像焊了一沱焊錫那個地方，小小一顆。
靠近一點看，讓大家看看站長的焊工有多爛。這顆震盪器是 ECS 公司出的，這顆是 TCXO。頻率公差在 ±18Hz 以內，頻率穩定性在 ±30Hz 以內，tr/tf 最大 10ns。並不是規格很強的震盪器，但我相信已經強過我原先使用的很多倍了。由於這是 SMD 零件，所以就只能弄成這德性。
跟原先用的震盪器放一起，這就是最一般也最容易買到的震盪器，有興趣的人可以去比較一下這兩顆的差異。
這是前一陣子做的 ADC，這片 ADC 實務上個人的評價也不差，也是最近常用的板子。
這就比較容易看出來，尺寸比剛剛 ECS 的震盪器大多了。
這是 CRYSTEK 公司出的震盪器，規格內並沒有說這是什麼類型的震盪器。不過有件事情是買來裝好後才發現的，原來我買到一顆在發燒友口中的「飛秒時脈」，規格內有些數據確實相當驚人：Phase Jitter 只有 82fs，Phase Noise -165dBc/Hz，tf/tr 最大 2ns。
那這樣的規格是哪裡在「飛」，我也稍做了些了解，有些人在講「飛秒 DAC」聽起來好像是相當厲害的 DAC，但這部份我也要先解釋一下，並沒有「飛秒 DAC」這東西，他們用的 DAC 晶片還是我們一般常聽到的晶片，差別是他們用了飛秒等級的時脈給 DAC 用。
偏了一下，再回來講這東西是哪裡在「飛」？剛剛提到了三個參數，有一個 Phase Jitter（好像叫相位抖動吧）數據相當漂亮，fs 這個單位是 10 的 -15 次方秒，就叫做飛秒。大部分震盪器規格內都不會有這個項目，有的話也大都是以 ps 為單位（10 的 -12 次方秒）。
不過這個部分我也是要挑一下骨頭，雖然這顆震盪器是飛秒等級，但是我在上一篇也有提到，關於震盪器要注意的鳥問題隨便列就有十來項了，所以也不要誤會以為飛秒時脈就是什麼都好的震盪器，只有相位抖動的參數特別好而已（當然通常也會伴隨著有非常低的相位噪音與非常短的脈波上升與衰減時間）。
再來以我用的這顆震盪器為例，其頻率穩定性在 ±560Hz 左右，超過 1KHz，就單這個項目來說也並不是非常優秀。而且大家都知道規格數據是能動手腳的，這顆震盪器的相位抖動雖然低至 82fs，但是是在 100MHz 頻率的情況下才成立的，這個東西跟相位噪音一樣，都是在非常高的頻率的時候才會有非常漂亮的數據，假設他的數據關係是線性的好了，就像我現在用的 ADC 震盪器是 22.5792MHz 來講，相位抖動就會提昇至 360fs，當然這樣的數據還是在飛秒內，但如果我用 0.4ps 來講呢？感受就會差很多了吧？只是說明一下規格數據是會有條件變動的。
再跟原本的震盪器一起拍一下，相關規格一樣大家有興趣可以去找一下。
可能玩音響的人或是重度聽音樂的人，只要一看到 Jitter 這個字，大家都會嚇得要死。剛剛也看似站長抱怨了許多，但其實我並不是抱怨，只是在做名詞解釋，不小心扯出了一些不相干的東西而已。
就這樣在不經意的情況下，高階的在講飛秒 DAC，結果我反而做出了飛秒 ADC，那就乾脆也來稍微提一下差別，跟原先使用的震盪器比起來，改用飛秒震盪器，差異還真的不小，聲音各方面都更接近原音，是馬上就能聽出的那種，不需要花時間還用力聽去做 A/B Test。
這次的無聊實驗，還都拿本來就在用的板子來改，證明了時脈也是相當重要的零件，但是勒，一開始就稍微提過 clock 是有就好的東西，有必要花這麼多錢、花這麼多時間去搞嗎？應該沒聽過有人在計較電腦用的 CPU 時脈是否是在準確的 1GHz（假設）的頻率下工作吧？上一篇文也有提到，人的耳朵真是挺神奇的器官，所以應該是在音頻的領域之中才會需要這麼計較吧。
