对于数字音频，我们真的需要尽可能低的抖动(Jitter)吗？多少抖动量是可闻的？
本帖最后由 icbcodc 于 2023-1-22 23:08 编辑先说结论：
1.我们并不需要尽可能低的抖动，因为我们只能听到ns级别的抖动。（见参考论文二）
2.人耳只能听到纳秒ns级别的抖动。因为不同的研究，针对不同的人群，使用不同的回放路径，还有不同的阈值判定方法，抖动的可闻阈值在大约30ns-500ns之间。（见参考二和三）
3.在一些传统CD的内容中，已经观察到抖动必须小到121.4ps才能保持16比特的分辨率和20Khz的音频。这远远低于检测的阈值。Nishimura和Koizumi试图测量各种DA系统在重放音乐信号时的实际抖动。他们在测量中无法检测到任何大于3ns的抖动。到目前为止，消费类产品的实际抖动似乎太小了，至少在音乐信号的重现中无法检测到。（见参考论文二内容）
参考论文一：《Theoretical and Audible Effects of Jitter on Digital Audio Quality数字音频中抖动的理论影响和可闻影响》, Pre-print 4826 of the 105th AES Convention, San Francisco, September 1998.Eric Benjamin and Benjamin Gannon
这是AES的正式论文，需要收费才能下载，内外网上也没有找到原文PDF下载，但是里面的研究结论在下面的两个研究中均提到了。
参考论文二： 《Detection threshold for distortions due to jitter on digital audio数字音频中抖动导致的失真检测阈值》-Kaoru Ashihara1;, Shogo Kiryu1, Nobuo Koizumi2, Akira Nishimura2,Juro Ohga3, Masaki Sawaguchi4 and Shokichiro Yoshikawa5- 2004年
本研究中的23名听众是音频专业人员或半专业人员，他们应该是训练有素的听众，他们是音频工程师、音频评论家、音响工程师和音乐家。阈值是根据听众在二选一强迫选择范式中的辨别分数来估计的。
听众被允许使用他们自己的听觉环境（使用音箱）和他们喜欢的声音材料。结果表明，对于训练有素的听众来说，在他们喜欢的听觉条件下，随机抖动的检测阈值为250ns-500ns之间。
参考三：《Jitter Theory 抖动理论》 - by Julian Dunn2000年(就职于AP音频测量仪公司)，文中引用了论文一的内容
在低频时，这一水平大于100 ns，在100 Hz以上有一个急剧的截止，在500 Hz时有一个大约1 ns（峰值）的下限。
以上参考文章中的后两个可以下载原文，第一个可以在AES官网上查到论文概要。
关于Jitter抖动地话题，本论坛2016年《示波器测试电脑内置数字音频输出的JITTER（抖晃）》一文，有过详细地讨论，不过并没有深入涉及到抖动可听阈值研究。
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=702710&fromuid=277833
我是数字音频新手，如果以上有不对的地方，请大家多多批评指正。
补充内容 (2023-1-23 11:56):
抖动可闻阈值指我们可以听出的最少地抖动在是多少秒（ns纳秒，ps皮秒，还是fs飞秒）。目前高级飞秒时钟（AS318-B,AS338）都已经是做到80fs和30fs级别地抖动了，不过从整体设备角度还是会提升到ps皮秒级别的抖动。 我等就是听个响的 水平，这么高深的学识不懂，不知这本书对你有用否？ 最后那张表很有用。
sdts 发表于 2023-1-23 00:44
我等就是听个响的 水平，这么高深的学识不懂，不知这本书对你有用否？
谢谢分享，确实要系统地看看数字音频专著了。
最近因为研究Apple Music用数字方式输出高码率信号给音响设备，发现相关高端数字界面产品你都会提到更高级的时钟还有更低地抖动（Jitter），才引出了上述问题。 250ns
22.05kHz信号的半波长度是22676ns，250相当于22676的1.125%，波形某点有1.1%位移的可能，相邻点的叠加变形就有可能是4.4%。 磁带播放的抖晃率才高了 普通CD也比高档直接驱动的磁带机要低一个数量级以上,
听感上低抖晃的声音结实有力不飘忽，在立体声播放中定位感更准。
个人以为 高清视频也已发展到了极致， 做音频做相关仪器设备
的厂家总得有个话题方向。
现在随便一个音频质量都提高很多 比如语音通话 一次
正在免提通话 隔壁房间还以为两人现场对话。
补充内容 (2023-1-24 10:47):
事实上 能分辨CD抖晃的听众不多 甚至没有 但仪器能测出来。 芯片技术的发展
完全可以提高抖晃指标了，相关的产品也出来了 指标高了不是没用 而是值不值得花高价拥有
因为我们大多数不能区别CD的抖晃。 maojc 发表于 2023-1-24 00:08
磁带播放的抖晃率才高了 普通CD也比高档直接驱动的磁带机要低一个数量级以上,
听感上低抖晃的声音结实有力 ...
磁带的抖晃在几百赫兹左右，那点抖晃对几百赫兹声音的影响几乎可以忽略了，磁带的高频却非常圆润。我正在听WM-DC2+森海HD650:lol 涮坛子 发表于 2023-1-24 00:37
磁带的抖晃在几百赫兹左右，那点抖晃对几百赫兹声音的影响几乎可以忽略了，磁带的高频却非常圆润。我正在 ...
用磁带听钢琴演奏 有难度 抖音痰音 完全不能接受。 maojc 发表于 2023-1-24 02:02
用磁带听钢琴演奏 有难度 抖音痰音 完全不能接受。
我以前也有这个感受。那盘磁带不知道是不是被我扔了，里面有《青藏高原》钢琴曲，确实高频颤音。等合适了我用收录机录一段调频广播的钢琴曲来听看是不是新录音也会颤音。 涮坛子 发表于 2023-1-24 09:37
我以前也有这个感受。那盘磁带不知道是不是被我扔了，里面有《青藏高原》钢琴曲，确实高频颤音。等合适了 ...
听其他音乐不容易区别，听钢琴就是不行，钢琴的泛音就像含了谈 不能接受。
新机器还行 旧了稍微有点运行阻力 抖音就出来了。
其实我没什么音源 全是用录音笔录视频的音乐 曲目丰富。
涮坛子 发表于 2023-1-23 19:32
250ns
22.05kHz信号的半波长度是22676ns，250相当于22676的1.125%，波形某点有1.1%位移的可能，相邻点的叠 ...
Jitter对高频的失真影响相对更明显，所以从极限分析的角度，选择最高采样频率点分析没错。
不过实际音乐，高频基本都是泛音，而且幅度明显小很多，再加上人耳的等响度曲线对极高频也是不敏感，还有随着年龄增加，人的高频可听上限也在降低，我觉得，这些综合在一起，都会让听者更难听出极高频（我的经验是很多人包括某些录音师只能听出18Khz及以下的高频纯音），包括极高频的失真，也包括抖动（Jitter）造成的失真，进而导致我们最多只能听出几十甚至几百ns级别的抖动造成的失真。
maojc 发表于 2023-1-24 00:08
磁带播放的抖晃率才高了 普通CD也比高档直接驱动的磁带机要低一个数量级以上,
听感上低抖晃的声音结实有力 ...
以上来自 参考三：《Jitter Theory 抖动理论》 - by Julian Dunn2000年
文中分析了，为什么CD机的时钟抖动要低很多。请注意这是20年前的性能和技术。最新的怎么样，我没研究过。
简单说就是：CD机中的石英晶体振荡器（晶振），是自由运行的，输出端的任何抖动都是由振荡器的相位噪声加上CD电路数字逻辑延迟抖动造成的。晶振的相位噪声很低，高速逻辑器件的延迟抖动也很小，所以抖动很低，抖动频率超过700赫兹时，通常小于1ps rms。
而普通数播或者解码设备是设计用于具有一定采样频率范围的外部信号，可能采用压控振荡器（VCO）作为时钟。压控振荡器VCO的相位噪声通常比石英振荡器高得多；自由运行的压控振荡器VCO的内在抖动水平通常在700赫兹以上超过1 ns rms。VCO通过结合锁相环PLL电路来降低它内在的抖动。
所以，总体上，我理解，20年前的时钟抖动和控制技术已经能把抖动控制在可听阈值以下了。 maojc 发表于 2023-1-24 10:26
听其他音乐不容易区别，听钢琴就是不行，钢琴的泛音就像含了谈 不能接受。
新机器还行 旧了稍微有点运行 ...
我想起来了，我那盘《青藏高原》钢琴曲不是抖动的问题，是高频破音。刚才听古筝曲也有钢琴《青藏高原》，难道钢琴磁带是我记错了？有可能。
如果机器走带符合技术要求，听钢琴磁带问题也不大，只是高频上限不高，但它不会产生突然截至，听感还是可以的。我以前买的二手ylj金属带高频效果也不行，估计是原来的用家保存不当。到我手里都是电子恒湿干燥柜保存，但音质并不见好转，其音质还没有国产普通带好。
这又要把全部几十本磁带听一边反面保存，如果听到有钢琴的，我再来说感受。
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