Jitter a princip snímání a přehrávání audio CD
Kapitoly článků
A tak se ptám řečnickou otázkou: Když udělám kopii CD v počítači i přes harddisk, potom při přehrávání dostane CD přehrávač na vstup D/A převodníku naprosto shodná audio data, jako při čtení originálního CD. Kde se tedy vezme ta "drsnost a tvrdost" a "nejhorší výsledky"?
Jedna z možných odpovědí by mohla využívat zajímavý fenomén v CD audio technice - tzv. jitter. Vždycky, když někdo začne zasvěceně o tomto fenoménu vykládat, jímá mne zlost, čemu že jsou dnes lidé ochotni věřit. Jitter je časové posunutí zaznamenaného nebo přečteného pitu nebo pitů oproti správné časové poloze. Tento jitter prý způsobí, že data jsou sice správná, ale časově o kousek posunutá a způsobí tím prý změnu audio signálu, protože převodník dostane tento vzorek trochu dříve nebo později, než má. Ten, kdo zná princip snímání dat v CD přehrávačích na to nikdy nemůže skočit. Ale slyšel jsem již tento problém tolikrát přetřásat, že se musím na tomto místě trochu zaseknout a věc vysvětlit. Ještě před vysvětlením musím ale říci toto: Kdo si myslí, že takovýhle "jitter" může takto ovlivnit kvalitu audio signálu z přehrávače CD vycházejícího, uráží tvůrce systému CD a dělá z nich polointeligenty. Ano, jitter může v procesu snímání dat z CD vznikat a vlastně vždy vzniká, větší nebo menší, a jeho velikost je dána přesností zápisu pitů na CD, kolísáním otáček CD, nesoustředností stopy, kvalitou synchronizace čtecích obvodů a tak dále. Nechci se zde příliš rozepisovat o principu snímání dat z CD, ale trochu musím, nicméně to maximálně zestručním.
Proces snímání dat z CD má následující kroky:
- regenerace synchronizačních pulsů pro čtení a detekce synchronizačních symbolů
- převod 14ti bitových (EFM) symbolů na 8mi bitové symboly
- zápis dat do mezipaměti
- odstranění prokladu datových symbolů a oprava opravitelných chyb pomocí CIRC
- přebírání dat z mezipaměti metodou FIFO do obvodů pro další zpracování a vytváření signálů pro řízení otáček disku
- interpolace chybových vzorků nebo útlum signálu u hodně poškozeného záznamu a předávání dat na D/A převodník (bezchybná data procházejí beze změny)
- D/A převod
- a dále už analogové zpracování
Pro naše vysvětlení je nejdůležitější bod 5. Data se totiž z mezipaměti vyčítají v naprosto přesných časových intervalech, daných krystalovým oscilátorem. Pokud se paměť pozvolna vyprazdňuje, zrychlí se otáčky disku, aby se zaplňovala, a naopak. Jitter se tudíž absolutně nemůže uplatnit při D/A převodu, protože převodník dostává data vždy s absolutní časovou přesností (no dobře, tedy s přesností krystalového oscilátoru). Čím může tedy jitter zaškodit? Pokud je v dovolených mezích, způsobí pouze trochu nepravidelné zaplňování mezipaměti, což vůbec nevadí a s tím se dokonce při návrhu systému CD počítalo s jako naprosto běžnou věcí, zcela neovlivňující kvalitu zvuku. Pokud je příliš veliký, může způsobit nesoulad při čtení EFM dat a do mezipaměti se dostane chybný kód. Ten se buď opraví pomocí CIRC, nebo se zpracuje v obvodech úpravy chybných vzorků. Jinými slovy: pokud synchronizace dat při čtení je aspoň v určitých mezích, a to by při nepoškozeném a aspoň průměrně kvalitně nahraném CD mělo být pravidlem, dostanu správná data a o jejich naprosto přesný časový převod se už postará synchronizace výběru dat z mezipaměti, řízená krystalovým oscilátorem. Takové řeči o tom, jak se jitter perfektně koriguje u zařízeních s cenou nad 100000 Kč, to je spíše takové placebo pro audiofily, aby hodně utráceli a měli pocit, že mají něco lepšího, ale je to zcela zbytečné. Uvědomme si, že sytém CD je systém digitální a skutečně využívá výhod tohoto sytému a kdyby jeho kvalitu ovlivňovala velikost jitteru, byli by jeho návrháři úplní tupci. Přestaňme je proto urážet a na vliv jitteru na kvalitu zvuku zapomeňme, žádný takový vliv tam není. A pokud jsem při kopírování z přehrávače SONY dostal pokaždé stejná data, tak tedy tento přehrávač pokaždé hrál stejně!