數位介面抖動（Digital Interface Jitter）通常發生在裝置間的數位訊號傳送。在這裡，抖動是可以被引進、放大、累積或衰減，這取決於在裝置中，信號資料的傳送格式。在傳送器與接收器上的資料抖動、電纜線上的耗損、以及雜訊與其他寄生信號，都能夠造成抖動進而降低介面信號的品質，在本篇文章中，我們會逐一討論。

AES3數位音頻介面形式，現在已經有抖動的規格（消費性形式的介面，詳述在IEC60958-3:20002，其中也有抖動規格）。這份規格的制定，主要是在解決當訊號在符合介面規格，彼此間相互傳遞資料時，而介面卻還沒確實地作用。

本質抖動

對於抖動信號來說，訊號不是被自由抓取（free running），就是同步。在傳送器上，任何輸出的抖動量測，都是受這裝置本身影響的關係，這就是本質抖動（intrinsic jitter）。

本質抖動的程度主要是取決於兩個特性：

以CD player的石英震盪器為例，由於它是隨意活動，所以任何一個抖動的輸出都是由於震盪器的相位干擾，加上任何一個數位邏輯延遲抖動的關係。石英震盪器具有低相位雜訊，以及高速的邏輯裝置，有非常小的延遲抖動，所以抖動是非常低的，通常抖動頻率高於700Hz時，經常是少於1ps rms。

一個裝置若需要鎖定外部信號，則需要一電壓控制振盪器（VCO），來設計取樣頻率的範圍。VCO通常有個比起石英震盪器還要高出許多的相位雜訊；隨意活動的VCOs本質抖動程度在700Hz以上時，經常都要比1ns rms 還大。但是，在時脈恢復的應用上，VCO會在一個相位鎖相迴路範圍內，為的是與外來參考訊號同步，進而藉由PLL來衰減震盪器的本質抖動。

當沒有低抖動參考訊號可用時，本質抖動經常都一定要量測過，而且這量測是利用自我參考技術，從數據串中，經由PLL來使時脈信號恢復。這PLL特性決定了低頻量測的轉折點，AES3詳細說明這量測的響應為3dB，在700Hz的轉角頻率。

在AES3的規格中，本質抖動程度規格，是定義成波峰量測，而不是rms。這是因為起創者所關心的是最大的時間擺幅，因為若時間擺幅太大時，可能會導致資料錯誤。

內部符號干擾

在(圖一)裏，有五個AES3介面信號，在前三個位元中，都呈現出不同的數據形式。這數據是藉由雙相位（bi-phase）的編碼方式（這也被稱為Manchester碼or FM碼），這編碼方式是在每個位元符號間都有個轉態，編碼方式如下：每一筆資料（bit）編碼方式是由2個UI組成。第一個UI：目前資料和前一筆資料相反。第二個UI：若資料為1時，與第1個UI資料相反。若資料為0時，與第1個UI資料相同。

所以圖一中黑色信號代表的是"1-1-1"，灰色是"1-1-0"，藍色是"1-0-0"，淺藍色是"0-1-0"，而藍色虛線是"0-0-0"。

《圖一　AES3內部符號干擾》

這個圖表最下面的部分是利用Audio Precision System Two中的cable simulation所模擬產生出來的。這表示當信號沿著一條長電纜傳輸時，這些信號有可能呈現的樣子。從圖中我們可以發現這五個訊號已經相互覆蓋。在真正的電纜耗損時，將會影響到信號品質，使訊號遠離高頻率，並重新塑造具有較低的上升及下降脈衝。

在每段資料的起始，都有所謂的前導訊號，例如在B subframe中，起始的前導訊號(preamble)為Y，如(圖二)所示。前導訊號是固定的形式，維持在5位元期間（10單位間隔或是UI）。由於它們全都暫時順著相同的通路，這結果使得這些從左手邊電纜進入模擬圖的訊號，呈現出準確的相同電壓。（前導訊號是8UI長，但是在前導訊號位元中的最後部分，以及接著下來的位元期間，最先部分是固定的形式，這會造成一個固定的10UI長的形式）。

《圖二　AES3資料形式，Y前導訊號在每個Frame都有》

如圖一所示，由於信號的frame rate是48kHz，所以1UI等於是162.8ns，所以從subframe開始，黑色、灰色及藍色的訊號，有個開始於1465ns（即第9個UI）的轉態，因為在數據中，它們的開頭是 "1"。而淡藍色及藍色虛線訊號的開頭是"0"，所以它們就沒有轉態的表現。接著，這五個訊號全部都在1628ns（即第10個UI）改變方向，符合最先位元符號的終點。

這記號"a"和"b"表示上述5個訊號的轉態，通過零點的時間為1705ns及1745ns。較早轉態是那些在最先位元有"1"值，及較遲些轉態的則是那些"0"值。由於在電纜模擬高頻率損耗下，轉態時間相當的慢，所以在開始轉態後，在零交越點上，約有100 ns的延遲。而介在第一個資料符號的值和第二個資料符號的開始時間，兩者之間的交互作用，我們稱為內部符號干擾（intersymbol interference）。

這干擾在第二位元符號後較為複雜（圖一中的擴大圖是從subframe開始，大概表示在2050ns的位置），這裡有四個不同的訊號通過零點時間，符合在subframe中，前兩個位元中，四種可能的位元形式。多數的時序上差別，是在於第二位元的數值，但是另外還要加上與第一位元有關較小的時序差別。

電纜所引起的抖動

其他數位介面的抖動來源，舉例來說，非理想化的相互連接，有可能會產生抖動。例如：電纜中的電阻，或是不協調的阻抗，都會造成信號在高頻時的損耗，導致在脈衝轉換時，產生些微的時間偏移，如(圖三)所示。

《圖三　AES3標準波形與受Cable影響的波形比較》

如果這些現象，在每個轉態點都相同的話，這就不是個嚴重的問題。這只會對於信號，造成小的靜態延遲，這是可以被忽略的。不過，這只能是在脈衝串完全規律的情況下－例如，嵌入的字串是1或是0時。但是真正的脈衝串是由位元形式所組成，這些是在瞬間中不停地改變，而且存在著電纜損耗，這些會引起內部符號干擾（intersymbol interference）。鄰近的數據脈衝寬度，因相鄰的脈衝，所以有明顯地偏移基準線的現象；而且在電纜內，會出現較長的上升與下降的時間，當脈衝轉態時，會出現理想零點的交叉被移開。

由於AES3介面使用相同的信號，來傳送時脈與資料，當資料有做調變時，可能會在時脈上產生抖動。這意思是說，我們需要注意資料與時脈間的機器介面，如圖一所示的內部符號干擾相關資料。電纜損耗就是機械裝置的一種。而波形的損耗是由於電纜損耗所造成的。

數據抖動

數據抖動是個名稱，用來描述部分AES3波形調變時，波形轉換的抖動；而這形式的抖動經常是內部符號干擾。

在圖一中的內部符號干擾，這機械作用包含了大約50ns峰對峰值的數據抖動。數據抖動也可以藉由信號通過不對稱電路，所產生正緣和負緣轉態時所產生的延遲。

前導訊號抖動

前導訊號抖動是用來敘述AES3前導訊號在轉態時的抖動。前導訊號是一組靜態資料形式，是用在確認數位音頻subframe及資料段的開始，如圖二所示。Y前導訊號從B subframe開始，是個完全固定且有規律的資料形式，這固定的前導訊號可用來量測抖動，而且對於上述的內部符號干擾並不敏銳，因此對於傳送器裝置的抖動，或是由雜訊所引發的抖動，這是一個較好的量測方式。

雜訊介入所引起的抖動

若脈衝轉換不是經由電纜損耗影響而傾斜，則脈衝的上升及下降時間將會很短，所以任何附加的雜訊干擾，在零點交叉部分，相對地不受影響。不過，若在長的轉態時間時，由於電纜損耗所引起，允許雜訊和其它假的信號來"騎在"轉態時間上，造成脈衝的零點交叉偏移。

例如，載在訊號上的雜訊通常會隨時間而變化，所以能夠在訊號轉態時被察覺。對於雜訊的敏感性是取決於轉態的時間，接著就是電纜損耗，如(圖四)所示。

《圖四　AES3雜訊所引發的抖動》

在圖四中有五個波形，全都是Y前導訊號B subframe相同的部分。如同前面所提，這靜態的前導訊號形式，是用來量測雜訊所引發抖動的原因，由於它對資料抖動並不敏感，會使得量測雜訊抖動的機制更加顯著。這兩個記號"a"及"b"表示Y前導訊號的第三個轉態，對於在零點交叉的結果，它們的間隔是31ns。在這個例子中，發現這雜訊對信號所產生的變化，為一低頻約300mV的正弦波。這種干擾可能是從某電源線耦合所引發出來的。

在電纜上經雜訊所引進的抖動大小，是直接與零點交叉的傾斜有關，像是電壓和這傾斜與時間有關。在快速轉態時，任何雜訊干擾並不會產生太多的抖動，主要原因在於電壓偏移將造成較小的時間偏向。

值得注意的是時間偏移的方向與轉態的方向有關，若雜訊是向上移動的趨勢時，會使得訊號上緣轉態提前，並使得訊號負緣轉態延後，反之亦然。不同於內部符號干擾的數據抖動，這種形式的抖動在設備上更為常見。在前導訊號的形式中，從特定的邊緣重新找到時脈。這邊緣只有一個極性，所以這全部加起來的總和就是連續邊緣的時序偏差。

無論如何，對於系統在subframe中使用許多的邊緣，所以轉態時能很匹配地與兩個方向相互協調，而且當抖動進入恢復時脈時，相消將會降低低頻雜訊所引起的干擾。對於在高頻率連續偏差的情況下，雜訊是不會相互關連，所以相消也不會發生。