字时钟

来自：■文：金毓镇

什么是WDM? WDM(Windows Driver Model)Windows驱动程序模型是Windows 98和Windows 2000使用的新的驱动程序设计规范。原先用来实现驱动程序的VxD技术随着Win95的淡出也慢慢地将退出历史舞台，在Windows98和Windows2000中设备驱动程序将根据Windows驱动程序模型（WDM）来设计。WDM通过提供一种灵活的方式来简化驱动程序的开发，在实现对新硬件支持的基础上减少并降低所必须开发的驱动程序的数量和复杂性。使用WDM使得硬件驱动程序更加稳定，让操作系统对硬件更加有效地控制硬件。 WDM支持USB、IEEE 1394、ACPI等全新的硬件标准。而且以往在两个平台上同时运行时需要编写两个截然不同的驱动程序，现在只需要编写一个WDM驱动程序就可以了。WDM驱动程序也是分层的，即不同层上的驱动程序有着不同的优先级，而Windows 9x下的VxD则没有此结构。在Windows平台上，WDM将成为21世纪主流的驱动模式。 跟随数字音频技术而来的Word clock让许多人感到困惑，下文的问答选自美国网站，提问的人就不明白字时钟做什么用的。本刊过去的文章里讲到过字时钟，这次再专门讲一讲。 字时钟和MIDI接口 问: 我有一个关于MIDI接口的问题，我注意到MOTU的MTP AV接口有一个word clock端子，它是做什么用的？ 我想我懂得W/C和其他性质的时间码，我只是缺乏实践经验，因为我的录音棚设备不很齐全。W/C是否能作用SPP，或者能在A点和B点之间寻找某个时间点？它在MIDI/SMPTE接口上的功能是什么？ 答: Word clock通常译作“字时钟”。它的重要性在于它能够同步任何数字音频系统。它与MIDI或SPP（乐曲位置指针）没有关系，但是因为许多音序器系统如Digital Performer和Logic Audio支持MIDI和音频，所以字时钟也在这里出现。如果你把这样的系统与另外的录音机或音/视频系统同步，并希望音频轨与MIDI轨始终保持紧密同步就需要字时钟。大家可能要问“为什么有了SMPTE或MTC还不够？还需要字时钟？”答案是有时可以不用，有时要用。当前许多音频系统能够很好的支持SMPTE或MTC，但是（总是有但是）如果你的音频硬件有字时钟输入，你就能得到更稳定的同步，并且减轻电脑CPU对音频数字时钟的额外负担。否则电脑需要连续计算并改变数字音频的采样率以保持与其他设备的同步，这部分工作对CPU是很沉重的负担，会影响到音频，使品质降级。 MOTU MTP/AV这样的MIDI接口能够发生稳定的字时钟，协同来自主机的时间码构成稳定的系统。实际上它可以担任整个系统同步的主角。无论对保持紧密而稳定的同步或使系统性能免于恶化都有明显的作用。 如果你的电脑音频工作站不需要与外部设备同步，就用不着这个额外的特点。 字时钟基础知识 当今的数字录音技术中最容易引起混乱的问题之一就是“字时钟”。在任何数字音频系统中，字时钟是一个脉冲，让机器知道采样的起点。因此在48KHz采样率的系统中，每秒要发生48000次脉冲。字时钟对数字传输，A/D和D/A转换至关重要。 当连接更多的数字设备时，常常会出现爆裂和滴答杂音问题，通常是因为系统的字时钟不同步而引起。在24比特的系统中，第一比特，或叫最高位（most significant bit）代表最大的音量，而最低位代表最小音量。数字的传送可以用抛球和接球来模拟。把每个比特想象成一个球，第一比特最大，接下来每个球都比前一个小一半。如果第一比特是排球，第二比特就是垒球，第三比特是网球，接下来高尔夫球，乒乓球……直到沙子一样小。在48 kHz系统中，所有的球，从最大到最小，每秒钟需要抛和接4万8千次，字时钟的责任是告诉接球手：“来了一个排球”，或者最高位…… 如果接球手等着接沙子，却来了一个排球，就会暂时出现错误信息（四万八千分之一秒的爆裂声，全音量），许多数字噪声就是这样产生的。 稳定的主时钟可以防止这种错误发生，让抛球手和接球手始终同步。字时钟的基本法则是随时更新，“过桥”或“一拖二”的接法都会导致信号降级，如果它失去准确性，就没有用了。理想的情况是个数字设备接收它自己的第一代时钟信号。 时钟也对转换器有重大影响。如果发生抖动，就会使波形失真。在较低的频率，因为每个周期可以有许多次采样点，个别采样出错尚无大影响；而在高频区，一个波形周期只有少量采样点，错误就会很明显。尤其因为高频信号包含声像定位的信息，出错也会模糊声像位置。