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我毒人人,人人毒我: Grimm Audio CC1主時鐘

在看我寫的介紹之前,我請您先幫我做一個動作,看看您的數位器材後面是否有時鐘輸入(Clock in or Clock Sync)的接口,或是您是使用轉盤與DAC分體式的組合,如果是,那我先恭喜您,因為這次要介紹的器材,絕對能大大提升您數位訊源的聲音表現,主角正是來自荷蘭的Grimm Audio CC1主時鐘。Grimm Audio成立於2004年,集結了一群頂尖的聲音電子、聲學、物理學家共同研發,他們也都是喜愛音樂的發燒友。

Grimm Audio的核心人物: Eelco Grimm

Grimm Audio的首個產品AD1動差1 bit類比數位轉換器,依然是業界品質的標竿,古典音樂大廠如Channel Classics到現在仍在使用。

基於AD1的成功,Grimm Audio將其時鐘的線路進化,發表了CC1主時鐘,是專業市場中擁有最低時基誤差的主時鐘,全球五大母帶製作室 Mastering Lab有三間正在使用CC1作為數碼主時鐘,在專業領域稱為 “House Sync”。

CC1共有16個時鐘訊號輸出,分為兩組,1~12為Group 1,13~16為Group 2。每個一個時鐘輸出都阻抗都可各別設定為75歐姆或是Low(25歐姆),出廠預設與大部份情況都是使用75歐姆。Group 2的每個輸出都還有0度或180度的相位(Phase)調整功能,若以家用音響來說,阻抗與相位調整是不太有機會用到的,原廠於說明書中提到,少數情況若有發現訊號無法鎖定時,可以切換阻抗試試。

Master Mode: 以CC1作為主時鐘
對於家用音響用家,主要之一就是使用CC1的Master Mode,在Master Mode下,可選擇時鐘輸出的基準頻率是44.1kHz或是48kHz,按下「Source」按紐來切換。這個設定要依播放的音樂取樣頻率來決定,一定要是剛好其的倍數,例如CD的規格是44.1kHz,那就要設定在44.1kHz,若是今天我播放的是24Bit/96kHz的音樂檔案,那就要設定在48kHz (48×2=96),若是播放SACD或是DSD檔案時,就要設在44.1kHz。右方的I代表Group 1(1~12)的輸出倍數設定,II代表Group 2(13~16)的輸出倍數設定,兩個Group的倍數設定可以是不同的。

從這裡也可以發現Master Mode可能會有一個比較不方便的地方,若是我從CD改成聽SACD光碟時,那就要手動切換44.1kHz到48kHz,或是在聽音樂檔案,每首歌的取樣頻率基準若不同時,也要進行切換,CC1並不會針對音樂來源自動改變,若你聽的音樂取樣頻率經常不同,此時就可以考慮將CC1設定為「Slave Mode」,將最源頭的訊源以AES輸入到CC1,CC1再輸出到DAC,CC1的取樣頻率就會跟著來源自動切換,不過由於每次切換都是重新鎖定,因此所需時間會比較多,這樣的接法也使用到了CC1的AES3 Reclocking「洗水」功能,轉盤的數位訊號經過CC1去除時基誤差後再輸出給DAC,也就是說若是轉盤與DAC沒有時鐘輸入可以同步時,使用CC1 Reclocking仍可提升聲音表現,使用Reclocking功能時記得將AES設定在「thru」,若器材沒有AES數位介面的也可透過轉接頭改為RCA使用,效果相同。

在任何一個數碼系統內,只可以有一個主時鐘。而主時鐘必須在訊源的源頭。圖左跟圖中都是可以的接法,不過圖左的接法較為建議,也就是每台器材都連到CC1主時鐘,圖三DAC同時接收到轉盤與CC1的時脈,會產生錯誤。

下圖Master Mode的主時鐘為CC1,Slave Mode的主時鐘是最源頭的轉盤。

Grimm Audio CC1主時鐘強在那裡?
前面是介紹時鐘的使用,簡單來說,若器材可外接時鐘,那就直接跟CC1連接即可,若器材無法外接時鐘,也可以透過AES數位介面使用CC1來洗水(Reclocking),那麼更重要的是,CC1真的能變好嗎?官網提供了許多非常深的技術理論文件,要完全看懂不僅要花時間,還要有相關的背景才有辦法,我只能大約的把重點概念試著摘要出來,先來看官方有關CC1的效果介紹,使用CC1為主時鐘同步時,在10Hz時可抑制90dB的時基誤差(Jitter,或稱為抖動),在100Hz時,可再多抑制60dB,達到150dB,而16Bit的CD動態範圍為96dB,24Bit的音樂檔案動態範圍為144dB,CC1足以抑制Jitter的產生。

下圖是某知名的數位音樂工作站(Digital Audio Workstation,DAW),可看到在200Hz以下CC1當主時鐘時已經將Jitter都抑制掉了。

一般我們在評斷一台時鐘的性能時,都會直接看他的精準度(Accuracy),例如音響器材中常見的TCXO(Temperature compensated crystal oscillator, 溫度補償石英晶體振盪器),精準度在1 ppm(parts per million,百萬分之一),一天有24時x60分x60秒=86,400秒,因此每天的誤差會是86,400/1,000,000=0.0864秒。而近來大為流行的銣原子鐘振盪器(Rubidium Atomic)精準度為0.001 ppb(parts per billion, 十億分之一),每天的誤差只有TCXO的千分之一,0.0000864秒。究竟音響系統有需要用到這麼精準的時鐘嗎? 除了精準之外,還有沒有其他會影響聲音的變數在呢?

Grimm在他的白皮書中舉例說明10 ppm的誤差聽起來如何? 音速每秒為340公尺,每增加1度速度會增加0.607公尺,也就是增加0.17%,現在如果錄音的時間快了或慢了10 ppm,等於變快或變慢了0.0034公尺,等同於溫度增加或減少0.0056度(=0.0034/0.607),因此如果有人說他聽得出來10 ppm的差別,就像他能聽到當房間溫度變化0.0056度的聲音差別,實證來說,經過訓練的人耳頂多能聽到700 ppm的差別,Red Book對CD唱盤的要求是在200 ppm左右,CC1則是在2 ppm的準度,其實已非常足夠,再更精準的時鐘似乎對聲音來說並沒有這麼重要,Grimm指出除了精準之外,時鐘的穩定性(Stability)也相當重要,穩定的時鐘會比不穩定的時鐘Jitter來得小。另一方面,銣原子鐘原本並非用在聲音方面,而是實驗室所用,因此市面上買得到的產品都以實驗室的10MHz為標準,這也是為什麼音響用的也只有10MHz,然而10MHz跟音樂格式的頻率完全無關(44.1kHz或是48kHz的倍數),因此要再透過合成器(synthesizer)來轉換成所需的頻率,這樣的強硬處理對Jitter消除沒有幫助,使用好的石英振盪器來對應所需的頻率是最好的,CC1的用家也不用刻意去接銣原子鐘,並不會有什麼幫助,CC1的Jitter處理在Slave Mode模式也是一樣有用的,不會被外來的誤差影響。

為什麼接了時鐘改善卻不明顯?
我很少看到這麼老實的廠商,一般High End音響器材的廠商都會說自己的產品最好,或是聲音都會有明顯的改善,但Grimm好像忘了自己是製造商,特地寫了兩篇非常技術的白皮書來解釋為何有時後器材外接時鐘後效果不明顯?關鍵其實就在於PLL鎖相迴路(Phase-locked loops)的設定上,PLL是器材用來與外部時鐘同步的線路,如果其設定反應很慢、頻寬很窄、那麼外接時鐘的影響就會很小,反之,如果很快、頻寬很寬,外接時鐘效果就會很明顯,有些廠商對自己的器材很有信心,因此PLL就設定為慢,但同時也隔離掉大部份外接時鐘的改善可能,大部份器材外接時鐘都還是能有顯著提升的。

實際聆聽: 聲音明顯提升
我先將CC1做為主時鐘,時脈訊號輸入Esoteric K-03X進行同步,其內部已使用高精度的VCXO電壓控制晶體振盪器(voltage-controlled crystal oscillator,準度為0.5 ppm),尚未熱機時已約略感到聲音有所提升,再熱機約略20分鐘左右,聲音表現有如脫胎換骨,大為提升,最讓我印象深刻的是聲音的質感、密度都好上非常非常多,背景噪訊也大為降低,結像更為分明,若再換為CD唱盤內部時鐘,整個鬆散起來,噪訊也變多。CC1有x1, x2, x4的輸出頻率倍數設定,以44.1為例,分別對應44.1, 88,2與176.4,在聆聽時可直接切換,不過CD唱盤音樂會中斷,要等新的頻率重新鎖定。我反覆比較1倍與4倍的差別,聲音走向沒什麼改變,差別也並非很大,主要是在1倍也就是維持44.1kHz聽起來比較自然平順,而4倍176.4kHz則較為鮮明,音響性比較強烈些,倍數的設定沒有一定,主要是看唱片、系統與自己偏好來調整。

AES3 Reclocking「洗水」功能有效
為了試一下CC1的洗水功能,我將原本K-03x接到CC1的時鐘線拿掉,改接AES數位輸出到CC1,然後CC1再輸出AES訊號給WEISS 502解碼輸出,此時CC1是要設定在Slave Mode,後方的AES要設定在「thru」,與直接K-03x AES輸出到WEISS 502比較,經過CC1 Reclocking消除Jitter之後,質感變得比較好,毛邊變少,聲音比較乾淨,是有效果的,不過與K-03x用CC1當外接主時鐘比較,時鐘的效果還是明顯許多。如同前面所提的,Reclocking可以提供給訊源沒有支援外接時鐘功能的人使用。

那麼可不可CC1同時做為K-03X的外接主時鐘與進行Reclocking呢?答案是可以的,將CC1設回Master Mode,44.1kHz,然後一樣K-03X數位輸出給CC1後再輸出給WEISS DAC502,與沒有經過CC1 Reclocking比較,聲音似乎又更為乾淨些了。要注意的是,只要使用CC1 AES Reclocking功能時,其是無法支援DSD的。

在使用CC1時,原廠有提示一些要注意的地方:
●  使用品質好的75歐姆同軸線,端子的品質也要注意。
● 線的長度剛好就好,不要太長。
● 線材會有延遲效應(Propagation Delay),儘量使用等長的線。
● 將沒用到的器材關掉,也不要連接。
● 當CC1是主時鐘時,時脈輸入不要接,會有串擾(crosstalk)產生,AES3也是一樣,不用時就不要接。

深知數位線的重要,代理商特地準備了一條法國Viard Audio Platinum HD白金系列頂級MasterSync時鐘線,阻抗值達到精準的 75 +/-0.2 Oms,可點此觀看更多介紹。(http://my-hiend.com/wp/?p=20113)

CC1的用法非常多,時鐘輸出也非常多,若只是要享受單純的主時鐘功能,可以考慮比較小台的CC2,據代理表示兩者在時鐘部份的表現幾乎是一樣的,不同的是CC2只有兩組時鐘輸出,此外CC2也沒有AES Reclocking功能。

總言之,接上CC1如果還能取下那只有一個理由,就是口袋中的小朋友尚未存夠…千言萬語都比不上親身體驗,強烈建議有興趣的朋友向代理商方浪音響聯繫體驗,這將是一部會「我毒人人,人人毒我」的器材!

Grimm Audio CC1主時鐘焦點
● 極低時基誤差(Jitter)
● 16組時鐘輸出,可各別設定阻抗。
● AES Reclocking功能
● 取樣頻率從44.1kHz~192kHz。
● 兩組取樣頻率群組可分別設定倍數。(1x, 2x, 4x)
● 第2群組輸出各別可調相位。
● 聲音特色: 全面提升改善。
● 搭配建議: 無,請務必親自體驗其效果就可以,一試就知。

Grimm Audio CC1主時鐘規格
Word clock input impedance 75 Ohm.
Word clock input sensitivity better than 1Vpp.
Word clock output impedance 75 Ohm or 25 Ohm (‘low’) on selected channels.
Word clock output voltage, terminated 2.7 Vpp, unterminated 5.5 Vpp. DC coupled.
Latency word clock in – word clock out: adjusted to less than 50 ns, but may be larger due to input clock jitter.
Internal intrinsic clock jitter 0,6 ps RMS (above 10 Hz).
Clock frequency master mode: 1, 2 or 4 times 44.1 or 48 kHz ± 10 PPM, 5 – 50 °C.
PLL performance (slave mode): 90 dB attenuation @ 10 Hz, improving at 60 dB/dec above that.
Pullability of clock frequency: ± 50 PPM (conform AES11 Grade 2).
Maximum ambient temperature for operation: 50°C.
Life expectancy power supply electrolytics > 45.000 hours.
Power supply voltage range +/- 20%
Weight: 4 kg
Dimensions: 430 x 200 x 44mm.
Power consumption: 15 W.
Wood type of front: Abachi.

總代理 方浪音響: http://www.squarewavehk.com
Grimm Audio: http://www.grimmaudio.com

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Leo Yeh
身為發燒友已經將近20年,每天沉浸在High End音響的世界中,樂此不疲。