字时钟与抖动
数字设备共享一个时钟,抖动让采样点前后挪,高频先变刺。
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问题
两台以上数字设备连在一起,就必须商量谁定节拍。各自用自己的晶振,采样点会一点点错开,合起来声音发虚;如果时钟本身不稳,采样点在时间上前后抖,转换时就多出不该有的边带。
原理
采样是等间隔取点,间隔由时钟决定。时钟抖动指相邻采样点的时间偏差,几十皮秒到几纳秒不等。转换器在重建波形时把时间误差折算成幅度误差,频率越高误差越大,所以高频最先变刺。多设备系统中,从设备要用锁相环跟踪主时钟,锁相环的带宽决定它滤掉多少抖动、又跟随多少漂移。字时钟用 BNC 线传方波,AES11 规定了参考时钟的规范。S/PDIF 与 ADAT 的光纤信号里也带时钟,但用专门的时钟线通常更稳。
参数与做法
一台设备当主时钟,其余全部跟随它,不要互相跟。BNC 线用 75 欧姆规格,分支分配比菊花链稳。接长线时注意终端匹配。USB 与雷电接口的时钟由主机或接口内部产生,多接口并联时要确认谁在主导。把转换器放在主时钟一侧,别让便宜的声卡决定全系统的时基。怀疑抖动时,先换一根线、换一个主时钟,再怀疑设备。
听什么
在放克鼓组的踩镲上听金属尾音是否发干、发刺,在德彪西的弱奏高音上听音头是否稳定,在管风琴合轨时听声像是否聚得拢。抖动带来的变化通常很轻微,但当多轨叠加时会开始显得不干净。
在库中听例子
funk-groove2 · 105 BPM · beat 4/4105 BPM 放克鼓组,踩镲的金属尾音最能暴露时钟抖动(C1)详情Debussy: 12 Études, CD 143, L. 136: No. 1, Pour les cinq doigts德彪西练习曲,弱奏的高音区在抖动下会失去稳定的位置感(C1)详情Let the World Their Virtue Boast管风琴赞美诗,多路话筒合轨时时钟不齐会让声像变虚(C1)详情
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事实来源
- 时钟分配与抖动对转换的影响,依音频接口厂商技术文档核对,未抄文本
- AES11 数字音频参考时钟的用途,依公开标准说明核对,未抄原文
仅用于核查事实,正文为原创撰写。