Manchmal, an besonders schönen Tagen zu bestimmten Jahreszeiten, sind wir ergriffen von der Reinheit und Tiefe der landschaftlichen Farben und die Umgebung, die wir Zeit unseres Lebens kennen, erscheint uns in völlig neuem Licht.

Manchmal erfreuen wir uns der selben emotionalen Hochstimmung mit gutem Audio Equippment das es uns erlaubt, in den Fluß der Musik einzutauchen und ein tiefes Gefühl zu entwickeln für den Wechsel von Entspanntheit und Spannung, für Rhythmus und Harmonie, als Möglichkeit einer intimen Kommunikation mit den ausführenden Musikern, unterlegt mit den Ideen der Komponisten und jenen der Aufnahme Techniker.

Wie so oft mit Audio Equippment, besteht ein starker Wunsch danach herauszufinden, welches denn nun die Ingredienzien und technischen Spezifikationen sind, welche uns Musikwiedergabe als "LIVE" erleben lassen.

Viele Aspekte eines elektronischen Designs wurden in der Vergangenheit bereits als "am wichtigsten" proklamiert, aber bis in zum heutigen Tag hat sich noch keiner davon als "derjenige welche" bewahrheitet. Nicht einmal die umfassendste technische Beschreibung scheint in der Lage zu sein festzuhalten, was von jemandem oder der Allgemeinheit als "richtig" empfunden wird.
Damit bleibt nur, als Ansatz zu weiteren Verbesserungen von Audio Equippment, die Suche nach einem Optimum des elektronischen Designs voranzutreiben und ein intensives Nachdenken darüber, was möglicherweise übersehen oder zumindest als nicht wesentlich erachtet wurde.

Als in den frühen 80ern des vergangenen Jahrtausends für CDs 16 Bit / 44.1 kHz - als der erste weit verbreitete Standard für digitales Consumer-Audio festgeschrieben wurde, hat ein angenommener Hörumfang von 20 Hz bis 20 kHz zusammen mit dem Sampling Theorem, formuliert von Harry Nyquist, Claude Elwood Shannon, Vladimir Kotelnikov und John Macnaughten Whittaker vor ca. 80 Jahren, Pate gestanden, um die theoretischen Erfordernisse dafür zu formulieren.
Während der Auflösung im Amplitudenbereich stets höchste allgemeine Aufmerksamkeit zuteil wurde, was sich stark in den verschiedensten Ansätzen für AD/DA Wandlern widerspiegelt, wurde die Bedeutung der Auflösung im Zeitbereich erst wesentlich später ernsthaft auf breiter Ebene diskutiert.

Innerhalb der vorgegebenen Grenzen des 16 Bit / 44.1 kHz CD Formates ist eine beachtliche Entwicklung verfolgbar, wenn ich mich zB erinnere an meine Hörerfahrungen mit meines Bruders erstem Philips CD Players, welcher einfach nur "brutal" war im Klang - verglichen mit der Leichtigkeit und Genauigkeit seines damaligen Sondek Laufwerkes. Der heute übliche Standard hat sich zu damals stark verbessert, sowohl was die Consumer Audio Geräte angeht als auch bezüglich verfeinerter Aufnahme- bzw. Masteringtechniken.

Trotzdem bleibt erstaunlich viel Spielraum zu hörbaren Verbesserungen insbesondere bei den Quarz Oszillatoren die in jedem digitalen Audiogerät zu finden sind.
Unter vielen anderen, hat sich die Oszillatorschaltung von Edwin H. Colpitts (entwickelt um das Jahr 1900) als besonders vorteilhaft für solche Anwendungen herausgestellt.
Es existieren diverse Varianten der Colpitts Schaltung welche BJT's, CMOS, FET's oder andere aktive Bauteile verwenden. Neben der Auswahl einer vorzüglichen Schaltungsvariante müssen noch eine Reihe weiterer Bedingungen in Betracht gezogen und sorgfältig abgewogen werden um ein einmal gewähltes Arrangement in seinem optimalsten Arbeitspunkt zu betreiben und am Ende das bestmögliche Ergebnis zu erhalten.

Sehr viele Messungen, theoretische Recherchen und Schaltungssimulationen wurden während der Entwicklung der "DeepColor" Clock durchgeführt.
Obwohl mir SPICE Simulationen hierbei vergleichsweise sehr viel aussagekräftiger erscheinen als bei der Entwicklung von analogen Audioschaltungen und die Optimierung mit Hilfe solcher Software ziemlich direkt zu klanglich guten Ergebnissen führt, wurden ausgedehnte Hörvergleiche mit einer entsprechend sensiblen 24 Bit Anlage angestellt um nicht etwa von beeindruckenden Zahlen irregeleitet zu werden.

Obwohl man keine Veränderungen in der  Tonalität erwarten darf, da der Frequenzgang an sich unbeeinflußt bleibt, klingt einfach alles anders, von einer zart schwingenden Triangel bis hinunter zu den tiefsten Bässen welche eine Anlage wiederzugeben imstande ist.

Alle verschmierten bzw. verloren gegangenen Einschwingvorgänge werden wieder vollständig dargestellt, alle Farbenpracht und alles Charisma welches in den Aufnahmen steckt. Sämtliche Unsicherheiten sind wie weggewischt, ein wesentlich besser definiertes, stabileres Image erleichtert es deutlich klanglichen Details zu folgen ohne das Gesamtarrangement aus "den Augen" zu verlieren, und das völlig unabhängig davon, wie komplex oder minimalistisch die gehörte Musik ist.
In den Höhen re-integriert sich eine gewisse Schärfe und Rauheit als schnelle Transienten in den originalen Sound und verbessert stark die "3D" Lokalisierbarkeit. Cymbals verbreiten filigrane Muster, perkussive Instrumente bieten erstaunlichen "Attack" und Stimmen erlangen eine unwahrscheinlich intime Direktheit. Tiefere Lagen entwickeln eine unerwartete Auflösung und eine transparente Präsenz welche nahtlos in eine fast grenzenlose Illusion von Räumlichkeit übergeht. Verbesserung der "3D" Wahrnehmung ist bei außermittigen Hörpositionen besoders ausgeprägt.
Jeder Sound und jedes akustisches Ereignis ist ausgeprägt unterscheidbar mit reichen Farben und einem Timing das weder schleppend wird noch in Hektik verfällt und jederzeit das Gefühl vermittelt im Takt zu swingen, egal welchem Rhythmus oder welcher Stimmung die Musik gerade folgt.

Obige Attribute würde man eher bei der Charakterisierung von Lautsprechern vermuten und sie werden im allgemeinen mit merklichen Investitionssummen assoziiert. Egal wie perfekt oder schön ein Lautsprecher klingen mag, ist es für gewöhnlich eine ziemliche Herausforderung analytische und emotionales Aspekte dabei harmonisch zu vereinen, währenddessen dies bei der Perfektionierung des Jitterverhaltens keineswegs Gegensätze sind. Jitter Optimierung am Beginn einer Kette verspricht immer eine Verbesserung sowohl in Details als auch insgesamt. Eine sehr gute Clock lässt einen die Aufnahmen authentischer und präziser erleben, mit aller Schönheit welche Musik zu transportieren imstande ist.
Es ist ein ganz ähnlicher Effekt wie der Unterschied zwischen einer wirklich feinen Optik und einer "so lala" Linse beim Fotografieren.

Ganz grundsätzlich steht einfach absolut alles in der Musik und bei Sounds im Zusammenhang mit der Zeit. Was mit analoger Audiotechnik abseits von Gleichlaufschwankungen bei Plattenspielern und Tonbandgeräten völlig außerhalb jeden Interesses war, bekommt mit digitalem Audio eine völlig neue Bedeutungs-Qualität von sehr niedrigfrequenten Schwankungen bis hinauf in das HF-Band.
Um der vollen 24 Bit Audioclockauflösung einen Weg zu bereiten, wurde die DeepColor Clock entworfen und - glauben Sie es oder nicht - es war für mich ebenso interessant dermaßen viel Unerwartetes über elektrische und physikalische Zusammenhänge mit klanglichen Auswirkungen bei dieser speziellen Applikation zu lernen wie nun das gelungene Resultat für mich ein Genuß ist.

Schlussendlich ist es eine reine Freude und eine große Bereicherung was auch immer zu HÖREN, ob in Aufregung versetzend oder in einen Zustand fast meditativer Entrückung.

Niederfrequenter Audio- und Subaudio-Jitter wird gegenwärtig kaum als ein Thema von besonderer Bedeutung angesehen. Meine Einschätzung steht diesbezüglich entgegen der Mainstream Meinung und mit der DeepColor Clock kann dies jeder für sich selbst nachvollziehen.. Zwei Beispiele demonstrieren den Jitter der in Consumer und PRO-Audio Geräten zu finden ist :

Um die ausgezeichnete Performance der DeepColor Clock in ein Verhältnis zu setzen werden - soweit nützlich - Vergleiche zu zwei weitgehend anerkannten Aftermarket Clocks dargestellt. Deren Schaltungen sind für außergewerbliche Zwecke frei benützbar und sind downloadbar unter :
LC Audio XO3 schematic
Elso Kwak clock ver7 schematic



Diese Zusammenstellung konzentriert sich eher auf die technischen Grundlagen und auf die Erlangung eines allgemeinverständliches Wissen über das interessante Gebiet von Jitter in Audio Applikationen als lediglich überragende Performance zu behaupten. Obwohl im Folgenden sehr viel Zahlenmaterial präsentiert wird, ist es ratsam, in erster Linie stets den Gesamtzusammenhang im Blick zu behalten, da sowohl Variationen von Print zu Print bestehen als auch weil die SPICE Modellierung niemals perfekt ist.

Bei Jitter Betrachtungen in Audio Applikationen sind zwei Dinge von grundlegender Wichtigkeit.

Erstens einmal ist ein sehr gutes Clock Signal, speziell für den AD / DA Wandler generiert immer einer externen Clock vorzuziehen. Dies vermeidet von vornherein zusätzliche Jitterquellen wie PLL-Jitter, Kabel-Jitter und anderes.
Zweitens, Jitter beeinträchtigt in keiner Weise die Qualität der digitalen Signalverarbeitung. Jitter wird ausschließlich wirksam wenn Signale vom Analogen ins Digitale gewandelt werden oder umgekehrt. Die einzige Ausnahme hierbei stellen Sample Rate Konverter dar, die diesen Prozess mit Hilfe digitaler Algorithmen bewerkstelligen. Bei SRC's tragen der input Clock Jitter UND der output Clock Jitter zur Verschlechterung des digital codierten Audio Signales das der SRC liefert bei.

Fasst man zusammen ist leicht zu verstehen, daß folgende Anwendungen von einem Ultra Low Jitter Modul wie der DeepColor Clock am meisten profitieren:

- AD Wandler in jedwederem Gerät
- DA Wandler in jedwederem Gerät
- SRCs in jedwederem Gerät
- Clock Distribution Systeme (zum synchronisieren einer ganzen digitalen Audio Kette auf ein bestimmtes Gerät)

Einer der ersten Dinge über die man sich bei einem Quarzoszillator Gedanken machen kann ist die Reinheit der Sinusschwingung.
Durch unvermeidliche Spannungsabfälle an sehr kleinen Widerständen und gewissen nur schlecht vorhersagbaren Reaktionen von Spannungsversorgungen, kann ebenfalls der Strom welcher vom Oszillator aufgenommen wird von unerwarteter klanglicher Relevanz sein.
Dieser moduliert die effektive Versorgungsspannung in Seitenfrequenzbändern und manchmal sogar herunter bis in den Audiofrequenzbereich. Da die Korrelation mit der Oszillatorfrequenz niemals 100% ig ist, ist es angebracht diese Spannungsabfälle eher als induziertes Noise auf der Versorgungsspannung zu betrachten.
Abhängig vom Schaltungslayout, dem AC Pegel und dem involvierten Frequenzspektrum kann der Versorgungsstrom des Oszillators leicht die Noise Performance der Versorgungsspannung selbst um mehrere Größenordnungen verschlechtern.

Nimmt man die Ausgangsamplitude des Oszillators als Referenz ist es nützlich, die Effekte einer variierenden Versorgungsspannung im Verhältnis zum Ausgangssignal zu berechnen.
Was in Datenbättern üblicherweise als PSRR ausgewiesen wird ist hier normalisiert auf das Ausgangssignal dargestellt und zeigt unmittelbar, wie stark das Sinussignal einer bestimmten Oszillatorschaltung durch Noise und unvollkommene Line- oder Loadausregelung der Stromversorgung beeinträchtigt wird. Jede Verzerrung des Oszillator Signales an diesem Punkt übersetzt sich direkt in Clock-Jitter.
Obwohl es aus Werbegründen üblich ist für den Jitter eine simple Zahlenangabe zu machen, muss betont werden daß solche Clock Jitter Zahlen vollkommen unsinnig sind solange diese nicht für einen zugehörigen Frequenzbereich spezifiziert werden.

Bei sinusförmigem Jitter mit Frequenzen unterhalb der Nyquist Frequenz, entstehen Seitenbänder im Audiosignal mit einem definierten Abstand und Betrag im Verhältnis zum Nutzsignal. Rauschförmig verteilter Jitter hebt den Rauschpegel des Audiosignales abhängig von der Bandbreite und dem Pegel.

Vorteilhaftes filtern des Oszillator Sinussignales mit einem Filter höherer Ordnung bietet eine ausgezeichnete Verzerrungsunterdrückung am kritischsten Punkt einer Clock Schaltung. Man darf dabei nicht aus dem Auge verlieren, daß Clock Jitter mit jedwederer Verzerrung generiert wird welche das Oszillator Sinussignal unkorreliert überlagert. Klangmäßig wirkt sich Clock Jitter bis in Subaudiofrequenzen aus.

Ein Sinussignal in ein Rechteck-Clocksignal umzuwandeln geht am einfachsten mit einem Highspeed Komparator. Dabei gibt es allerdings absolute Limitationen bezüglich Jitterperformance die mit keinerlei Designtricks umgangen werden können. Wenige, dafür umso grundlegendere Gesetzmäßigkeiten diktieren dabei das Random-Jitterverhalten, woraus sich allgemein gültige Designregeln in fast selbstverständlicher Weise ergeben.

Den Rest der Schaltung einmal als Ideal vorausgesetzt, ist Random Jitter abhängig vom Peak Noise des Signales sowie dem Eingangsrauschen des Komparators im Verhältnis zur Slew Rate des Signals beim Threshold Durchgang. Dieser Jitter ist grundsätzlich Wide Band und wird gelegentlich als Random Jitter "RJ" in Datenblättern von High Speed Komparatoren angegeben. RJ Zahlen müssen allerdings richtig interpretiert werden, da sie von der Slew Rate des Signales abhängen. Sehr niedere RJ Zahlen wie sie spielend mit GHz Signalen erreicht werden können sind bedeutungslos in Audio Clock Anwendungen mit maximal einigen 10 MHz.

Der Mechanismus von Random Jitter, welcher eigentlich die Unsicherheit über den genauen Umschaltzeitpunkt von Low nach High und retour repräsentiert, kann am besten verstanden werden mittels eines Signales das einen Rauschteppich mit einer bestimmten Geschwindigkeit durchläuft. Vereinfacht kann man Random Jitter als das Äquivalent zu Rauschen im analogen Bereich betrachten. Ein bemerkenswerter Unterschied zwischen Random Jitter und analogem Rauschen ist der, daß des Rauschen am Threshold linear zur Jittersumme beiträgt im Vergleich zur geometrischen Summierung bei analogem Rauschen.

Betreibt man dem Komparator mit Hysterese, kann das hilfreich sein um unter bestimmten Bedingungen HF Oszilation zu verhindern. Dies verbessert aber in keiner Weise die Jitter Performance. Was hingegen getan werden kann um eine hörbare Qualitätsoptimierung zu erreichen ist, Jitterfrequenzen im Audio- und Subaudiobereich soweit als möglich auszuschließen. Dies ist bei der DeepColor Clock mittels eines Filters höherer Ordnung zwischen Oszillator und Komparator verwirklicht. Der rauscharme Ausgang des DeepColor Oszillators mit seiner niederen Impedanz und der sehr guten PSRR erlaubt es, dieses Filter mit außergewöhnlich hohem Signalpegel anzusteuern.

Nebenbei erlaubt Bild 11 das intuitive Verständnis von Phase Noise. Am Threshold hat Rauschen in der Y-Richtung grundsätzlich die selbe Auswirkung wie Rauschen in der X-Richtung und kann voneinander nicht unterschieden werden. Was bisher immer als Rauschen in der Y-Richtung angenommen wurde kann deshalb genauso gut als Rauschen in X-Richtung betrachtet werden - also als Variation der Frequenz. Normalisiert auf die Oszillator Frequenz ist Phasenrauschen eine bequeme Kenngröße um Schaltungsauswirkungen bei verschiedenen Oszillatorfrequenzen miteinander zu vergleichen.

Obige Berechnungen haben ein geringes und über die Frequenz konstantes Komparatoreingangsrauschen von ca 6 nV/Hz½ zur vereinfachenden Annahme. Messungen zeigen, daß das eine einigermaßen realistische Annahme für einige gut erhältliche High Speed Komparatoren ist. Offensichtlich erlaubt nur die intelligente Anwendung von standard-Filtertechniken bei Oszillatorsignalen - wie im DeepColor Clock Design implementiert - eine wirklich substantielle Jitterverbesserung bei Komparatoren mit noch geringerem Eingangsrauschen.

Man darf dabei nicht vergessen daß alle Jitterberechnungen jeweils absolute Designlimits darstellen welchen man sich lediglich annähern kann sofern man ALLE Hürden meistert um dieses Ziel zu erreichen. Obgleich die DeepColor Clock entworfen wurde um auch in dieser Hinsicht außerordentlich gut abzuschneiden, wurde die hörmäßige Irrelevanz von Ein-Zahl-Spezifikationen schon weiter oben klar festgehalten. Die berechneten RJp-p Zahlen basieren auf einem Oszillator Sinussignal von ca. 22 MHz und einer betrachteten Bandbreite von ca. 100 MHz. Der Crestfaktor wurde vereinfachend mit 6 angenommen. Es ist zu beachten, daß optimistischer Weise das Thresholdrauschen in allen Berechnungen als konstant über die Frequenz angenommen wurde.




Es gibt noch einen anderen Aspekt der es bezüglich des Filterarrangements Wert ist beachtet zu werden, um ein bestmögliches Resultat zu erreichen. Das Eingangsrauschen eines Komparators wird bei kurzgeschlossenem Eingang spezifiziert. Dies erfordert eine Quelle mit einer Ausgangsimpedanz die so nieder als nur möglich sein muss um die obigen RJ Werte zu erreichen.

Es gibt auch noch andere Jitterkomponenten welche zum Gesamtjitter beitragen können - abhängig zB. von Schwankungen in der Versorgungsspannung, von der Reinheit des Sinussignales, vom Interfacing und anderem - und deren mögliche Einflüße müssen beim Schaltungsdesign, Layout und beim Interfacing mindestens ebenso sorgfältig beachtet werden.

Der Ausgang der DeepColor Clock mit seinem niederohmig bereitgestellten hohen Signalpegel bietet die Möglichkeit eine Last direkt oder wahlweise über ein Kabel zu treiben. Dies ist deshalb von Bedeutung, da auf diese Weise nur eine Sinusschwingung einer einzelnen Frequenz zu übertragen ist, was viele Kabel-, EMI- und Terminierungsprobleme elegant umgeht.

Ein sehr kleines Empfängermodul kann direkt Huckepack auf dem AD / DA Wandler montiert werden und die DeepColor Clock selbst kann irgendwo anders untergebracht werden. Es stehen nun zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Einerseits ein Empfängermodul das neben dem Filter hoher Ordnung einen Highspeed Komparator enthält oder andererseits ein Empfängermodul das neben dem Filter hoher Ordnung eine Sinus Begrenzerschaltung enthält.

Das Empfängermodul mit der Sinus Begrenzerschaltung hat den Vorteil, daß der AD / DA Wandler an seinem Threshold direkt und ohne weiter Rauschquelle angesteuert wird. Das Empfängermodul mit der Komparatorschaltung hat den Vorteil einer leicht höheren SlewRate an seinem Ausgang.
Was schlussendlich einen geringeren Jitter ergibt hängt vom Rauschpegel am Clockeingang des AD / DA Wandlers ab. Die Implikationen von SlewRate und Rauschteppich wurden weiter oben ausführlich dargestellt, obschon Chiphersteller normalerweise zur Qualität des Clockeinganges keine Angaben machen.

Das ist kaum noch zu überbieten!



Was hier ebenfalls gelernt werden kann ist, daß unabhängig davon ob als Zeitreferenz Standardquarze oder Atomclocks (welche in ihrer Langzeitstabilität << 1 Hz tatsächlich um mehrere Größenordnungen besser sind) Verwendung finden, der Random Jitter innerhalb des Audio- und Subaudiobandes verschlechtert sich schon bei der simplen Umsetzung eines Sinus- in ein Rechtecksignal selbst bei Verwendung recht guter Komparatoren. Jede komplexere Signalverarbeitung wie zB. PLLs zur Frequenzverschiebung können dabei nur noch schlechter abschneiden.

Das wirft ein interessantes Licht auf die Tatsache, daß RJ versus Frequenz Diagramme kaum bekannt sind, nicht einmal für Euro 10 000.- Rubidium Audioclocks.
Es macht weiterhin klar, daß nur ein weitgehend maßgeschneidertes und unbearbeitetes Signal der richtigen Frequenz für den AD / DA / SRC Wandler dessen beste Qualität garantieren kann.
Darüber hinaus macht es klar, daß es - werden die Überlegungen auf Seiten der Clock konsequent ans Limit getrieben - an den Herstellern der AD / DA Wandler liegt, ihre Bauteile detaillierter zu spezifizieren da nun diese den dominierenden Anteil zu Random Jitter beitragen.



Der Ansatz zur Verbesserung der Gesamtperformance kann in erster Näherung grob definiert werden als:
1.) Verringerung des Rauschens am Threshold
2.) Erhöhung der Clockfrequenz
3.) Erhöhung der Clock Amplitude
4.) Ausfiltern der Clock Rauschsignale

Was das Design der DeepColor Clock im Grunde so elegant macht ist, daß es bei weiteren Verbesserungen nicht den limitierenden Faktor darstellt.

Dank der mehrfachen on-board-Stabilisierung welche hier nicht im Detail besprochen werden soll, sowie der geringen Stromaufnahme der DeepColor Clock, kann fast jede interne Gerätespannung zur Versorgung der DeepColor Clock herangezogen werden. Das Modul akzeptiert Eingangsspannungen im Bereich von plus / minus 12V - 35V und hat einen Stromverbrauch von ca. 50 mA. Finden unregulierte Spannungen Verwendung, sollte der Ripple als Daumenregel ca. 50 mVrms nicht überschreiten.

Eine ruhige, externe Versorgung erreicht im allgemeinen bessere Resultate bezüglich Musikfluß und Räumlichkeit wie oben ausgeführt.

In der DeepColor Clock kommen keinerlei exotische Bauteile zur Anwendung, es wurde vielmehr Wert auf eine solide Konstruktion gelegt. Wie allerdings mit jedem anderen Gerät zur Musikerzeugung auch, ist es vorteilhaft eine gewisse Break-In Zeitspanne verstreichen zu lassen bevor man sich ein endgültiges Urteil bildet. Eine halbe Woche ununterbrochenen Betriebes erscheint dafür angemessen; alle weiteren Veränderungen sind äußerst gering und es ist wahrscheinlicher, daß es eher ein paar Wochen braucht um das volle Potential der DeepColor Clock zu erfassen als daß noch substantiellen Änderungen der Clock stattfinden.

Es ist offensichtlich, daß ein WordClock System die einzige Möglichkeit für komplexe digitale Audioketten darstellt, um ein synchrones Zusammenspiel ohne Jitterakkumulation sicherzustellen. Jedes Gerät innerhalb einer digitalen Audio Kette in einem solchen System muss deshalb sein Clocksignal von der selben WordClock erhalten und sich darauf "locken". Ansonsten würden Samples verloren gehen und das Audiosignal wäre korrumpiert. Aus Bequemlichkeit wird das WordClock Signal meist mit den standard Audio Sampling Frequenzen, oder Vielfachen davon, verteilt.
Dies impliziert, daß solche WordClock Frequenzen erst noch mittels "gelockter" Frequenzmultiplizierer oder -dividierer an die Erfordernisse der jeweiligen AD / DA Wandler angepasst werden müssen. Dieses komplexe Aufbereiten des Frequenznormales hat schwerwiegend unerwünschte Auswirkungen auf den erreichbaren Jitter, wie bereits weiter oben deutlich ausgeführt.

Als einziger ( ! ) Ausweg aus diesem Dilemma bleibt, es genau andersherum zu machen. Für das interessierende Gerät wird eine maßgeschneiderte UltraLow Jitter Clock verwendet und alle übrigen Geräte der digitalen Audio Kette werden auf dieses UltraLow Jitter Clocksignal "gelockt". Man muss sich dabei daran erinneren, daß Jitter nur bei der Umwandlung von Analog auf Digital und umgekehrt wirksam wird. Solange man innerhalb des digitalen Bereiches verbleibt, hat Jitter keine Auswirkungen auf die Audioqualität.
Deshalb stellt die DeepColor Clock einen zweiten Ausgang zur Verfügung, um ein externes PLL Frequenzshifting auf zB. die bei ClockDistributing Geräten gängige 10 MHz Referenzfrequenz zu ermöglichen.

Nahezu alle ClockDistributing Geräte erlauben das "locken" auf eine extern zugeführte 10 MHz Referenzfrequenz. Abhängig davon ob Wiedergabe oder Aufnahme die gerade wichtige Anwendung ist, können intelligentere ClockDistributing Geräte auf mehrere Referenzfrequenzquellen umschaltbar "gelockt" werden.

Alles ist relativ übersichtlich solange die Grenze zwischen Analog und Digital nur einmal überschritten wird. Ein externer DAC der während der Wiedergabe von einem Transport oder einer DAW sein digitales Audiosignal erhält. oder ein externer ADC der eine DAW während der Aufnahme mit dem digitalen Audiosignal versorgt wären dafür Beispiele. In digitalen Audioketten wie diesen gibt es kein Qualitätslimit für zusätzliche dazwischengeschaltete digitale Geräte, solange alle mit derselben Samplerate und "gelockt" auf dieselbe Clock arbeiten.

Im Falle einer Audiowiedergabe muss die WordClock auf den DA Wandler "gelockt" werden - im Falle einer Audioaufnahme muss die WordClock auf den AD Wandler "gelockt" werden.
Als Fußnote sei angefügt, daß bei einer Audioaufnahme Jitterakkumulation eigentlich kein Problem darstellt und ein WordClock System keine Vorteile bringt, solange nicht mehrere Zweige von Effektgeräten involviert sind.

Alles wird etwas komplexer mit digitalem Audiogerät das Samplerate Konverter verwendet.
In diesem Zusammenhang können SRC's am besten so verstanden werden als würden sie eine Digital nach Analog Wandlung UND eine Analog nach Digital Wandlung im selben Gehäuse durchführen. Ein SRC hat deshalb grundsätzlich immer zwei Clockeingänge: einen für das Eingangssignal (als wäre es ein DA Wandler) und einen für das Ausgangssinal (als wäre es ein AD Wandler). Man kann froh sein wenn sich der SRC in einem Gerät am Anfang oder am Ende einer digitalen Audiokette befindet. Ein externer DAC der digitale Audiosignale mit verschiedensten SampleRates akzeptiert oder sein digitales Audiosignal auch nur von einem speziellen Transport erhält, wären Beispiele dafür. Solche Designs werden zuweilen auch "upsampling" DACs genannt.

Obwohl innerhalb des selben Gehäuses, ist es bei solchen upsampling DACs vorteilhaft, das Jitterverhalten von SRC und DA Wandler voneinander getrennt zu betrachtet. Das Ausgangsclocksignal des SRC und der DA Wandler müssen mit dem selben UltraLow Jitter Clocksignal gespeist werden. Dieses Clocksignal ist ausschließlich wichtig für dieses Gerät und ist deshalb auch nicht jenes auf das die anderen Geräte der digitalen Audiokette "gelockt" werden.
Ein SRC ist empfindlich auf Jitter sowohl bezüglich seiner Eingangsclock als auch bezüglich seiner Ausgangngsclock, da die Differenz der beiden Frequenzen permanent gemessen wird. Das Frequenzsignal der Eingangsclock wird bei einem SRC normalerweise aus dem digitalen Audiodatenstrom extrahiert. Das bedeutet, daß jenes Gerät von welchem der SRC sein digitales Audiosignal erhält, ebenfalls mit einer UltraLow Jitter Clock betrieben werden muss.

In einem solchen Fall ist jenes Gerät, von welchem der SRC sein digitales Audiosignal erhält dasjenige auf dessen Clocksignal alle vorangehende Geräte der digitalen Audiokette "gelockt" werden müssen.

In seltenen Fällen in denen Jitterauswirkungen innerhalb einer Gesamtkette bedacht wurden, kann es sein daß der SRC mit einem vom Audiodatenstrom getrennten Clocksignal versorgt wird.

In einem solchen Fall muss das Gerät mit dem SRC mit einer zweiten UltraLow Jitter Clock versehen werden, welche den Eingangsclock des SRC versorgt und alle vorangehende Geräte der digitalen Audiokette müssen auf dieses Clocksignal "gelockt" werden.

Befinden sich SRCs in der Mitte einer digitalen Audiokette, müssen dementsprechend mehrere WordClock Frequenzen verteilt werden - selbst wenn sie grundsätzlich die selbe Frequenz aufweisen würden.


Eine Schlußfolgerung die man aus Obigem ziehen kann ist, daß SRCs zur Jitterreduktion nicht unbedingt gut geeignet sind - und dafür gibt es auch noch andere Gründe.

Was nun wirklich hörbar ist und was nicht, war und wird wohl immer fraglich bleiben. Was aber berechnet werden kann ist jener Jitterbetrag, der die AD / DA Wandlung nicht korrumpiert. Um sich dies begreifbar zu machen, betrachten wir einmal die Genauigkeit der Zeitspanne welche vonnöten ist um mit 16 Bit bzw. 24 Bit innerhalb des gesamten Audiobandes aufzulösen. Nehmen wir dabei großzügigerweise an, das Audioband reiche von 10 Hz bis 100 kHz.

Stellen wir uns für einen Moment vor, daß wir nicht in äquidistanten Zeitabständen sampeln würden, sondern vielmehr immer genau dann, wenn die Amplitude sich um genau ein Bit ändert. Nemen wir weiters an, daß der FullScale Eingangsbereich unseres imaginären AD Wandlers 2,5 Vpp betrage. Nun berechnen wir - um die Signalintegrität sicherzustellen - die Zeitspanne für jeweils ein halbes Bit bei verschiedenen analogen Signalfrequenzen am Punkt der maximalen SlewRate.

Was mit dem DeepColor Clock Design bei Verwendung eines excellenten AD / DA Wandlers selbst für den Extremfall von 24 Bit / 100 kHz durchaus realisierbar ist, liegt für andere Designs bereits um ca. zwei Größenordnungen außerhalb deren Möglichkeiten.


Natürlich gibt es sowas wie eine 1 / 100 fs = 10.000.000.000.000 Hz SampleRate nicht wirklich - in Real wären 196 kHz wahrscheinlicher - aber einmal einen Blick aus diesem ungewohnten Winkel auf diese Sache zu werfen ermöglicht ein intuitiveres Verständnis der hier involvierten Genauigkeitsanforderungen.
Wenn reale digitale Audiosignale zurück nach Analog gewandelt werden, wird mit Hilfe des Rekonstrutionsfilters und genau den selben zeitlichen Genauigkeitsanforderungen das exakte analoge Ausgangssignal wiederhergestellt.


Was hiermit beleuchtet werden soll ist, daß die volle 24 Bit Audio Auflösung eine Herausforderung darstellt die, einfach ausgedrückt, jenseits jeder weniger perfekten Clock liegt. Immer wenn einem Zweifel bezüglich der erforderlichen Exaktheit des Samplingzeitpunktes kommen, sollte man sich tunlichst daran erinnern, daß für Frequenzen nahe der Nyquist Frequenz nur noch etwas mehr als zwei Samples pro Periode zur Verfügung stehen um das exakte analoge Originalsignal mit der richtigen Frequenz UND der richtigen Amplitude zu restaurieren.

Für all jene mit einer philosophischen Ader welche sich gelegentlich fragen: "Können 100 fs überhaupt hörbar sein ?" - ist die beste Antwort die ich bisher darauf gefunden habe: "Erscheint uns 24 Bit besser als 16 Bit ?"

Die DeepColor Clock unterstützt mit ihrem einzigartigen und doch eleganten Designansatz digitales Audio bis zur vollen 24 Bit Auflösung.
Alles was oben ausgeführt wurde ist eigentlich leicht zu verstehen,
Um ultimate Präzision zu erreichen balanciert man Rauschen gegen Speed, lässt SPICE ein paar Berechnungen durchführen, zieht seine Schlußfolgerungen und hört sich das Ergebnis an - das ist's dann im Grunde auch schon.


Auch wenn es unwahrscheinlich erscheint, bedenkt man unseren heutigen Wissensstand über das menschliche Hörvermögen, so halte ich doch sogar noch weitergehendere Verbesserungen im Zeitbereich mit entsprechend hörbaren Auswirkungen für möglich.
Aber man mache sich nicht daraus - falls man mit dem Vorhanden zufrieden ist gibt es keinen Grund diesem Jitter Hype nachzujagen.
Ist man allerdings bereits auf der Suche nach etwas Besserem und lässt es auf einen Versuch ankommen - man kann bei mir jederzeit Boards anfragen die demnächst verfügbar sein werden.

Haben Sie Anmerkungen oder gar einen Weg gefunden es Besser zu machen, freue ich mich über jede Nachricht.