ジッタって、そもそもナニ？

はじめに

「ジッタ（jitter）」は、信号（特に周期的なタイミング信号やクロック）の時間的位置が理想のタイミングからずれる現象を指します。初心者向けに、できるだけわかりやすく説明します。

基本イメージ

イメージしやすい例

メトロノームや心拍のように規則正しく刻まれる「刻み」があるとします。理想的には毎回同じ間隔で音が鳴るはずですが、実際にはその間隔が毎回少しずつ変わることがあります。この「時間のぶれ」がジッタです。

波形で見ると、立ち上がり（0→1）や立ち下がり（1→0）の瞬間が本来の位置から前後にずれるというイメージです。

ジッタが問題になる理由

デジタル回路や通信では、タイミングが正確であることが重要です。サンプルのタイミングがずれると誤検出や再生品質の低下、データエラーにつながることがあります。

高速な信号ほど許容できる時間ずれは小さくなるため、ジッタの影響が大きくなるのです。

ジッタの種類（簡単な分類）

• ランダムジッタ（Random Jitter）
  予測できないノイズ的な時間ずれ。確率的で通常はガウス（正規）分布に従うことが多い。
• デターミニスティックジッタ（Deterministic Jitter）
  繰り返し発生する規則的なずれ。周期ノイズ、クロックの位相ずれ、隣接チャネル干渉などが原因。
• バーストジッタ（Burst Jitter）
  短時間にまとまって発生する大きなずれ。システムの状態変化やクロック切替で起きやすい。

（注：専門的には「周期ジッタ（period jitter）」「位相ジッタ（phase jitter）」「トランジションジッタ」などの細かい区別もあります）

測定・評価の方法（入門レベル）

トレースで目視	オシロスコープで立ち上がり/立ち下がりの位置を何回か観察し、ばらつきを見る。
ジッタの数値化	平均値や最大・最小値（ピークtoピーク）で表すことが多い。
平均値	平均的なばらつきの大きさ
ピーク to ピーク	観測された最大のずれ幅（最悪値）。
アイ・パターン	高速通信でよく使われ、ジッタがあるとアイの横幅が狭くなる（クロック復調やビット判定が難しくなる）

主な原因（よくある例）

• 電気ノイズ（熱雑音、パワーサプライのリップルなど）
• クロック源の品質（低品質な発振器）
• クロストークやEMI（近接する信号からの干渉）
• 温度変化や電源変動による素子特性の変化
• データパターン依存（長い同一ビット列などで復帰が遅れる）

対策例

• 良質なクロック源（低ジッタの発振器）を使う。
• 電源の平滑化、デカップリングコンデンサでノイズ低減。
• 伝送路のインピーダンス整合、シールド、差動伝送で外部干渉を抑える。
• クロックリカバリ回路や位相同期回路（PLL／DLL）でジッタを抑制・補正。
• 帯域制限（ローパスフィルタ）で高周波ノイズを除去（ただし信号立ち上がりが遅くなる副作用あり）。
• ソフト面では冗長化や誤り訂正（FEC）でジッタによるデータエラーを補う。

具体的なケース別の影響

ケース	影響（実例イメージ）
オーディオ	ジッタがあると時間軸が微妙にずれ、音質に悪影響（歪みや定位の乱れ）を与えることがある。
映像	フレームタイミングのずれでちらつきや画像破綻が起きる可能性。
ネットワーク通信 （イーサネット等）	パケット誤りや再送によりスループット低下。
データ収集（ADC）	サンプリング時刻の不確かさが測定誤差になる。

まとめ

ジッタは「タイミングのズレ」で、信号の正確さや通信品質に直接影響します。原因はノイズや設計・伝送の問題で、測定は平均値やピークtoピーク、アイ・パターンを使って行います。対策はハード（良いクロック、電源対策、伝送改善）とソフト（誤り訂正など）の両面から行います。