I²S

La conversion numérique analogique consiste à transformer chaque échantillon de données en courant électrique analogique. Ces opérations échantillon par échantillon pour chaque canal nécessitent une synchronisation des plus précises. Un signal d’horloge est généré par un oscillateur dans l’appareil audionumérique pour assurer cette synchronisation. 

Pour les flux PCM aux connexions classiques (S/PDIF, optique ou AES/EBU), l’horloge envoie des impulsions pour chaque mot contenant l’échantillon (de 16 à 24 bits dans un mot de 32 bits pour le PCM). C’est l’horloge « word ». La fréquence d’oscillation de l’horloge est donc celle de la fréquence d’échantillonnage. 

Malheureusement, dans la pratique, la précision des oscillateurs ne permet pas une synchronisation parfaite. Si une impulsion est en avance, l’opération de conversion d’un échantillon sera incomplète et éliminée par le DAC. Une impulsion en retard va causer un décalage dans les transitoires. Ces erreurs de synchronisation forment la gigue d’horloge. 

Le bus I²S améliore la gigue en séparant le signal d’horloge depuis la source et sert de bascule entre les mots (dans la trame du flux PCM, le mot A correspond au canal gauche et le B au droit). 

Pour améliorer davantage la précision de synchronisation, le bus I²S génère une impulsion par bit de chaque échantillon. C’est le signal d’horloge « bit ». La fréquence de l’horloge est donc un multiple de la fréquence d’échantillonnage. 

Pour un CD : 16 bits x 44,1 kHz x 2 canaux = 1411,2 kHz 

Pour un fichier master de studio : 24 bits x 96 kHz x 2 canaux = 4608 kHz. 

Ces fréquences d’oscillation de l’horloge correspondent au débit des échantillons. Enfin, la forme d’onde de l’horloge bit n’est pas carrée comme l’horloge word, ce qui améliore la précision des transitoires.