خانه مسترینگ

خانه مسترینگ

استودیوی شخصی سرمد دهنادی

جیتر چیست؟

در مباحث قبل گفتیم  که اساس کار تکنولوژی صدای دیجیتال بر پایه سمپل برداری در فواصل زمانی منظم از یک سیگنال آنالوگ است. مثلا برای ضبط یک فرکانس ۷۰۰ هرتز، طبق قانون نیکوییست – شنن باید حداقل ۱۴۰۰ مرتبه در ثانیه از سیگنال نمونه برداری شود.  اگر به هر دلیل نظم نمونه برداری به هم بخورد در اصطلاح  می گوییم “جیتر” پدید آمده است. در این نوشته به بررسی عوامل پدید آمدن جیتر و تاثیر آن بر سیگنال خواهیم پرداخت.

WORD CLOCK

بهتر است در آغاز مختصری در ارتباط با Word Clock  توضیح داده شود. از آنجایی که اساس کار سیستم صوتی دیجیتال بر مبنای سمپل برداری در بازه زمان است از این رو نیازمند یک منبع دقیق و دائمی برای دریافت زمان می باشد . لین منبع زمان همان Word Clock سیستم می باشد.در واقع وقتی فرکانس نمونه برداری را بر روی عددی خاص مثلا ۴۴۱۰۰hz تنظیم می کنیم ، این وظیفه Word Clock  است که در هر ثانیه ۴۴۱۰۰ پالس با فواصل مساوی تولید کند و از این طریق مبنای زمانی درست را برای مدار نمونه برداری فراهم آورد.

WORD CLOCK

شکل یک: سیگنالword clock

در شکل یک سیگنال word clock نمایش داده شده است در الکترونیک این نوع سیگنال ، موج مربعی نامیده می شود.

اگر مباحث قبلی را مطالعه کرده باشید حتما به یاد دارید که موج آنالوگ همانند شکل ۲ می باشد و در اصطلاح موج سینوسی نامیده می شود.

analogwaveشکل دو: سیگنال آنالوگ

و همچنین به یاد دارید که برای ضبط دیجیتال باید در فواصل زمانی مشخص از سیگنال آنالوگ نمونه برداری شود. این نمونه برداری فرضی در شکل ۳ نمایش داده شده است.

 Analog sampling 2شکل سه: نمونه برداری از سیگنال آنالوگ

همان گونه که در شکل ملاحظه می کنید از این سیگنال در ۱۷ نقطه نمونه برداری شده است که با نقاط آبی مشخص می باشند. با استفاده از اطلاعات محور افقی که با عدد نمایش داده شده (محور زمان) و محور عمودی که با صفر و یک نمایش داده شده( محور شدت سیگنال یا bit depth) می توان سیگنال فوق را به صورت دیجیتال شبیه سازی کرد . البته توجه داشته باشید که این صرفا یک مثال است و برای وضوح بیشتر تصویر تعداد نقاط نمونه برداری بسیار کم و در نتیجه دقت شبیه سازی پایین است. امابرای توضیح تئوری کفایت می کند.

همچنین همانطور که در شکل مشاهده می کنید مرجع زمان همان سیگنال Word Clock  هست که در بالای گراف آمده است. در مثال بالا مرجع زمان بسیار دقیق در نظر گرفته شده  حال اگر Word clock دقت لازم را نداشته باشد فاصله زمانی بین نقاط نمونه برداری نا مساوی خواهد بود که موجب کاهش دقت سیگنال نمونه برداری شده می گردد. این پدیده در شکل چهار قابل مشاهده است.

 AD Jiterشکل چهار: بازپخش با سیگنال word clock  غیر دقیق

همانگونه که در شکل چهار مشاهده می کنید عدم دقت سیگنال زمان باعث تغییر شکل  موج سینوسی شده است. سیگنال نا منظم WordClock در شکل پنج تمایش داده شده است.

 Jittery Clockشکل پنج: word clock غیر دقیق

این عدم دقت در سیگنال word clock ، همان جیتر نام دارد. در عمل  جیتر تغییر شکل موج می گردد در اصطلاح به این تغییر شکل دیستورشن گفته می شود. در شکل پایین الف شکل موج اصلی و ب شکل موج تغییر یافته به واسطه عدم دقت سیگنال Word Clock  می باشد

analogwaveشکل ۶ الف : سیگنال اصلی

 distorted sine waveشکل ۶ ب: سیگنال تغییر یافته بواسطه جیتر

در صورتی که جیتر در مرحله بازپخش اتفاق بیوفتد(مبدل دیجیتال به آنالوگ) تنها کیفیت صدای شنیده شده کاهش می یابد و اصل سیگنال تغییری نخواهد داشت اما چنانچه جیتر در مرحله ضبط ( مبدل آنالوگ به دیجیتال) اتفاق بیافتد دیستورشن حاصل همراه اصل صدا ضبط و برای همیشه ذخیره خواهد شد. بدترین حالت زمانی پیش میاید که یک فایل صوتی با جیتر ضبط و سپس مجدد باز پخش شود. در این حالت دیستورشن حاصل از جیتر دو برابر می شود.

جیتر در مقادیر ناچیز سبب کاهش دقت میدان صدای استریو می شود به تدریج با افزایش جیتر تصویر استریو باریکتر شده و کم کم امکان تشخیص مکان دقیق صداها از میان می رود. در مراحل حاد تر جیتر باعث پیدایش فرکانس های هارمونیک ناخوشایند و همچنین تغییر شخصیت صدا می گردد.

برای حل مشکل جیتر یا باید از اینترفیس های با کیفیت تر استفاده کرد و یا کلیه سیستم های دیجیتال را با یک سیگنال Word Clock  مرکزی و با کیفیت سینک کرد.