Jitter

[Han S]

In de nieuwe ProAudioVideo een artikel over audio interfaces met een kadertje over jitter:

Tijdens het onderzoeken van meettechniek, stuitten we op een vraagstuk: jitter metingen. Jitter is al sinds dag één verantwoordelijk voor een belangrijk deel van de geluidskwaliteit van digitale systemen. Jitter is de benaming voor een afwijking in de samplelclock die er voor zorgt dat er vervorming ontstaat tijdens de conversie van analoog naar digitaal en andersom. Deze afwijking kent vele vormen, maar ze spelen zich allemaal af in het tijdsdomein. De ene sample wordt te vroeg genomen, de andere te laat. Het vervelende is dat deze vervorming geen enkele harmonische relatie heeft met het audiosignaal. Hierdoor is het erg storend. De ideale manier van jitter meten zou dan ook een vergelijking met een ideale clock betreffen, deze bestaat echter niet. Daarom wordt er meestal in het frequentiedomein gemeten, waarbij er de aanname is dat het gebruikte meetapparaat zelf minder jitter heeft dan het geteste apparaat. Hoewel er wel degelijk nuttige informatie kan worden verkregen uit speciale metingen, laat het te wensen over. Daarnaast zijn er diverse soorten jitter, die allemaal op hun eigen manier de klank van de convertor beïnvloeden. Op die manier is het mogelijk dat een interface wel keurig meet, maar toch veel jitter heeft. Dit heeft ons er toe gebracht om jitter klankmatig te beoordelen en niet aan de hand van metingen. Voor deze beoordeling hebben we een externe klok gebruikt, en Grimm Audio CC1. Hierdoor werd het mogelijk om alle interfaces te beluisteren met hun eigen klok en de externe klok. Alle waargenomen verschillen zeiden in dat geval iets over de interne klok en het daarbij behorende klok circuit. Uiteraard hebben we niet alleen naar jitter geluisterd.

Kijk, dat smeekt om een reactie.

[skanky]

Han, wie heeft het stuk geschreven?

Ik heb jarenlang les gehad van Eelco Grimm (die ontwerper van de clock) en Eelco is echt de top op het gebied van digitale audio. Hij is uiterst precies en weet alles over het meten van analoge/digitale signalen en ook van electronica. Maar toch gaat hij altijd uit van z'n gehoor.
Ik heb destijds het prototype van de grimm audio clock een keer gebruikt bij een project. Dat ding is echt fantastisch. We gebruikten hem als masterclock voor een HD24 voor opnames. Echt een gigantisch verschil met de interne klok. Veel meer diepte en definitie.

Maar om weer even ontopic te komen: Je moet bij audio altijd alles klanktmatig beoordelen. Een meting is leuk voor visuele informatie. Dat kan je bijvoorbeeld gebruiken bij het visualiseren van een probleem.
Bij audioapparatuur zijn de specificaties alleen leidraad bij je zoektocht naar een apparaat, de keuze wordt toch bij de luistertest gemaakt.

[Han S]

Het artikel is door Marcel Kornegoor en Mathijs Jacobi geschreven. Eelco Grimm is een authoriteit en die durfde het aan om een digitaal mengpaneel geheel af te fakkelen toen hij nog voor Pro Audio schreef. Hij zei iets van: ik heb nog nooit zo'n slecht geluid gehoord. En daar zijn de adverteerders niet zo voor te porrn, maar dat boeide Eelco geen moer.

Het op gehoor beoordelen van een apparaat is buitengewoon moeilijk. Afgelopen zaterdag had ik in de studio een test waarbij zo'n 25 audiofielen het verschil gingen beoordelen tussen koperen, zilveren en koolstof interlinks. Een dubbelblinde test en voor de zoveelste keer werd er door niemand een significant verschil waargenomen. Versterker en CD speler uit het hogere segment een ADAM luidsprekers.

Iemand had een interlink (tulp/tulp snoertje) van 800 euro megenomen en zelfs met direct heen en weer schakelen hoorde niemand enig verschil met een goedkoop dropvetertje. We hebben daar een schakelkast voor met platina contactpunten in de relais welke middels een laptop met dobbelsteen programma worden geschakeld.

Het verbaast me dus dat men daar jitter gaat meten met de oren, maar het is ook interessant voor de mensen hier om te lezen wat jitter in feite inhoudt.

Een analoge 24 sporen recorder heeft helemaal geen jitter, nul comma niks en ik loop al jaren te roepen dat er meer dimensie, dus bredte en diepte in het geluid van een goede analoge recorder zit om die reden. Hij is veel preciezer in het tijdsdomein omdat het materiaal altijd op exact dezelfde plaats langs de kop komt in relatie met elkaar. Dit heeft een grote fase-reinheid als gevolg.

[skanky]

Je kan jitter wel horen, het is uiteraard een soort vervorming. Maar ik vraag me dan af hoe je zo zeker weet dat het jitter is en bv geen vervorming in het analoge gedeelte van een converter. Maar het zijn 2 jongens van de HKU, (Matthijs ken ik wel) dus het zal me niks verbazen als Eelco (docent op de HKU) ze hierbij begeleid heeft.

Han, ik weet de je een tapeslut bent maar vergeet niet dat digitale audio nog volop in ontwikkeling is. Taperecorders en tapes hebben ook een grote ontwikkeling doorgemaakt. Als je de allereerste machines vergelijkt met bv een studer a800 dan zit daar ook een gigantisch verschil tussen qua bv ruis niveau.
Als je daarom de converters van nu vergelijkt met die van 20 jaar terug is dat ook al een wereld van verschil. Digitale Audio wordt nog steeds verbeterd en ik denk dat over een X aantal jaar tape veel meer vervorming heeft dan digitale audio. (tape vervorming is prachtig hoor, daar niet van. Ik heb het nu niet over smaak, maar over een feit)

Ik heb het bewust niet over gebruiksgemak en de kosten gehad, want die staan buiten deze discussie.

ps. Toch grappig dat er nu allemaal tape-vervorming-plugins zijn........(ja ik gebruik ze ook hoor....:) )

[Han S]

http://www.proaudiovideo.info

Klik eens op de link om het nummer te bestellen, daar staan de uitgebreide artikelen in pdf van de auteurs, is zeer interessante kost.

[skanky]

http://www.proaudiovideo.info

Klik eens op de link om het nummer te bestellen, daar staan de uitgebreide artikelen in pdf van de auteurs, is zeer interessante kost.

Ik moet gelijk weer aan mijn studietijd denken, ik heb dat ook allemaal moeten doen van Eelco. Ik werd er op den duur gek van, maar ik heb wel zo ongelooflijk veel van'm geleerd.

Maar dit is voor beginners op het gebied van digitale audio wel verplichte kost! Het gaat er niet om dat je alle feitjes weet, maar wel dat je digitale audio begrijpt. Dat maakt je leven als audio engineer een stuk leefbaarder. Je kent de problemen van digitale audio en je kan ze dus ook accepteren, ipv dat je gefrustreerd blijft. :)

ps. no offence voor de beginners, maar wat heerlijk om een keer zo'n discussie hier te hebben....

pps. oeh! en ik zit op de 1000 berichten...... :)

[Martien]

Ha,
Eelco heeft idd veel verstand van zaken. Denk alleen dat de discussie van de tijdsdomeinen me de pet te boven gaat. Wat wel grappig is is dat de interne klok van microsoft beter is als die van de apple gebruikers. Toch blijven digitale audio gebruikers met mac's slepen.
Zal eens kijken of ik iets heb om het te onderbouwen.

[Han S]

Als je een drumstel gaat opnemen of uitversterken staan er acht tot twaalf microfoons bij dat drumstel. Als je een klap op de snare geeft zal de microfoon die daar een paar centimeter vanaf staat die klap onmiddelijk opvangen, maar de overhead microfoons staan een meter of nog meer van die snare vandaan en daar zal die klap ook heel goed op te horen zijn. Maar die komt een fractie later bij die microfoons en dat kan tot gevolg hebben dat een deel van de frequenties welke in dat geluid zitten worden uitgedoofd. Een fasefout dus.

Als je gaat opnemen met een analoge multitrack recorder, dan loopt de brede tape langs de opnamekop en die 'schrijft' als het ware figuren in de particles van ferro oxide. Zie het als een breed grindpad waar je figuren in tekent. De koppen bestaan uit spoeltjes met een winding en de spleet waar de tape langs loopt is een paar micron breed.

Bij de weergave zal die tape precies hetzelfde langs die kop lopen en die figuurtjes komen ten opzichte van elkaar op exact dezelfde manier langs die kopspleet, er is in het tijdsdomein niets verschoven.

Bij digitaal opnemen zal de convertor een analoog signaal gaan sampelen, dwz dat de waarden ervan worden 'opgemeten' en omdat er geen twee klokken zijn met exact dezelfde klokfrequentie, zal de ene sample iets te vroeg en de andere iets te laat zijn. Dat noemt men jitter en het meeste zal zich afspelen op een nivo dat buiten de gehoorgrens ligt. Maar ernstige jitter is goed hoorbaar.

We hebben op andere forums zeer lange discussie gehad over het mixen 'in the box' en via een goede analoge mengtafel, over het opnemen met professionele analoge multitracks en ProTools, over de voor en nadelen daarvan.

In mijn beleving is het geluid van een echt goed afgeregelde analoge multitrack in combinatie met een top kwaliteit analoog mengpaneel altijd groter, meer breedte en diepte, hoewel 24/96 er verdomd dichtbij komt.
Maar ga je 32 sporen mixen op de PC, dus 'in the box' dan gebeurt het vaak dat je geluid platter wordt, dat de ruimte en de diepte minder wordt.

In die discussies heeft iemand eens 16 sporen tegelijk opgenomen van een 400hz sinus, met een laptop en als hij een enkele track afspeelde dan hoorde hij een mooie ronde sinustoon, maar speelde hij twee of meer tracks tegelijk af dan kwam er een vervelende interferentie volgens hem. Dat moet iets te maken hebben met verschuivingen in het tijdsdomein, dus dat die sinussen niet meer exact gelijk lopen tov elkaar.

Als ik met een analoge multitrack 24 sporen opneem van een sinus, dan zal bij elk spoor dat ik erbij aanzet die sinus harder worden, maar het geluid zal niet interfereren. Dat zal in een stuk muziek geen grote rol van betekenis spelen, maar het probleem is er nog wel, net als aliasing problemen.

Een analoog mengpaneel hoeft niet te rekenen en doet alles met 2/3 van de lichtsnelheid, dus zullen verschuivingen binnen het tijdsdomein geen rol van betekenis spelen. Maar analoog heeft ook veel nadelen, dus het is niet zaligmakend.

[skanky]

Ha,
Toch blijven digitale audio gebruikers met mac's slepen.
Zal eens kijken of ik iets heb om het te onderbouwen.

Die gebruikers gebruiken ook niet de interne geluidskaart van de mac, maar een audio interface die z'n eigen klok heeft. En die zijn vaak stukken beter dan die van de ingebouwde geluidskaarten.

[skanky]

In die discussies heeft iemand eens 16 sporen tegelijk opgenomen van een 400hz sinus, met een laptop en als hij een enkele track afspeelde dan hoorde hij een mooie ronde sinustoon, maar speelde hij twee of meer tracks tegelijk af dan kwam er een vervelende interferentie volgens hem. Dat moet iets te maken hebben met verschuivingen in het tijdsdomein, dus dat die sinussen niet meer exact gelijk lopen tov elkaar.

Als ik met een analoge multitrack 24 sporen opneem van een sinus, dan zal bij elk spoor dat ik erbij aanzet die sinus harder worden, maar het geluid zal niet interfereren. Dat zal in een stuk muziek geen grote rol van betekenis spelen, maar het probleem is er nog wel, net als aliasing problemen.

Een analoog mengpaneel hoeft niet te rekenen en doet alles met 2/3 van de lichtsnelheid, dus zullen verschuivingen binnen het tijdsdomein geen rol van betekenis spelen. Maar analoog heeft ook veel nadelen, dus het is niet zaligmakend.

Daar heb je helemaal gelijk in. Als ik een sessie in protools heb opgenomen, het eerste wat ik daarna ga doen is alles recht zetten (dus de verschuivingen oplossen). Daarna ga ik pas editten en mixen. Als je dat namelijk niet doet blijf je vechten tegen de bierkaai, het zal nooit echt goed gaan klinken.

Het is nu wachten op een opname medium dat alle voordelen van zowel analoog als digitaal heeft. Ze zijn er al lang mee bezig maar ik vraag me af of de heilige graal ooit gevonden zal worden. Ik ben bang dat het altijd een compromis zal blijven.

[guhlenn]

Dat platte, herken ik wel. Heb wle eens ee tape opname gehoord, naast een pc opname en vooral de diepte van het beeld valt dan op ja. meer 'lucht' en 'ruimte'.

[paulusdeBKB]

Oke, tot zover kan ik het redelijk volgen. Maar wat nou als je van een analoge opname een CD wilt maken? Op een gegeven moment moet je toch toch naar het digitale domein. Hoe houd je op dat moment jittervorming tegen?

En zijn wow & flutter niet het analoge equivalent voor jitter?

[skanky]

Oke, tot zover kan ik het redelijk volgen. Maar wat nou als je van een analoge opname een CD wilt maken? Op een gegeven moment moet je toch toch naar het digitale domein. Hoe houd je op dat moment jittervorming tegen?

En zijn wow & flutter niet het analoge equivalent voor jitter?

Nee wow en flutter zijn variaties in toonhoogte...Jitter hoor je echt als digitale vervorming.

Maar als je van een analoge opname een CD wilt maken moet je gewoon zorgen voor de beste AD conversie die je je kunt veroorloven. Het beste is om je opname als je'm laat masteren analoog aan de masteringstudio te geven en de AD-conversie door hun laat doen.

Je zal jitter niet tegen kunnen houden, maar je moet het gewoon tot het minimum proberen te beperken.

[guhlenn]

Jitter lijkt me ook vooral relevant in de tracking stage, bij een stereo aanbieding maakt jitter het stereo beeld minder accuraat, maar jitter tussen twee tracks lijkt me een stuk minder dan jitter tussen 40-50 tracks. Klopt dat?

[Han S]

Jitter is de benaming voor een afwijking in de samplelclock die er voor zorgt dat er vervorming ontstaat tijdens de conversie van analoog naar digitaal en andersom.

Dat staat in de openingspost van de topic starter, wat een heel vreemde vent schijnt te zijn.

[guhlenn]

Dat had ik gelezen ja. Dus het vaker gebruiken van de sample clock (nl, 40 x ipv 2x) geeft dan meer Jitter, of is het meer OF jitter, of geen jitter?

[skanky]

Als je steeds van digitaal naar analoog en weer terug gaat stapelt de jitter zich op. De eerste keer ontstaat er jitter in het signaal, als je nog een keer da/ad gaat komt diezelfde hoeveelheid er nog een keer bij (bij dezelfde converter natuurlijk).

[guhlenn]

MAar da's op 1 signaal. Wat als je 16 signalen naar binnen trekt? IS jitter dan een fenomeen per kanaal of over die 16 kanalen (die mogelijkerwijs gelijktijdig van dezelfde clock gebruikmaken en dus ook evenveel tijdsfouten meekrijgen).

Simpel gezegd: heb ik bij drums opgenomen met 4 mic's minder jitter dan bij drums opgenomen met 23 mic's?

[skanky]

Jitter bekijk je juist per kanaal. Jitter zelf is geen klank, het is een soort vervorming.
Elk kanaal krijgt andere vervorming bij gebruik van dezelfde klok omdat er ook een ander signaal door gaat. De vervorming is pas hetzelfde bij 2 identieke kanalen.
De vervorming van een basgitaar klinkt natuurlijk anders dan de vervorming van een vocaal omdat ze een andere golfvorm hebben.

[bert k]

Jitter ontstaat bij de A/D omzetting. Ieder kanaal heeft zijn eigen A/D omzetter, dus per kanaal maakt het niet uit hoeveel andere kanalen ernaast zitten. De vraag is nu: al die aparte kanalen hebben hun eigen jitter. Gaan die elkaar versterken als je ze tegelijkertijd afspeelt?

[Han S]

Bij een ideale clock die exact 44.1 draait en als master wordt gebruikt zou je in theorie geen jitter moeten hebben, maar die klok bestaat alleen in Utopia en is niet te koop. Als je in je systeem meerdere clocks gebruikt wordt het probleem erger, maar je moet er vanuit gaan dat jitter zich normaal gesproken in het onhoorbare gebied zit.

Zo heb ik het althans begrepen, als je jitter duidelijk hoort is het wel ernstig mis. Ik heb het nog niet gehoord want ik ga pas op het eind naar data en dan in 32/96.

[skanky]

32/96? Dat lijkt me sterk. 32 bit wordt alleen nog meer intern in een DAW gebruikt. De commerciele AD converters gaan maar tot 24 bit.

Qua jitter heeft Han gedeeltelijk gelijk. Het is niet echt opvallend, maar het is hoorbaar in de zin van dat het een vager stereobeeld kan verzorgen en ook een bepaalde hardheid in het geluid. Alleen in extreme gevallen hoor je de jitter als pitchmodulatie (vooral bij piano's kan dit opvallen)

[Han S]

32 floating uiteraard.

[guhlenn]

Duidelijk. :) Mijn dank.