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带你了解“时钟抖动(Jitter)”器材/部件之间不同「时钟」产生的音乐失真

spill力 发表于 2020-11-3 10:07:14 | 显示全部楼层

* G0 o1 e8 ~$ x( t* m' J) W# \了解不同器材、部件之间不同的「时钟」Jitter 又称为「抖动」或者「时基误差」,前者是直译、后者更可以表达到原意。Jitter 并不只出现在音响器材当中,很多具备电子元件的器材都会有 Jitter,而 Jitter 的形式和原因也多种多样,其中最主要的一种就是器材或者部件之间运作的时钟不一致所产生。CD 机、DAC 解码等的运作都会基于各自的时钟,例如 CD 的 44.1kHz、一些 Hi-Res 档案的 96kHz 取样率等都要跟从正确的时钟和速度播放,才有「正常」的效果。如果在音乐信号传输、转换、处理的过程入面,出现大家的「时间」不匹配、不一致,情况就好似本来每秒 24 格的电影,以每秒 60 格来播放,就会变成了快播;又或者将 33 1/3 转的黑胶唱片以 45 的转速来播放就会「走音」。当然,实际上出现 Jitter 误差的情况未必有这么夸张,更多可能像是乐团指挥稍为打错拍子一样。而本来不是为音乐播放而设的 USB 界面,缺少时钟控制、资料传输「时快时慢」,更加是 Jitter 的源头之一。
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简单以 5 点信号取样为例,左边是原本的音讯,右边的第 2 组信号处理稍为「早了」,虽然数值(高度)一样,但整个音乐波形就「走样」,也就是 Jitter 误差的情况。1 C) E. D  x! m! w) V0 v

( Z7 p6 m3 p( A) B, L8 R, _4 q) ]" q以往手提 CD 机因为碰撞、震动而无法读取 CD,出现断声、窒声的情况,某程度上也是一种 Jitter,后来是通过提供 buffer 的方式来解决。由用料、设计、补品着手改善那么全部器材都用同一个时钟规格、标准不是就可以解决问题?实际上没有这么简单。毕竟 10 个人对表,都可能有 10 个不同时间,更何况是无论实际需要还是玄学而言,需要精确至毫秒计的音响器材,部件之间要「对表」就更不容易。想改善 Jitter 的话,准确的时钟是基本,例如大家常听到的「飞秒晶振」,就是由用料入手提供更精准的运作参考时钟。设计上将时钟放在接近 DAC 的位置,也有助减少时钟信号的干扰,让运作更准确。而部分 USB DAC 采用的「Asynchronous Mode」就可以由 DAC 主动控制向电脑索取音讯资料,并且以 DAC 本身的时钟运作的方式,将 Jitter 减低。另一种设计就是在器材提供足够的缓冲(buffer),收取了足够的音乐信号之后再进行 re-clock 的动作,将原本可能有误差的信号和时钟再「校准」。此外也可以利用 AudioQuest JitterBug、ifi SPDIF iPurifier 2、iPurifier3、iSilencer+ 等等这些「补品」来修正和改善 Jitter 问题。
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Fiio M15 就内置了两颗日本 NDK 订制飞秒晶振,配合 Fiio 第三代 FPGA 技术,时钟更精准、让 jitter 进一步降低。0 m3 H# M) C6 M4 M

1 j! S% b( k; m5 w2 d' EiPurifier3 就采用了 REclock、REgenerate 和 REbalance 的技术,可以有效 Jitter 减少。
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部分 USB DAC 采用的「Asynchronous Mode」就可以由 DAC 主动控制向电脑索取音讯资料、并且以 DAC 本身的时钟运作的方式,将 Jitter 减低。
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