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Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Version imprimable

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Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Jul84 - 06/04/2026

Bonjour,
   
J'ai développé un outil de simulation qui permet de comparer le comportement de câbles S/PDIF et AES/EBU en fonction de leur longueur, avec affichage graphique temps réel (petit délai de calculs car c'est assez lourd).                  
  Arrow    https://spdif.onrender.com/   

C'est un outil pédagogique et précis. Vous en faites ce que vous voulez en termes de conclusions.
Les conclusions proposés sont purement scientifiques, validées mathématiquement et basés sur des seuils fixés par des gens brillants (pas moi).


                            
    Ce que le simulateur modélise :
    - Bande passante - dégradation avec la longueur (skin effect + pertes diélectriques, modèle BW(L) = BW₁ₘ / √(1+L/8))
    - Atténuation - interpolée entre 5 et 10 MHz, calibrée sur les datasheets constructeurs
    - Jitter ISI - Inter-Symbol Interference, seuil critique à 10 ns (Benjamin & Gannon, 1998)
    - Réflexions - coefficient Γ = (Z_câble − Z_réf) / (Z_câble + Z_réf), jusqu'à 5 rebonds
    - Bruit EMI - selon le blindage du câble et l'environnement (studio / hi-fi / scène)

    Câbles disponibles : Belden 1694A (référence broadcast), Canare L-5CFB, Mogami 2964, Gotham GAC-1, Van Damme Plasma Grade, câble RCA bas de gamme, TOSLINK fibre plastique, et une dizaine d'autres - plus la possibilité de saisir ses propres specs.

    Norme de référence : IEC 60958-3 (S/PDIF) - seuil récepteur 200 mV P-P (§3.2). La limite pratique de chaque câble est calculée sur 4 critères indépendants (BW, jitter, amplitude, SNR).

    On peut jouer sur la longueur de 0 à 100 m, choisir le type de récepteur PLL (du vieux CS8412 au moderne ASRC), et voir le diagramme de l'œil se dégrader en direct.

    Deux documentations disponibles : une synthèse grand public et une version complète avec toutes les formules physiques.

https://spdif.onrender.com/doc

Ca ressemble à ça :

C'est gratuit, pas monétisé, pas de cookie, juste un suivi du trafic anonyme. Si vous avez des questions...

Ne sont répertoriés que des câbles professionnels documentés développés et construits par des industriels sérieux équipant l'armée, les pro de l'audio vidéo, le médical, etc. La hifi, c'est la zone de confort bien moins exigeante que les secteurs précédemment cités.

Je paie l'hébergement et j'ai mis un petit "payez moi un café". Pour le moment j'ai récolté Smile  ... 0 mais je ne fais pas pour cela. 

Vous pouvez aussi rentrer les valeurs des câbles qui ne sont pas listés. Vérifiez bien si les données que vous entrez sont pour 100ft ou 100m ...


RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - begwanch - 06/04/2026

(06/04/2026-16:21:57)Jul84 a écrit : Bonjour,
   
J'ai développé un outil de simulation qui permet de comparer le comportement de câbles S/PDIF et AES/EBU en fonction de leur longueur, avec affichage graphique temps réel (petit délai de calculs car c'est assez lourd).                  
  Arrow    https://spdif.onrender.com/   

C'est un outil pédagogique et précis. Vous en faites ce que vous voulez en termes de conclusions.
Les conclusions proposés sont purement scientifiques, validées mathématiquement et basés sur des seuils fixés par des gens brillants (pas moi).


                            
    Ce que le simulateur modélise :
    - Bande passante - dégradation avec la longueur (skin effect + pertes diélectriques, modèle BW(L) = BW₁ₘ / √(1+L/8))
    - Atténuation - interpolée entre 5 et 10 MHz, calibrée sur les datasheets constructeurs
    - Jitter ISI - Inter-Symbol Interference, seuil critique à 10 ns (Benjamin & Gannon, 1998)
    - Réflexions - coefficient Γ = (Z_câble − Z_réf) / (Z_câble + Z_réf), jusqu'à 5 rebonds
    - Bruit EMI - selon le blindage du câble et l'environnement (studio / hi-fi / scène)

    Câbles disponibles : Belden 1694A (référence broadcast), Canare L-5CFB, Mogami 2964, Gotham GAC-1, Van Damme Plasma Grade, câble RCA bas de gamme, TOSLINK fibre plastique, et une dizaine d'autres - plus la possibilité de saisir ses propres specs.

    Norme de référence : IEC 60958-3 (S/PDIF) - seuil récepteur 200 mV P-P (§3.2). La limite pratique de chaque câble est calculée sur 4 critères indépendants (BW, jitter, amplitude, SNR).

    On peut jouer sur la longueur de 0 à 100 m, choisir le type de récepteur PLL (du vieux CS8412 au moderne ASRC), et voir le diagramme de l'œil se dégrader en direct.

    Deux documentations disponibles : une synthèse grand public et une version complète avec toutes les formules physiques.

https://spdif.onrender.com/doc

Ca ressemble à ça :

C'est gratuit, pas monétisé, pas de cookie, juste un suivi du trafic anonyme. Si vous avez des questions...

Ne sont répertoriés que des câbles professionnels documentés développés et construits par des industriels sérieux équipant l'armée, les pro de l'audio vidéo, le médical, etc. La hifi, c'est la zone de confort bien moins exigeante que les secteurs précédemment cités.

Je paie l'hébergement et j'ai mis un petit "payez moi un café". Pour le moment j'ai récolté Smile  ... 0 mais je ne fais pas pour cela. 

Vous pouvez aussi rentrer les valeurs des câbles qui ne sont pas listés. Vérifiez bien si les données que vous entrez sont pour 100ft ou 100m ...

Bonjour Julien,

Très intéressante initiative !
L’impédance des câbles est incluse mais l’éventuelle désadaptation d’impédance côté émetteur ou récepteur peut générer des reflections du signal transmis. Je me réfère notamment à l'article intéressant sur le sujet dont le pdf est joint ci-dessous.
Serait-il possible de compléter la modélisation afin de prendre en compte cet effet ? Aussi, en audio type « philie » sans en avoir ni toutes les techniques ni les vertus acoustiques entre autres, on aimerait se rapprocher du studio, mais avec des longueurs de câble au plus de qq mètres. Surtout si la longueur s’avère importante à optimiser pour minimiser les réflexions parasites, suivant la vitesse du signal dans le câble, qui dépend de la géométrie des conducteurs et des propriétés de l'isolant, ce serait pratique d’avoir une définition des longueurs en cm, qu’on pourrait rentrer numériquement, le curseur n’a guère de plus value en pratique. 

La modélisation serait ainsi plus complète, plus proche de la physique et donc potentiellement très utile.
Bien cordialement,
Christian


RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Jul84 - 06/04/2026

Je vais regarder le PDF. Ca me fera un peu plus de lecture Smile

Je fais faire de mon mieux.

Tu as raison sur les deux points.

Sur les réflexions
L'outil modélise déjà un coefficient gamma de réflexion (désadaptation câble/référence), mais de façon simplifiée. Ce qui manque, c'est le modèle triple transit décrit dans l'article : le signal fait trois trajets (source -> charge -> source -> charge), et c'est ce troisième passage qui arrive au receiver avec un délai τ = 3L/v. Si ce délai tombe sur un front du signal BMC, il génère du jitter déterministe. Si il tombe entre deux fronts, l'impact est négligeable.

Il est possible d'ajouter à la simulation :
- les impédances de source (Zs) et de charge (ZL) comme paramètres séparés du câble
- le calcul du délai triple transit en fonction de L et v du câble
- la visualisation des "longueurs critiques" (où le délai tombe sur un front) et des "longueurs favorables" (entre deux fronts) -- les fameux multiples impairs de ~1.5 m mentionnés dans l'article

Sur la saisie en cm
Tout à fait logique pour des longueurs inférieures à 5 m où chaque 10 cm peut faire basculer d'une longueur critique à une longueur favorable. Je remplacerai le curseur par une saisie numérique directe en cm.

Mais je ne suis pas certain que ça ait le moindre impact sur ce qui sort du receiver (et ce qui rentre d'ailleurs) mais je vais essayer de me plier à l'exercice cette nuit ou demain après midi.


Pour ceux qui se demande comment je fais pour les caractères spéciaux, j'écris mes notes en LaTeX. Et je copie colle Smile


RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Jul84 - 06/04/2026

ouahhhh, c'est hard Smile Mais bon, je vais faire le triple transit. C'est super intéressant.


Edit je dois valider mes calculs mais ça fait ça pour le moment : 
Code :
Γ charge    0.2821
Γ source    0.2821
Amplitude écho    0.0796
τ triple    36.36 ns
Jitter TT (actuel)    2155 ps
Jitter TT (max)    2243 ps
Longueurs sûres: 9.74 m, 19.49 m, 29.23 m
Longueurs critiques: 4.87 m, 14.62 m, 24.36 m

Reste à savoir si c'est connectique comprise.


RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - begwanch - 06/04/2026

(06/04/2026-19:59:30)Jul84 a écrit : ouahhhh, c'est hard Smile Mais bon, je vais faire le triple transit. C'est super intéressant.


Edit je dois valider mes calculs mais ça fait ça pour le moment : 
Code :
Γ charge    0.2821
Γ source    0.2821
Amplitude écho    0.0796
τ triple    36.36 ns
Jitter TT (actuel)    2155 ps
Jitter TT (max)    2243 ps
Longueurs sûres: 9.74 m, 19.49 m, 29.23 m
Longueurs critiques: 4.87 m, 14.62 m, 24.36 m

Reste à savoir si c'est connectique comprise.
Bonsoir,
Ça semble en bon chemin -  de trouver que plus court n’est pas forcément meilleur ! Cela semble « refléter (sic) » quelques expériences subjectives faites il y a trois ans par Jean Hiraga en la compagnie de Bruno Plouvier et de moi-même…
Ce sera intéressant de visualiser aussi ce qui se passe sur tes différents graphes !
PS: le connecteur a son impédance propre et elle joue un rôle. Il faut trouver moyen de simplifier cela si possible sans rajouter trop de complexité au modèle, c’est peut-être du second ordre sauf cas particulier. On peut supposer intuitivement que la rupture d’impédance commencera soit dès le connecteur si son impédance caractéristique est proche de celle de l’appareil, soit elle commence après si son impédance est proche de celle du câble. Et si son impédance est intermédiaire, elle amoindrit la réflection, logiquement.
Bien cordialement,
Christian


RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Jul84 - 06/04/2026

Pour le moment, j'avance mais je vais me coucher. Pas le courage plus pour le moment. Je n'ai pas vérifié les valeurs à la main encore mais on peut gérer z source et z charge 


[Image: Capture-d-e-cran-2026-04-06-a-23-25-08.png]


Dodo : grosse journée demain (et du coup, faut finir ce truc de triple transit en plus Smile 

Sleepy

edit:
Bon, je crois que j'ai fini. Je n'ai pas testé mais demain trop de travail, je n'aurai pas le temps. Je pusherai en production demain si je me lève assez tôt mais je trouve que ça fait beaucoup les longueurs de câbles avec des désadaptations d’impédance... c'est fait.


RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Ha-Re - 07/04/2026

Pour faire avancer le schmilblick, vous pouvez lire en préambule le sujet sur ls3/5a concernant cette simulation (voire un peu en amont du lien)
https://www.ls3-5a-forum.com/viewtopic.php?f=10&t=53117&start=60


RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Jul84 - 07/04/2026

Merci merci

Doc mis à jour à l'instant et donc :

vous pouvez au dessus régler vos Z sources.

Mais en réalité, si on part du principe que l'impédance est respectée, alors, ce n'est pas super utile. Mais c'est fait donc... enjoy.
Mais sinon, restez à 75-75 (et rentrez à la main 110 pour l'AES) pour rester comme avant.

Je n'ai pas fini. Je crois que c'est un autre graph que tu attendais. Tu veux voir les effets sur les formes d'ondes ?

ici, le câble de droite n'est pas aux normes et j'ai "déréglé" Z source pour l'illustration. Je mets en ligne tout à l'heure. J'espère que ça ira. Début d'après midi après, si je n'y arrive pas, ça sera ce soir.




RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Jul84 - 07/04/2026

On peut jouer sur les impédances sources et arrivées et j'ai inclus un câble 75 Ohms mais avec des connectiques RCA de 50 Ohms. Ca arrive très souvent aussi que les câbles du commerces aient la bonne impédance mais que les connectiques soit du standard RCA analogique.
Et vous pouvez continuer à jouer aussi sur les valeurs d'un câble CUSTOM pour voir les effets.


Voilà ce que ça va donner bientôt :
[Image: Macbook-PRO-16-2021-127-0-0-1-1.webp]

Typiquement, ici, il s'agit d'un bon câble, mais avec des RCA 50 Ohms. 



RE: Simulateur de câbles S/PDIF : COAX AES et OPTIQUE - Audio Pavillon - 07/04/2026

Perso le sujet n'est pas au coeur de mes préoccupations, je suis en optique, mais c'est un super taf, j'ai donc offert un café à notre ami Julien.
Wink