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【技术论文】数字音频数据流中的时基误差（Jitter）

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发表于 2009-6-25 11:31:55 | 只看该作者 | 倒序看帖 | 打印 | 使用道具

作者：美国Empirical Audio公司的Steve Nugent
编译：歌赋音响（www.sgaudio.com.cn）

时基误差或抖动（Jitter）是网络发烧论坛中经常被讨论的主题。就像线材的作用一样，有人相信，也有人不相信。本人的用意在于和发烧友们交流和讨论我所理解的时基误差。

大多数的发烧友甚至不知道有时基误差（Jitter）的存在。打个比喻，当你透过一扇很老的充满波纹和气泡的玻璃窗看出去，影像会出现延伸、扭曲、扩散和虚焦的效果，形成一个总体轻度失真。显而易见的，玻璃窗那边东西不会变得水晶般的清晰。减少（你会注意到我没有用“消除”这个词）时基误差就像更换了一块清晰平坦的玻璃窗。对面的事物会变得更具细节甚至“生动”起来，这些在皱玻璃上是看不到的。Jtitter可归咎于长时间聆听数字播放系统的“疲劳”，就像长时间盯着皱玻璃一样会产生疲劳。

历史

自从1982年Sony和Philips开发出CD格式以来，Jitter就已经存在。在数字音频领域这是一个普遍的问题。在二十年里，它阻碍了数字音频（CD和电脑数字音频）与黑胶、磁带的竞争。只是在最近，制造商已经意识到了这个问题，并制定改进的芯片和系统，以处理Jitter。

什么是Jitter？

从技术上讲，播放时的Jitter就是“跳动”的时钟产生的不准确的时间，从而影响了数字数据（digital data）的采样，也会随之进入D/A转换芯片。在数字系统中从一个点到另一个点传输数据，他们通常会被标记上时间。为了完成D/A转换工作，一个新的数据字必须定期或以固定频率提交给D/A转换器。这就是系统时钟做的事。在理想状态下，每个传输到D/A的数据，对应系统时钟，都应该出现在一个确切的时间点上。如果某些数据在传输过程，出现极微小的提前或极微小的滞后，那么这就是Jitter。打个比喻，时钟在嘀嗒嘀嗒的读秒，每秒钟所持续的时间可能并不是精确的一秒钟，但大量的一秒钟累加在一起，时钟告诉我们的依然是准确的时间。也就是说，某些一秒钟的持续时间稍微短点而某些一秒钟的持续时间稍微长点，但平均下来最后得到的依然是准确时间。同样，数字音频播放时，系统时钟在提供给D/A转换器工作的时钟信号中的“每一秒”，也存在或长或短的时间间隔。Jitter在D/A转换器和模拟波形信号中的直接影响就是频率调制，与FM调频立体声广播的调制方式一样。不同的是，FM广播的载波频率是固定的，而Jitter的载波调制频率则是音乐信号。在数字音频里，载波是音乐而Jitter是调制过程。这使得最后成为比FM广播更复杂的信号。数字音频流里的Jitter通常是由非相关性和相关性的抖动（Jitter）构成的组合，相关性Jitter是与音乐数据和波形相关联的，而非相关性Jitter则是随机产生的。Jitter同时有的幅度和频率的组成部分。我们稍后将讨论其中一些我认为更重要的部分。

后文略......
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