Liebe Sonosanhänger,
eine Sache möchte ich noch etwas genauer beleuchten - warum es bei dem Digitalkram so sehr auf die Spannungsversorgung ankommt.
Ist doch alles Humbug oder Voodoo, höre ich immer wieder - moderne Chips sind so unempfindlich gegenüber Spannungsschwankungen, das ist doch alles Quatsch, und dann noch die Jungs mit ihrer Batterieversorgung, da hört das Verständnis oft gänzlich auf.
Wie immer muss man ein klein wenig genauer hinschauen, um die Zusammenhänge zu verstehen. Ich zeichne mal den Takt in ein Bildchen, wie er idealerweise aus dem Taktgeber rauskommen soll:
Die Spannung wechselt periodisch zwischen 0 und ungefähr Versorgungsspannung, hier 3,3V. Der Wechsel erfolgt aber nicht in unendlich kurzer Zeit, sondern mit einer Flanke. So ein Zustandswechsel dauert im Nanosekundenbereich (ns gleich Milliardstel Sekunde oder 10 hoch -9 s). Für AES/EBU- oder S/PDIF-Signale beispielsweise wird eine Anstiegszeit der Flanken von 5-30ns empfohlen. Zu steil bedeutet mehr Störstrahlung, zu flach höhere Jitterempfindlichkeit.
Schauen wir uns also mal eine 10ns-Anstiegsflanke, die zur Vereinfachung als Gerade gezeichnet ist, genauer an:
Gestrichelt habe ich eingezeichnet, was passiert, wenn die Versorgungsspannung schwankt (durch Rauschen, Brumm etc.) - es ändert sich ebenfalls die Steilheit der Flanke (angenommen, der Übergang von Null nach Eins passiert immer genau in der gleichen Zeit). Die Schaltschwelle, an der die getaktete Elektronik eine Null von einer Eins unterscheiden kann, liegt irgendwo in der Mitte zwischen 0 und Versorgungsspannung. Wackelt man an der Versorgung, wackelt auch der Zeitpunkt, an dem die Null von der Eins unterschieden wird. Ich habe dies durch die gestrichelten Linien angedeutet. Eine Schwankung der Versorgungsspannung delta U hat also eine Schwankung des Schaltzeitpunktes delta t zur Folge: Jitter. Viel wird das nicht sein, mögen Ungläubige einwenden. Wenn ich nun aber verrate, dass die Genauigkeit, zu welcher der neue Taktgeber im Sonos bei idealer Spannungsversorgung fähig ist, besser als 1ps (Billionstel Sekunde, 10 hoch -12 s) im gesamten Frequenzbereich oberhalb von 10Hz ist, wird schnell klar, dass selbst die kleinste Unsauberkeit auf der Versorgung diese Präzision verhunzt.
Deshalb ziehe ich hier alle Register, die ich kenne. Zunächst wird die bereits von einem normalen Regler im Sonos stabilisierte 12V-Spannung mit einem RC-Tiefpass (mit Panasonic-FC-Elko) nochmal gesiebt. Dann kommt ein weiterer Längsregler - aber kein 780x-Typ, wie üblich, sondern ein regelbarer LM317, der um Klassen besser ist. Dieser bekommt aber einen Shuntregler am Regeleingang verpasst, der die Regelgüte gegenüber der normalen Schaltung nochmal um ca. Faktor 100 verbessert. Der Ausgang dieser Schaltung ist bereits besser als fast alles, was ich normalerweise so an Reglern in Audio-Schaltplänen entdecken darf. Das ist hier aber nur die grobe Vorspannung! Jetzt kommt ein sogenannter Super-Reg - das ist die Kombination aus einer extrem hochohmigen und rauscharmen Stromquelle mit einem Shuntregler. Diese beiden bilden eine äußerst präzise 5V-Spannung - die über HF-Entkopplungsglieder das Reclocker-Flipflop versorgen darf. Aus diesen 5V werden dann erst über einen per Transistor entkoppelten Tiefpass zur weiteren Filterung die 3,3V für den Takt - die dann über weitere HF-Siebglieder wie kleine Kondensatoren und Ferritperlen an die Masterclock gelangen. Eine solche Spannungsversorgung lässt jede Batterieversorgung hinter sich.
Die Summe der Maßnahmen - das Reclocking direkt am S/PDIF-Ausgang, die präzise Clock, die zugleich Datenentstehung und Reclocking steuert sowie die passende Stromversorgung - sind der Grund für die Präzision dieses kleinen unscheinbaren Würfelchens.
Viele Grüße
Gert
