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xy1689

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小弟最近研究时钟,网上资料颇少,头疼中突然发现一篇好文...
原文链接在此 http://www.modernmusician.com/forum/showthread.php?t=60094

淺談 world clock

太深的不說
就小弟所知道簡單的來分享
有錯的地方
也請前輩們指教


clock 時脈
數位錄音和數位音響器材裡
對取樣的時間都有嚴格的要求
clock是否正確,是很重要的

現今對於clock,都有明確的規範和數據
數位資料在各個數位器材之間的傳輸
要以多少的時間間隔來取樣以及送出是以clock來指定的
除了計算時間外
它還要確認每一個數位取樣的開始與停止
當很多設備連接在一起時
它要告知每一個數位設備何時開始何時停止
所以clock是極其重要的
每個數位的處理器材裡都會有一個產生clock的元件
就是所謂一般所謂內部的時脈
這個元件它會定時產生一個脈衝
若只有一個數位器材時
這個產生clock的元件所輸出的clock就可以做為該器材的master clock
該處理器裡的其他元件就會根據這個master clock給的脈衝來判斷該如何工作

當然有更精準更好的外接式clock產生器時
也可以外接clock來做為master clock
而這個數位器材裡的其他數位處理元件則是跟據這個master clock送出的脈衝來工作

一個好的clock產生器是極其昂貴的
動則數千美金都很正常
因為它代表精準和好的音色
不同的clock其實是會有不同的音色的(真的真的...)
各大廠商各有不同的運算方法
如何精確的取時和產生脈衝
就是各個公司間的商業機密

clock用白癡一點的話來說
就是數位的器材裡一定要有一個clock來做為主導和控制
才可以準確精密的處理數位訊號
如果有多台數位器材時
才不會造成其數位訊號傳送上的失誤


當有許多數位處理器材彼此串連時
就需要一個器材的脈衝訊號做為主導的master clock
一個成功連結傳輸的數位界面
在各個數位界面間的鍵結之間
它們的取樣時準是必須連接正確的
這時候哪台機器的時脈做為主導的時脈基準
那台機器的時脈就是所謂的master clock
由它來主導和規範所有器材間的clock


舉一個假設的例子來說明
今天我們錄音的取樣設定時準為44.10000KHz
可是它實際上有可能是44.10012KHz
而另一台與之連結的數位機器
它的取樣時準可能是44.09998KHz
因為彼此差了0.00014KHz
在大量傳輸資料的狀況下
這樣的傳輸上有可能會產生取樣上的不匹配
因此我們只取其中一台機器的clock來做為準則
其他與之鍵結的機器則取消使用其內部的clock,改用外來的時脈做為準則
有誤差的部份就會自動升高 or 降低本身的取樣基時
來達到匹配
不匹配的數位訊號連接
雖說是有聲音訊號輸出
不過它們的忠實度有可能是不好的
因為它有可能在資料傳輸的過程中
會失真

簡單的用大家都知道的東西來舉例或許比較清楚
一個學生今天做報告
要用投影機放power point做的圖卡
為了備份
所以引印了兩張透明的power point圖卡
可是當兩張圖卡重疊在一起收納時
如果影印時影印的位置印的不夠精準
那這時看到重疊在一起的兩張圖卡上的圖像有可能會是模糊的
這就是誤差

如果數位器材連結上有不正確的鍵結
在聲音上來說就是有可能造成音像上的不清楚
或是數位噪音的產生（批批啪啪）


一般來說
在許多台數位的機器互相連接的時候
必須要決定一台機器為主要時脈基準
在無專職的時脈產生器的情況下
通常是以第一台機器為clock的基準
例如當A/D converter為第一數位訊號輸出機器時
就可以利用它做為master clock
一台串接一台
來調矯彼此間的時脈誤差

連結方式如下
這也是是一般大家常用的方法
master clock的out->(A的in)器材A(A的out) ->(B的in)器材B(B的out)->(C的in)器材C

串接的方式常常是
利用像是AES/EBU或是S/PDIF等等係將clock訊號植入傳輸的資料中的方式
或是用專門矯準時脈專用而不具備音頻資料的word clock線來串連

由於AES/EBU或是S/PDIF等傳輸方式除了clock資料外
還具備音頻的資料
在大量資料傳輸的狀況下
較有可能會有有誤差
而word clock是專用傳送時脈脈衝的界面
其線材間的誤差要求也遠比其他線材來的嚴格的多
（規格為同軸75歐姆平行線,且使用BNC規格接頭）
且由於其傳輸並不具備音頻資料
所以大多專業人士多會選擇使用word clock的界面來矯準時脈


但是當串接的設備愈多
那麼因為分流的關係
越後方的設備越有可能有問題出現

如何解決？
這時使用專用的時脈產生器
是個較專業的好方法

Master Digital Clock這類的機器
一般都以word clock界面為主要輸出端口
它不會產生任何的音頻資料
但只產生精確的時脈方波脈衝訊號

專用的Master Digital Clock產生器
一般都會具備多個word clock out
供使用者將所有器材並連上去
這也是一般公認較理想的做法

連結方式如下
clock產生器的WC out--->(A的WC in)器材A
|
|
--->(B的WC in)器材B
|
|
--->(C的WC in)器材C
|
|
--->(D的WC in)器材D

由於不分流
且各器材間所接收的clock訊號都是來自同一台機器
所以一般來說除了準確度較高外
也比較不容易發生問題
所以是較為理想的連接方式


天亮了,也累了,在睡了之前總結一下

正確的使用world clock來連結各器材
除了可以使音像清晰正確外
也可避免數位雜訊的產生和時脈匹配不對產生的音像模糊或是訊號損失
以及讓音色更好聽（就是真的會比較好聽...不過蠻多人聽不太出來的樣子,哀～）

例如m box如果用apogee的clock
即使是放音樂來聽而已
音色也感覺加分不少

所以各位版友們...可以的話,如果你器材很多
又還沒有專用的Master Digital Clock的話
趕快添購一台吧....哈


這花了小弟幾個小時
在習慣性偏頭痛的極度頭痛下,不知死了多少腦細胞後寫出的心血,大家就多回文吧！
要轉載也請著名出處和作者

如果還有機會和時間的話,再來寫一些其他的文好了....


說到 m box 如果放音時用 apogee 的 clock，聲音會比較好。不知道有沒有試過類似的產品，或略貴一些的 MOTU 等 audio interfaces，配合專業 clock，結果也有提升？是明顯提升還是一點點，須配合相當的器材才有辦法聽出。

話說小弟看到這一段時覺得有點好笑，因為...... 買的起 apogee 的 master clock 的人，想必是不會用 M Box 這種產品；用 M Box 的人就是要省錢，更是一定不會加一台 apogee 的 master clock 吧 (不然直接買 apogee 的 USB Mini 之類的 audio interface 就好多了)。


不一定用m box就一定不能使用apogee的clock阿...
由於m box並無word clock in/out
所以可以使用其他方式來帶clock
而且帶clock並非一定要用超昂貴的Master Digital Clock
才一定可以工作
像上文裡的帶clock方式的第一種
master clock的out->(A的in)器材A(A的out) ->(B的in)器材B(B的out)->(C的in)器材C
就可以讓m box帶上其他器材的clock

小弟之前就有一陣子就使用apogee mini me配合m box和筆電來工作
p.s:m box 的a/d真的很....所以才配合mini me
在設定方面就以apogee mini me做為master clock
利用其clock較高的準確度
來改善聆聽時的感覺

在閒暇之餘,即使不錄音,只用來聆聽音樂,也感覺在聆聽的質感上也提升不少
猜想可能是apogee的clock真的做的比較好很多吧....
即使是價位不算很誇張的mini me的clock都比m box好很多....

但是說實在話,如果本身的器材基本是品質較低的
使用很好的clock的話,在聆聽的質感上
改善的差距就會較為明顯
可是如果為一定水準以上的器材,其本身的clock基本上都有一定水準之上
外接clock
其實質感並不會差距非常的多
但聆聽上的感覺是會有不同的
使用共同的clock其最主要意義還是為了確保各個數位器材間的傳輸是匹配的
而降低傳輸上有可能的失誤

這類高階的器材如果還要外接clock
那這個外接的clock一般來說必須要非常的精準或是有其特殊的運算方法
才會對整套系統有較大的幫助
所以一般專用的Master Digital Clock都會是極其昂貴的

但是要注意的是,影響聲音最多的,並不是clock
clock它主要還是讓器材間的鍵結得到匹配
使之不容易有失誤產生
而非讓聲音變好的工具
影響聲音品質最多的還是器材的本身
就像使用apogee clock的m box錄出來的品質
在怎麼都不可能跟同樣使用apogee clock的benchmark的器材來比較
因為其本身的基本品質差距太大了

但是換句話來說
你的clock越準確
越沒有失誤
那聲音就“有可能“是越好的


小弟也不知道這樣解釋是否是真的很妥當
有前輩如果有更好更簡單明瞭的解釋
還希望不吝分享
cheers！


參考看看這篇...
http://www.midimall.com.tw/nuke/modu...rticle&sid=416

使用 Wordclock or Videosync 等 Master Clock Generator 的目的, 在於使眾多數位器材間的 Clock 是 follow 同一個機器的 Clock , 以減少 jitter error 的產生...

簡單的說...
不是每一台機器的44.1kHz(每秒取樣44100次), 都一定是取樣44100次, 可能都有些許的誤差, 所以當時間軸累積到一定程度, 各機器間的差異性會越來越大 , 以致於產生 digital jitter...

AD/DA 的品質可以靠 Clock 來改善???
在瑋斯兄的案例裡, 這是靠 AD/DA 轉換時 clock 震盪頻率的準確度提高而帶來的好處, 這是相對的 (mbox to agogee), 並不能當作是絕對的說法...

還是要讓 Clock Generator 回去他實際的應用層面...

watermelon