Jitter

일반적으로 지터에 의해 발생하는 부정적인 효과는 두가지가 있다. 워드 클럭 신호의 동기화가 안되서 벌어지는 “지터 에러”와, 워드 클럭 신호의 정밀도에 의해 발생하는 노이즈 플로어인 “지터 노이즈“가 있다.

디지털 기기 간의 워드 클럭 신호가 동기화 되지 않거나 일치하지 않을 때 생기는 틱 잡음. 소리에 팝콘 튀기는 듯이 틱틱거리는 틱 잡음이 나게 된다.

두개의 디지털 장비를 디지털 프로토콜로 연결 했을 때, 클럭 마스터로 쓰일 장비는 Internal로 설정하고, 다른 장비는 Slave(클럭을 외부에서 받는 설정)로 설정해야 동기화 되어 지터 에러가 발생하지 않게 된다.

디지털 프로토콜로만 연결했을 때에는 워드 클럭 신호를 생성해서 다른 장비로 보내주는 장비가 Internal로 설정되어야 한다. Digital input을 받는 장비는 Internal로 설정 하면 안된다. 왜냐면 워드 클럭을 Internal로 설정한 장비는 장비 자체에서 워드 클럭 신호를 출력한다는 뜻이기 때문에, 해당 장비에서 워드 클럭 신호를 생성해서 다른 장비로 보내주는 역할이 되기 때문이다.

받는 장비 쪽에서는 워드 클럭을 Internal로 설정하면 안되는데, 왜냐하면 워드 클럭 신호를 받아야 할 장비에서도 자체 워드 클럭을 생성하게 되면, 보내주는 장비도 자체 생성 워드 클럭 신호로 동작하고, 받는 장비도 자체 생성 워드 클럭 신호로 동작하면 두개의 워드 클럭 신호가 일치하지 않게 되기 때문이다. ¹⁾

만약 두 장비가 모두 Internal 이라던지²⁾, 두 장비가 모두 External³⁾이라면, 두 장비가 정상적으로 동기화 될 수가 없다.

두 장비의 클럭이 일치하지 않으면 지터 에러가 발생한다.

따라서 워드 클럭을 생성할 장비는 Internal로 설정하여 워드 클럭을 자체 생성하고, 워드 클럭을 받을 장비는 External로 설정하여 클럭 마스터의 워드 클럭 신호를 받아 동작해야 한다.

그래야 지터 에러 발생하지 않는다.

<bootnote>종종 ASIO buffer 사이즈를 낮게 설정하여 생기는 Audio drop out으로 발생하는 틱 잡음을 지터 에러로 오해하는 사람들이 많다. Audio drop out 과 지터 에러는 전혀 관계가 없다.⁴⁾</bootnote>

A/D 컨버터에서는 나이퀴스트 이론에 의해 샘플링 레이트를 샘플링하려고 하는 주파수 보다 2배 높게 설정하여 샘플링 하게 된다. 즉 사람의 가청 주파수 범위 보다 2배 높은 40KHz 이상의 샘플링 레이트로 디지털화 해야 정상적인 디지털 샘플링이 가능하다. 하지만 자연계에는 가청 주파수보다 높은 주파수 성분도 존재하기 때문에 20KHz이상의 소리 성분도 40KHz 의 샘플링 레이트로 샘플링되고, 이러한 경우에는 2배 높은 주파수로 샘플링해야 한다는 조건에 맞지 않게 된다. 그러한 소리 성분들은 모두 앨리어싱 에러로 나타나게 된다.⁵⁾ 따라서, 20KHz 이상의 소리 성분들이 샘플링 되는 것을 막기 위해 앨리어싱 필터를 사용하여 20KHz 이상의 소리 성분을 걸러주게 된다.

최근의 컨버터 기술에서는 이러한 앨리어싱 필터 기술에 오버 샘플링이라는 기술을 응용하게 되는데, 이 때 클럭의 정확도가 20KHz 이상의 소리 성분들에 의해 발생하는 지터 에의 발생여부와 관계가 있다. 워드 클럭의 정확도가 떨어지게 되면, 아주 높은 주파수의 지터 에들이 폴딩 앨리어싱되어 낮은 레벨의 노이즈로 재생성된다. 오버 샘플링이 2배 증가 할 때마다 지터 노이즈는 6dB 감소한다. 이는 컨버터의 전체적인 노이즈 플로어 감소의 효과를 가져올 수 있다.

12000Hz의 사인파를 테스트 했을때 노이즈 플로어 인근에 여기저기 지터 노이즈가 뾰족하게 튀어나옴을 볼 수 있다.