Externe clocking
 
Wel of geen externe WordClock generator en zo ja, waarom?


Hoe beter de clock van een digitaal audio systeem, des te beter het systeem sonisch presteert. Het ontwerpen van een goede, en vooral goed klinkende clock is een kunst. Er zijn nogal wat merken die externe Word Clock generatoren (WC) maken en ze klinken bepaalt niet allemaal even goed. Zelf zijn we qua klank erg gecharmeerd van de Big Ben en de Grimm CC-1. Maar ook de clock van een kwaliteits AD-converter kan de klank van een DAW (Digital Audio Workstation) systeem opwaarderen. Dat bewijst bijvoorbeeld de Benchmark ADC1.

Hoewel een WC signaal een digitaal systeem clockt, is het zelf een analoog. En om die reden net zo kwetsbaar voor stoorsignalen als een analoog muzieksignaal. Of eigenlijk nog kwetsbaarder want het betreft hier een blokgolf en geen sinus. Slechte analoge kabels en verbindingen hebben de neiging om de blokgolf af te ronden waardoor de ontvangende kant het clocksignaal moeilijker kan lezen.

Klank degradatie in een digitaal systeem is meestal te wijten aan jitter. Jitter is kort samengevat een fasevariatie van het actuele clocksignaal t.o.v. zijn ideale positie. Deze variatie kan ontstaan bij de bron, in een matig clock ontwerp, in de synchronisatiecircuits van apparatuur en/of in de bekabeling door impedantie misaanpassingen. Jitter zorgt er niet alleen voor dat de vervorming toeneemt, ook loopt de bitdiepte er door terug. Bij een hoge mate van jitter haalt een 24BIT systeem vaak een minder hoge resolutie dan een goed geclockt 16BIT systeem.

Afhankelijk van de frequentie van het audiosignaal openbaren fouten door jitter zich bij de A/D en D/A conversie:

De reden om aan externe clocking te denken kan een praktische of een sonische zijn of beiden. Bij een complexe configuratie van digitale apparatuur is het verstandig de clocking centraal te regelen. Anders wordt het digitale systeem onoverzichtelijk, kunnen er makkelijk fouten worden gemaakt en wordt jitter geďntroduceerd. Een centraal aangesloten clockgenerator biedt de mogelijkheid alle digitale apparaten parallel aan te sluiten. Doorlussen hoeft dan niet meer waardoor het systeem onafhankelijk is geworden van de ‘loop through’ circuits. Een wordclockkabel is een coaxkabel met een z.g. karakteristieke impedantie (Zk). Deze Zk is ongeveer gelijk aan de vierkantswortel uit de inductantie over de capacitantie per lengte-eenheid.

De kabels die standaard verkrijgbaar zijn hebben een karakteristieke impedantie van:
- 50 Ohm (voor netwerken en radiocommunicatie-apparatuur),
- 75 Ohm (voor radio, tv en videoapparatuur en ook voor wordclock bekabeling)

Om ervoor te zorgen dat er geen reflectie van het signaal in de WC kabel zelf zal optreden, moet dat apparaat een ingangsimpedantie hebben die gelijk is aan de karakteristieke impedantie. Dikwijls is die ingang hoogohmig en wordt er een afzonderlijke weerstand van 50 of 75 Ohm, een zogenaamde terminator of afsluitweerstand, op het einde van de kabel geplaatst. Elke wordclock kabel moet dus worden afgesloten met een 75 Ohm afsluiter.

Ook in een eenvoudige set-up kan voor een externe clock worden gekozen. De reden is dan meestal het verbeteren van de audiokwaliteit. Ervan uitgaand dat de clock input van een DAW de kwaliteit van een externe clock ook daadwerkelijk doorgeeft, zal dat systeem aan een betere clock ook beter gaan klinken. De A/D converter registreert nauwkeuriger waardoor de opnames verbeteren. Ook de D/A converters klinken er beter door al heeft dat verder geen invloed op de reeds opgenomen files.

Het bovenstaande in ogenschouw genomen is een “top clock” altijd aan te raden. Voorop gesteld dat:
- Die externe clock ook echt veel beter is dan de interne clock
- De clock ingang van het systeem geen roet in het eten gooit.

Dat laatste geval is een lastige. Want het PLL systeem van een DAW kan zo ontworpen zijn dat de prachtige clock signaal het hart van de DAW helemaal nooit bereikt. Er wordt door sommige systemen aan een soort van re-clocking gedaan waardoor de DAW wel in sync loopt met de externe clock maar de fraaie lage jitter specificaties helemaal niet overneemt. De handleiding van de DAW zal u dat niet vertellen en dus zit er niets anders op dan te gaan luisteren. Op kwaliteitsmonitoren natuurlijk want anders weet u nog niet waarnaar u luistert.