Pink Faun Clock

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Pink Faun Streamer 2.16 Ultra
Pink Faun Clock

 

Phasenrauschen und Jitter

Die originalgetreue Wiedergabe hochauflösender Audioquellen erfordert eine präzise digitale Signalverarbeitung und eine analoge Tonausgabe mit einer verringerten Verschlechterung der Tonquelle im digitalen Audiogerät. Diese Umwandlungsgenauigkeit hängt von den Rauschcharakteristiken (d.h. Frequenzkomponenten außerhalb der Zielfrequenz) der Taktfrequenz des verwendeten Audiogeräts ab.

Das Taktfrequenzspektrum für eine Schaltung ohne Rauschen hat die Form einer geraden Linie (Abbildung 1, links). Reale Spektren werden jedoch durch Rauschen moduliert und sind durch eine zusätzliche Frequenzkomponente in der Nähe (Abbildung 2, rechts) gekennzeichnet, die als Phasenrauschen bekannt ist. Das Phasenrauschen einer Taktfrequenz beeinflusst den DAC und macht das Zeitintervall unregelmäßig. Dieses Phänomen wird als Jitter bezeichnet (siehe Abbildung unten).

Genaue rauscharme Taktquellen sind erforderlich


In digitalen Audiogeräten beeinflusst das Phasenrauschen der Clock den DAC aufgrund von Jitter, wodurch die Audiowiedergabe deutlich verschlechtert wird. Um die Klangreproduzierbarkeit zu verbessern, ist ein extrem genauer Quarzoszillator für eine Clock mit überlegenen Phasenrauscheigenschaften (d.h. geringer Jitter) erforderlich.

Das Phasenrauschen wird als Frequenzkomponentenpegel ausgedrückt, die außerhalb der ursprünglichen Frequenz eines Quarzoszillators gemessen werden, und basiert auf dem Komponentenpegel der ursprünglichen Frequenz. Die Versatzfrequenz ist die Abweichung von der
Anfangsfrequenz und wird normalerweise im Bereich von 1 Hz – 1 MHz gemessen.

Die Frequenzstabilität (die Eigenschaft, durch die sich die Frequenz über einen längeren Zeitraum nicht ändert) wird allgemein als wichtige Eigenschaft von Kristalloszillatoren angesehen. Audiogeräte erfordern jedoch eher eine kurzfristige als eine langfristige Stabilität.
Vor diesem Hintergrund werden üblicherweise XO’s mit einer Frequenzstabilität von etwa ± 30 – ± 100 ppm für Clock’s verwendet. High-End-Audiosysteme erfordern einen OCXO mit ausgezeichneter Kurzzeitstabilität in der Nähe des Trägers für eine höhere Klangqualität.

Phase Noise und Jitter von Clocks


Im einfachsten Sinne beschreibt Phasenrauschen die Stabilität eines Oszillators im Frequenzbereich, während Jitter die Stabilität im Zeitbereich beschreibt. Wenn wir ein Signal im Zeitbereich betrachten, sehen wir eine „jitterige“ Wellenform (siehe Grafik), wir sprechen von „Jitter“.


Da der Jitter viel kleiner als eine vollständige Periode ist (siehe Grafik), können wir sagen, dass er durch ‚Phasenschwankungen‘ (anstelle von Frequenzschwankungen) verursacht wird. Da diese Schwankungen Rauschen sind, handelt es sich tatsächlich um Phasenrauschen.Bei der Entwicklung der Pink Faun Ultra OCXO-Uhr wurde sich auf die Reduzierung von Jitter konzentriert. Es kommt Kristallmaterial mit hohem Q zum Einsatz für die OCXO mit extrem geringem Rauschen und speziellen Schaltkreisen zur Reduzierung des Rauschens im Oszillator.

Es gibt zwei wichtige Ansätze zum Betrachten des gleichen Parameters: Phasenrauschen betrachtet das Signalspektrum, d. H. Im Frequenzbereich, während Phasenjitter die Variationen der Phase auf dem Signal betrachtet. Phasenrauschen charakterisiert die Form des Frequenzspektrums des Oszillators. Der Begriff Phasenrauschen wird verwendet, um das Rauschspektrum zu beschreiben, das aus Phasenjitter resultiert, der als Ergebnis zufälliger Phasenänderungen des Signals entsteht. Das Rauschen entsteht durch allgemeines Rauschen in der Schaltung, das sich als Phasenjitter manifestiert. Da Phase und Frequenz untrennbar miteinander verbunden sind, kann dies auch als zufällige Frequenzschwankung angesehen werden. Bei High-End-Audio ist das Phasenrauschen unglaublich wichtig, da Phasenrauschen die Signalqualität verringert und somit die Fehlerrate der Kommunikationsverbindung erhöht.

 

Und wo sitzt der Clock?

Manche werden sich schon wundern warum es nicht große einzelne Geräte von pink Faun als „Clock“ gibt mit 75Ohm Anschlussbuchsen, wie es viele Hersteller on digitalen Geräten haben. Die Antwort ist ganz einfach und einleuchtend: Man möchte mit einem Clock ein Ultra-Präzises Signal haben. Aber wo soll das Signal hin? Natürlich da wo es gebraucht wird zum „Takten“ . Über externe Geräte wird das Taktsignal über Kabel/Buchsen und Leiterplatinen an diese Punkte gebracht. Alleine auf diesem Weg entsteht Rauschen das sich als Phasenjitter manifestiert und das extrem präzise Clock-Signal degradiert! Deshalb geht Pink Faun den Weg an genau der Stelle, wo das Clock Signal verarbeitet wird den OXCO Clock zu installieren. Das sind dann eben 2 Stück auf dem Motherboard, einer auf der Ausgangsstufe und einer auf dem digitalen Ausgangsmodul. Der Preis für dies 4 Stück OXCO Clock übertrifft auch nicht den der ultra teueren externen Clock-Geräte. 

 

 

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