解码器的外置主时钟：它做什么，何时需要

每一个数字信源和每一台解码器，都靠时钟来计时：时钟是一个振荡器，告诉电路何时读取、发送并转换每一个采样。外置主时钟是一台独立的设备，通过线材把这一时序基准提供给系统中的其他设备。本文说明什么是抖动、外置时钟如何连接、哪些设备可以使用它，以及什么情况下系统并不需要它。文末列出我们的主时钟 Charon 的各项事实。

什么是抖动

数字音频是一连串采样，每个声道每秒 44,100 个或更多。每个采样是一个数字，而数字只是信息的一半：另一半是它在什么时刻被转换为电压。这些时刻由时钟决定。如果时钟的边沿略早或略晚到达，采样就会在略有偏差的时刻被转换，模拟信号便带有录音中本来没有的微小误差。这种时间上的变化称为抖动；我们的高保真术语表给出了简短的定义。

以下三点有助于把握这个话题的分寸：

• 数字本身不会改变。抖动不改变数据；用有抖动的时钟复制的文件与原文件完全相同。它起作用的时刻是转换的瞬间，在解码器内部。
• 越靠近转换器的时钟，影响越大。信号链前面的时序误差，只有到达转换器的时钟时才有意义，影响也只限于这个程度。
• 抖动以时间来度量。技术规格中以皮秒或飞秒表示，或者以距时钟频率若干偏移处的相位噪声表示。只有测量方法相同，这些数字才可以相互比较。

时钟在数字系统中的位置

解码器如何获得时序，取决于它与信源之间的连接：

• S/PDIF（同轴或光纤）与 AES/EBU。时钟包含在数据流之中。解码器用锁相环（PLL）把它恢复出来，恢复的质量决定了信源的时序误差有多少到达转换器。
• 异步 USB。解码器使用自己的振荡器，并在需要时向计算机索取数据，因此计算机的时钟不决定转换的时序。
• I2S。时钟信号与数据并排走在各自的线上，就像在解码器内部一样。通过外部 I2S 连接（常用 HDMI 型接口）时，信源与解码器必须约定由哪一方提供时钟。

外置主时钟做什么

主时钟是装在独立机箱里的振荡器，有自己的电源，向一台或多台设备发送基准信号。接受该信号的设备，会把自己的时序锁定到这个基准上，这样所有连接到该时钟的设备便共用同一个时间基准。

常见的基准有两类：

两者都经带 BNC 接口的同轴线传送：字时钟通常为 75 Ω，10 MHz 参考信号为 50 或 75 Ω，请查阅两台设备的说明书。设备接受什么频率、信号电平和接口，由制造商规定，所以应当首先查阅设备的说明书。

在录音棚里，主时钟还有第二项任务：让录音机、转换器和调音台步调一致，使数字信号在它们之间传递时不出现爆音或漂移。在只有一台信源和一台解码器的家用系统里，这项任务要小得多，问题就变成：这个基准到达转换器时的抖动，是否低于设备自身的时钟。

外置时钟何时有用，何时没有用

答案更多取决于接收设备，而不是时钟本身：

• 设备需要有时钟输入。没有字时钟或 10 MHz 输入的解码器或转盘，无法使用外置时钟。请查看是否有标注“Word clock in”“Clock in”或“10 MHz”的 BNC 插座。
• 输入端的设计决定结果。外部基准要经过线材，通常还要经过设备的 PLL。好的 PLL 会把基准的稳定性传给转换器；差的 PLL 则可能带来自己的抖动。按外置时钟来设计的制造商，会说明其输入端是如何工作的。
• 多台数字设备。当转盘、数字处理器和解码器必须步调一致时，共用一个时钟是通常的做法。
• 一台信源接入没有时钟输入的异步 USB 解码器：外置时钟没有可以连接的地方。

听者对加装主时钟之后的变化描述各异，也有人听不出任何变化。选用适合接收设备的时钟，并在电平一致的条件下认真对比，是在您自己的系统中公允评判它的办法。

Charon：各项事实

Charon 是我们的外置主时钟。以下内容出自其型号页面：

• 频率。时钟频率不是固定的目录数值：它按 Charon 所要驱动的转盘或解码器来设定，因此每台都是为其系统配置的。
• 电路。标配为固态。电子管版本采用 6Zh4、EF14、EL8 或 ML6 电子管，并有电子管切换模块，可对两种方式进行比较。
• 电源。多变压器隔离式线性电源，电源与时钟电路之间有电气隔离。
• 输出。重型 BNC 接口。可按订单加装一路数字输入或输出。
• 市电。按 100、120 或 230 V 制作，并配相应插头，下单时确定。
• 尺寸。300 × 200 × 150 mm，2 kg 起，视配置而定。
• 文档。每台随附本机的测量报告。

在我们其他的数字器材中，Ulanor 音乐电脑可按订单配备 Demograf Audio 定制的独立主时钟。我们的解码器 Prometheus、Reference DAC 与 Hyperion，在各自页面上列出了数字输入。如果您考虑选用 Charon，来信时请说明您的解码器和转盘，我们会告诉您它们将如何连接。关于 NOS 多比特解码芯片和解码器电子管输出级的文章，介绍了转换器的其余部分。

订购时钟之前要核对什么

1. 找到时钟输入。查看您的转盘和解码器的背板与说明书，确认是否有字时钟或 10 MHz 输入，并记下它所接受的频率。
2. 确定哪些设备共用时钟。一台还是多台；每台都需要各自的输出和线材。
3. 量好线材的走向。同轴线应尽量短，线材阻抗与输入匹配：字时钟用 75 Ω，10 MHz 参考信号按说明书用 50 或 75 Ω。
4. 把型号发给我们。Charon 的频率和输出是按您所说的器材设定的，所以制作之前我们需要确切的型号。

常见问题

主时钟可以用于任何解码器吗？

不可以。解码器，或者向它送信号的转盘，必须有时钟输入，并且能接受该时钟发出的基准。没有这样的输入，外置时钟就没有可以连接的地方。

字时钟还是 10 MHz：应该用哪一种？

两者本身并无优劣。用您的器材所接受的那一种；按 10 MHz 基准设计的设备不会锁定到字时钟，反之亦然。

USB 解码器需要外置时钟吗？

异步 USB 解码器已经用自己的振荡器来确定转换的时序。只有当解码器带有时钟输入，并且制造商是按使用外置时钟来设计时，外置时钟才有意义。

请通过电子邮件或 WhatsApp 来信，告诉我们您的转盘和解码器的型号，并附上背板照片，我们会如实告诉您 Charon 能否连接，以及将如何设定。