數(shù)字音頻系統(tǒng)中的字時鐘同步理論

　　并不是所有格式的數(shù)字音頻信號都適合作為字時鐘信號的讀取源，在選擇字時鐘信號的讀取源時需要參考具體設(shè)備數(shù)字接口的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。在目前的數(shù)字音頻系統(tǒng)中, 從常見的AES/EBU、MADI 等格式的信號中都可以讀取出穩(wěn)定的時鐘信息。

　　AES/EBU 格式也被稱為AES3，它建立了一種利用單根雙絞線傳送被周期采樣和均勻量化的雙通道音頻信號的標(biāo)準(zhǔn)，無需均衡，即可將數(shù)據(jù)傳送到距離100 m 以上的地方。AES/EBU 格式的音頻信號在大多數(shù)情況下使用平衡傳輸方式，即在輸入/ 輸出端使用XLR 接頭，但也可以使用非平衡傳輸方式，即在輸入/ 輸出端使用BNC 接頭。當(dāng)一個設(shè)備按照AES/EBU的格式傳輸信號時，這個設(shè)備中的時鐘信息按照雙相位標(biāo)記方式被編碼后，內(nèi)嵌進(jìn)了AES/EBU 信號的數(shù)據(jù)流中。此時接收這個AES/EBU 信號的設(shè)備可以在信號中讀取到來自輸出信號的設(shè)備的字時鐘信號，從而與輸出信號的設(shè)備達(dá)到同步。

　　多通道數(shù)字音頻接口格式(Multichannel AudioDigital Interface)， 即MADI， 也稱為AES10， 可以在50 m 的距離內(nèi)通過一根帶BNC 接頭的75 Ω 同軸電纜串行傳輸56 個通道的數(shù)字音頻信號。在字時鐘信號的傳輸方面，MADI 與AES/EBU 有所區(qū)別。輸出MADI 信號的設(shè)備的時鐘信息并沒有被包含在MADI信號中與其他的音頻信息一起傳輸，這被稱為異步工作方式。為了使接收MADI 信號的設(shè)備能夠與輸出信號的設(shè)備進(jìn)行同步，MADI 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，MADI 信號在傳輸中每幀至少傳送一次來自輸出信號的設(shè)備的10 bit 的同步標(biāo)志，這樣接收信號的設(shè)備就可以從傳輸來的數(shù)據(jù)中抽取出時基信息，將它轉(zhuǎn)化為可以使自己與輸出信號的設(shè)備進(jìn)行同步的字時鐘信號。

　　按照這種方式，系統(tǒng)中字時鐘信號的傳輸結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)中數(shù)字音頻信號的傳輸結(jié)構(gòu)相同。

　　實(shí)際工作中的數(shù)字音頻系統(tǒng)往往較為復(fù)雜，可能會出現(xiàn)系統(tǒng)中一部分設(shè)備從連接字時鐘信號專用輸入接口的同軸電纜中直接接收字時鐘信號，而另一部分設(shè)備則從系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字音頻信號中讀取字時鐘信號的情況。也可能出現(xiàn)同樣是采用BNC 接頭的同軸電纜直接傳輸字時鐘信號的設(shè)備，一部分采用星形結(jié)構(gòu)連接，一部分采用菊花鏈結(jié)構(gòu)連接的情況。無論何種情況，只要確保每個設(shè)備所使用的字時鐘信號都來源于系統(tǒng)的主時鐘，系統(tǒng)就能夠維持同步狀態(tài)。

　　2 字時鐘同步方式的應(yīng)用

　　下面介紹在具體的數(shù)字音頻系統(tǒng)中，如何將互連的各個數(shù)字音頻設(shè)備設(shè)置為字時鐘同步狀態(tài)。

　　該系統(tǒng)是一套可以用于制作音樂錄音， 也可以用于影視節(jié)目后期制作的支持5.1 聲道環(huán)繞立體聲制作的大型數(shù)字音頻系統(tǒng)，其核心是大型數(shù)字調(diào)音臺SOUNDTRACS DS-00 以及Pyramix 數(shù)字音頻工作站，簡要信號流程如圖3 所示。

　　圖3　音樂錄音棚中音頻系統(tǒng)的信號流程。