De invloed van een coax-kabel op jitter – een quick and dirty test

Jaap Veenstra

april 19, 2023

De invloed van een coax-kabel op jitter – een quick and dirty test

Kabeldiscussies zijn altijd interessant vinden we. Is het hoorbaar? “Maakt een digitale interlink wel een verschil? De data komt toch gewoon aan?” Of: “een 1 is een 1 en een 0 is een 0”. Klopt als een bus. Maar er speelt meer bij digitale audio. En één hoofdrolspeler die roet in uw muzikaal avontuur kan gooien is jitter. En wij zijn eens gaan kijken of een digitale interlink jitter kan toevoegen…

Voor deze relatief eenvoudige test hebben we drie apparaten ingezet om een beeld te vormen. Allereerst een Rigol 60 MHz function generator. Deze genereert voor deze test een lekker strakke 1 MHz en 10 MHz blokgolf. We hebben de uitgangsimpedantie van de function generator op 75 Ohm gezet en de spanning op 2 volt rms. Om de respons inzichtelijk te maken, sluiten we de kabel aan op een Rigol Scope om rise-time en eventuele blokgolf vervorming te zien. De ingang van de Rigol is afgesloten met een 75 Ohm bnc verloopstekker.

Tenslotte gaat de kabel op de Wavecrest SIA-3000 om jitter te meten. Dat hebben we gedaan door de kalibratie-uitgang op de ingang aan te sluiten. Een simpele lus-meting dus. De kalibratie uitgang staat ingesteld op een 10 MHz blokgolf.

Om de resultaten voor u inzichtelijk te maken zetten we onder de screenshots een tabel. We leggen u even uit wat deze waardes zijn. In feite geldt hier: lager is beter.

Acc Sigma-1 jitter	Soort ‘overall jitter’ binnen de 65% hit rate. Dit geeft een goed gemiddelde.
Adj Cycle Avrg rms-J	Gemiddelde jitter, gemeten ten opzichte van voorgaande cycle(s).
Rise time 10 MHz sq wave	stijgtijd bij de 10 MHz blokgolf.
Rise time deviation	tijdsafwijking tussen de ‘cycles’.
Fall time 10 MHz sq wave	‘valtijd’ / dalingstijd van de 10 MHz blokgolf.
Overshoot 10 MHz sq wave	overshoot van de blokgolf. Gemeten in %.

Luisteren

We hebben voor dit deel alleen de metingen verricht. Later gaan we nog gezamenlijk (blind) luisteren.

Hirschmann BNC meetkabel

We gebruiken voor onze metingen, degelijke BNC meetkabels van Hirschmann. Deze hebben we in diverse lengtes. De kabel die we hebben gemeten is ongeveer 40cm. Deze kabel kunnen we direct op de Wavecrest aansluiten. Tenminste: wij hebben nog altijd een schroefverbinding van SMA naar BNC op de Wavecrest zitten, omdat SMA heel onhandig is in onze meetopstellingen. We hebben wel kabels met sma-connectoren indien nodig overigens.

Niet geheel verrassend, meet de Hirschmann gewoon prima. Alles is gewoon degelijk op orde. Bij de kalibratie zien we ook waarden die heel dicht tegen de opgegeven fabrieks-specificaties zitten. We zetten de onderstaande waarden als baseline.

Overzicht

Acc Sigma-1 jitter	2,369 ps
Adj Cycle Avrg rms-J	4,117 ps
Rise time 10 MHz sq wave	11,84 ns
Rise time deviation	298,1 ps
Fall time 10 MHz sq wave	12,04 ns
Overshoot 10 MHz sq wave	2,862 %

Art Speak solid core silver coax

Overzicht

Acc Sigma-1 jitter	8,258 ps
Adj Cycle Avrg rms-J	14,049 ps
Rise time 10 MHz sq wave	12,13 ns
Rise time deviation	275 ps
Fall time 10 MHz sq wave	12,19 ns
Overshoot 10 MHz sq wave	2,444 %

De Art speak Solid Core Silver is een behoorlijk betaalbare interlink. Deze schommelt rond de 200 euro voor een meter als we het goed hebben. De meetresultaten zijn redelijk, maar niet heel erg goed als we eerlijk zijn. Over gehele linie is de Art Speak wat ‘trager’ en zien we een verhoging van de jitter. We schatten in dat dit komt door het gebrek aan afscherming. We gaan proberen met de LCR te kijken wat deze kabel voor eigenschappen laat zien.

Ixos 105 coax interlink

Acc Sigma-1 jitter	3,31 ps
Adj Cycle Avrg rms-J	5,596 ps
Rise time 10 MHz sq wave	11,46 ns
Rise time deviation	299,2 ps
Fall time 10 MHz sq wave	10,80 ns
Overshoot 10 MHz sq wave	2,118 %

De Ixos 105 is een kabel die uw auteur al meer dan 20 jaar in bezit heeft. Gekocht in zijn studententijd bij Raf. De prijs zijn we eerlijk gezegd vergeten.

Als we eerlijk zijn, zijn we stomverbaasd over hoe goed deze kabel meet. Met een gelijke lengte als de Art Speak, zien we waarden die héél dicht tegen de Hirschmann BNC kabel aan zitten. En dat mét een verloopje ertussen én een langere lengte. Heel netjes dus.

‘Analoge’ kabels

We hebben ter vergelijk ook een paar analoge interlinks gepakt. Puur om te kijken of het mogelijk is goede resultaten te krijgen met kabels die daar niet voor ontwikkeld zijn. Spoiler: het gaat niet echt lekker.

Tubulus Argentus analoge interlink

Overzicht

Acc Sigma-1 jitter	Geen resultaat (geen geldige meting)
Adj Cycle Avrg rms-J	99,629 ps (eigenlijk geen meting)
Rise time 10 MHz sq wave	22,11 ns
Rise time deviation	694,0 ps
Fall time 10 MHz sq wave	22,05 ns
Overshoot 10 MHz sq wave	2,962 %

De Tubulus Argentus vindt het niet echt lekker om blokgolfjes te verwerken. 1 MHz gaat nog wel goed, maar daarboven verslikt de kabel zich dusdanig dat de Wavecrest geen meting kan verrichten. De scope van de Wavecrest laat een hoop rotzooi zien en de Rigol – die minder bandbreedte heeft – laat een behoorlijk afgeronde sinusachtige vorm zien. Het is ook te zien in de rise time en deviatie dat er dingen fout gaan: de waarden zijn veel te hoog.

Conclusie: deze kabel niet als digitale interlink gebruiken.

Yeti Ultralink analoge interlink

Overzicht

Acc Sigma-1 jitter	9,583 ps
Adj Cycle Avrg rms-J	16,553 ps
Rise time 10 MHz sq wave	15,15 ns
Rise time deviation	4,6 ns
Fall time 10 MHz sq wave	14 ns
Overshoot 10 MHz sq wave	2,141 %

De Yeti Ultralink doet het nog verrassend goed. De Wavecrest kan gewoon een meting verrichten en ook de Rigol laat geen heel gekke dingen zien. Behalve de afwijkingen tussen de cycli. Dat kan een capaciteitsprobleem zijn (o.a. een gevolg van de afwezigheid van afscherming). We zijn echter behoorlijk verrast dat deze kabel het nog zo goed doet, gezien het feit dat deze niet gemaakt is voor verwerking van digitale signalen.

Maar zouden we hem inzetten als coaxiale interlink? Nee. Zeker niet. Dit is geen goedkope interlink. Er zijn veel betere coaxiale interlinks te koop voor minder geld. Zie het als het gebruiken van een heel kostbare schroevendraaier om mee te bijtelen. Ja: het kan. Maar een goedkope bijtel is een stuk geschikter voor dat klusje.

Conclusie

Is er een meetbaar verschil in coaxiale interlinks? Zeker. Er zijn zelfs best grote verschillen meetbaar. Binnen ons assortiment zien we al 6ps verschil bij de ‘algemene’ jitter-meting, en zelfs 10ps bij de Adj Cycle-meting. We hebben het hier dus alleen maar over een kabel!

En dan de vraag: is een gewone interlink geschikt om ingezet te worden als digitale interlink? Nee. Eigenlijk niet. Ofwel ze zijn te duur, ofwel gewoon totaal ongeschikt, is onze conclusie voor nu.