带你了解数字音频时钟！
在数字音频领域，“数字时钟”是一个重要的概念。
“数字时钟”不仅确保了音频信号的精确性，还维持了多个设备之间的同步，在音频转换和传输的过程中扮演了重要的角色。
数字音频时钟
在数字音频的领域中，数字音频时钟（Digital Audio Clock）通常被称为字时钟（Word Clock）。
通常来说，在数字音频信号的处理过程中，每一个数字音频设备都会配备有独立的内部时钟系统。
这一系统不仅负责导出音频的时钟速率，确保音频信号的稳定传输，同时也承担着记录音频接口状态和处理音频数据的重要任务。
特别是在AD/DA（模拟/数字）转换环节，数字信号的精确计时显得尤为关键。任何时钟的不精确都可能导致音频信号在转换过程中出现偏差，进而引发声音失真。
时钟工作原理
在音频处理流程中，当音频信号被传送至硬件设备（诸如声卡或数字调音台）时，其会经历A/D（模拟至数字）的转换过程。
在这一环节，原始的模拟音频波形会被精确量化，转化为由二进制数（即1和0）组成的数字信号。
而在读取数字音频信息时，这些数字信号则会通过D/A（数字至模拟）的转换过程，重新还原为模拟波形，继而进行后续的音频处理或输出。
这两种不同的转换都需要以极其精确和规律的重复间隔进行采样，而数字音频时钟就在其中扮演着至关重要的角色。它能够精准地控制采样区间，确保数字信号能够准确地反映原始模拟信号的波形。
数字音频时钟的工作原理是通过发送电能脉冲，使每个设备在A/D和D/A转换期间明确知道何时进行采样。
例如，当采样率设定为44100Hz时，数字音频时钟将每秒发送44100次脉冲，确保每个采样点都准确无误地捕获到模拟信号的变化。而脉冲信号一般都是方波，只包含时间信息，不包含音频信息。
数字音频时钟负责记录每一个音频样本，确保恒定的比特率得以维持，以避免速率错误对模拟波形精确性的损害。如果在错误的时间读取或构建音频样本，将会导致失真，严重影响音频质量。
数字音频时钟的精确度，以纳秒或更短的时间单位进行测定，其偏差被称为Jitter（抖动），它代表理想时钟与实际工作时钟之间的误差。
抖动量的大小直接关系到音频读取和播放的准确性，抖动越小，音频的播放就越精确，音质表现也就越佳。
若数字音频时钟随时间推移出现缓慢变化，将引发Drift（偏离）现象，即音频无法精确读取或播放，从而导致音质失真。Drift是数字音频时钟稳定性的关键指标，其存在会破坏音频信号的精确同步，对音质产生负面影响。
数字音频时钟的选择
虽然数字音频设备都会自带数字音频时钟即内部时钟（Internal Clock），但在涉及多个音频单元时，为确保各设备的同步，就有必要引入独立的外部时钟（External Clock）作为主时钟源了。
在这方面的设备中，Antelope公司的10M Rubidium Atomic Clock、Trinity Master Clock是业界公认的“金牌标准”。
在全球众多顶级的录音、母带以及后期制作设备中，这两款设备均被视为终极的时钟参考。
在这之后，Antelope公司推出的10MX Rubidium Atomic Clock同样也获得了业界的极高评价。
另外，MUTEC REF10 SE120也是一款人气颇高的数字音频时钟。
自上市以来，各大音频媒体都纷纷对这款被誉为“终极10MHz参考主时钟”的产品给予了高度的评价。
外部时钟可以为多个设备提供统一的时钟信号，确保它们以相同的速率进行工作，从而尽可能地消除因时钟差异导致的音频失真或同步问题。
如何设置和同步音频设备
以数字方式将音频设备连接在一起的过程分为两步。连接互连电缆后，你需要解决将它们同步在一起的问题。某些设备具有采样率和同步源按钮。但是，你可能需要启动声卡的控制软件（例如，Universal Control、Focusrite 控制）以将同步源（时钟源）和采样率更改为适当的设置。
设置时钟源时，将主设备的数字输出连接到从设备的数字输入。此外，请确保 Masterdevice 设置为 INTERNAL，Slavedevice 设置为 EXTERNAL，由你使用的任何时钟连接（ADAT、S/PDIF、字时钟）提供。有关具体的设置说明，请参阅声卡的用户指南。
示例 1：向接口添加其他输入 （ADAT）
如果你有麦克风前级话放，例如 Focusrite OctoPre，则可以通过 ADAT 将其连接到声卡来扩展输入接口（需要声卡支持扩展）。
此示例说明如何将前级话放连接到声卡以添加其他输入。设置与其他设置略有不同，因为你必须将前级话放设置为主设备。如果要添加其他输出，请参阅下面的示例 2 以创建 ADAT 环路。
1.将 TOSlink 电缆从前级话放的 ADAT/光纤输出接到接口的 ADAT/光纤输入。
2.将前级话放设置为宿主（内部），将声卡设置为从站（ADAT）。
示例 2：向接口添加其他输入和输出 （ADAT）
此示例说明如何通过创建 ADAT 环路来添加其他输入和输出。与之前的连接不同，你可以将前级话放或接口设置为主接口，但建议选择时钟技术更好的设备。只要一台设备配置为 ADAT，另一台设备配置为内部，就不会遇到任何问题，因为它们是同步的。
1.将 TOSlink 电缆从前级话放的 ADAT/光纤输出连接到声卡的 ADAT/光纤输入。
2.将 TOSlink 电缆从声卡的 ADAT/光纤输出连接到前级话放的 ADAT/光纤输入.
3.选择声卡或前级话放作为宿主（内部），另一个作为从站（ADAT）。
示例 3：使用外部主时钟发生器进行同步（星形配置或链式配置）
如果你有多个设备需要通过字时钟进行同步，则可以使用外部主时钟发生器。这非常有用，尤其是在为三个或更多设备时钟进行同步，或是涉及视频设备时。
星型配置
1.将 BNC 电缆从外部主时钟的 OUTPUT 连接到从设备的 INPUT。
2.将外部主时钟设置为主时钟（内部），将所有其他设备设置为从时钟（字时钟）。
链式配置
1.将 BNC 电缆从外部主时钟的 OUTPUT 连接到 BNC T 型适配器的一端。
2.将 BNC T 型转接头连接到下一个设备的字时钟输入。
3.将 BNC 电缆从 T 型转接头的另一端连接到链中下一个 T 型转接头的末端。
4.链条完成后，我们在最后一个 T 型转接头上安装一个 75 欧姆 BNC 终端器。
数字连接术语表
现在，相信大家已经了解什么是时钟及其工作原理的基础知识，以下是最常见连接类型的词汇表。这里还为每个接口提供了一些提示，以确保你从设备中获得最佳性能。
ADAT
ADAT（Alesis 数字音频磁带）连接用于扩展外部设备的输入和输出数量。它们使用光纤 TOSlink（光导管）电缆，并根据采样率添加多达 8 个额外的 24 位 48kHz 音频通道。
大多数 TOSlink 电缆的尖端都有一个保护性塑料盖。请务必在进行连接之前将其拆除。
ADAT输出通常用于连接外部设备，如耳机分配系统和D/A转换器。
使用的采样率将决定传输音频的通道数：
44.1kHz 或 48kHz：8 个通道
88.2kHz或96kHz：四通道
176.4kHz或192kHz：双通道
S/PDIF
S/PDIF（索尼/飞利浦数字接口格式）旨在成为 AES/EBU 的消费级替代品。它们使用同轴连接器，是将音频从一个源发送和接收到另一个源的另一种方式，例如 CD 刻录机。这些经常与看起来相似的 RCA 接口混淆。
S/PDIF 发送立体声数字信号，而常规 RCA 电缆（例如用于立体声系统的红色和白色连接器）发送两个单声道模拟信号。虽然某些 RCA 电缆可能有效，但我们建议仅使用 S/PDIF 电缆进行 S/PDIF 连接。
S/PDIF 传输两个通道的未压缩 PCM 音频或两个通道的压缩环绕声 DTS 音频。
AES/EBU
AES/EBU（音频工程协会/欧洲广播联盟）连接通常用于现场活动和广播等专业环境，尤其是在有大量外置设备且电缆长度超过 30 英尺的情况下。它们使用 XLR 到 XLR 或 DB-25 电缆发送数字信号。
标准 XLR（麦克风）电缆的阻抗为 75 欧姆，低于阻抗为 110 欧姆的 AES/EBU 电缆。
虽然你可以在紧急时刻使用标准 XLR 麦克风电缆，但如果电缆长度超过大约 5 英尺，则可能会出现噪音和干扰问题。
BNC
BNC 连接是发送数字时钟信号的另一种方式。与其他数字连接相比，BNC 的一个优势是使用专用主时钟更容易同步多个设备。
如果通过 BNC 连接两个以上的设备，请务必在整个链中使用 T 型转接头。
你必须使用 75 欧姆同轴电缆。消费级同轴电缆（通常用于有线电视）只有 50 欧姆，无法提供时钟所需的信号量。
终止时钟链中的最后一个设备，尤其是在设置较大的配置时。这样做会阻止时钟信号反弹，从而导致连接中断。
某些设备具有终端开关，但你可能需要购买终端器来连接 T 型转接头。
MADI
MADI（多通道音频数字接口）是一种类似于ADAT的数字连接形式。采样率决定了你可以通过单个连接使用多少个通道。你还可以独立路由每个通道，从而更轻松地将信号发送到多个源。这种连接通常用于大型制作环境，例如音乐会和广播。
使用的采样率将决定音频传输的通道数：
24 位 48kHz：64 个输入和输出通道
24 位 96kHz：32 个输入和输出通道
24 位 192kHz：16 个输入和输出通道
最大电缆长度取决于使用的MADI电缆类型：
MADI光缆：2000米
MADI同轴电缆（75欧姆，BNC连接）：100米
