关于CAS音频系统的同步

1、关于CAS1000网络音频矩阵和传输系统中音频信号的同步在数字音频系统中，各数字设备间的同步一直是一个重要的环节。如果同步设计的不好，将会产生数字噪音，严重时导致系统无法工作。时钟的同步根据系统的不同主要分成两大类：1、音视频系统的同步 在这种系统中，要求音频信号和视频信号保持同步2、音频系统的信号同步 在这种系统中，只要求各音频设备之间保持同步。在这里只讨论音频系统的时钟同步（Synchronization of Digital Audio System）。一、 时钟同步的目的要成功地连接两个数字音频设备，首先要求两个数字音频信号具有完全相同的帧频率（即：两个信号在限定的时间周期上具有相同数

2、量的帧），同时还需要保证两个信号每个样点的时差(相位)在允许范围内（处于锁相状态）。当时差超过了允许值，即使频率是完全相同的，其中一个信号也应该重新调整同步。根据数字音频系统同步标准GY/T 193 2003，相位差应小于±90°，即四分之一周期。T<T/4二、在什么情况下需要同步在多台数字音频设备之间，要进行数字信号的传输，由于各设备的采样频率可能不一样，即使一样，都是48Khz，也会有偏差。如一台为47.998Khz，另一台为48.003Khz，随着时间的推移，频率偏差会在时间方向产生误差积累。因此，原则上两台数字音频设备之间必须要进行同步。通常，同步系统会选用一

3、台外部的标准时钟源，它发出一个标准的时钟如48Khz，所有的设备统一采用它的时钟，这样就可以保持各个设备的输入输出数字音频信号统一在一个时钟上。但是，目前有很多音频设备，为了提高适应性，在数字输入口增加了采样频率转换器（）功能，当不同采样频率标准的信号，如或，需同时处理时，先经处理，转换成相同采样频率的信号，再进行其它处理。目前大多数数字调音台的数字输入模块输入端口内置有，范围从到（？108）。 有了SRC功能，系统的同步问题就大大简化。譬如DAT、CD等播放设备的AES数字输出信号就可以直接接到播出调音台的AES输入口上，不再需要连接同步信号。因为SRC已经对输入信号按自己的时钟进行了重新整

4、理，从而保证了外来信号能够正常地输入。设备#1设备#2设备#3同步时钟源wordclock增加或接入SRC电路后，两台数字设备之间可以不进行相互同步，但由于SRC运算大约需要1毫秒左右时间，数字音频信号传输过程将产生1毫秒的群延迟。三、CAS1000系统的时钟在CAS1000音频系统中，有许多台音频路由器，这些音频路由器通过以太网连接。其中有一台是作为主机（Master），它产生一个48Khz的时钟，通过网络，发送到其他所有的CAS设备，这些设备均和该时钟同步，从而实现各台CAS设备的输入输出信号在以太网上的同步传输。也就是说，在整个CAS系统中，所有的设备是同步的。在一个CAS系统中，缺省设

5、置时，作为Master的CAS设备是随机产生的，当这台设备关机或出现故障时，另外一台CAS会自动接替它，作为新的Master，保持整个系统的始终同步。实际应用时，作为Master的设备可以人为指定，包括后备Master的优先顺序也可以事先设定。CAS #1CAS #2CAS #3CAS #4100Msynchronic ClockMasterSlaveSlaveSlave四、CAS和外部设备的同步CAS和外部设备的连接主要是调音台、音分、光端机、音频处理器。这些设备中，大部分调音台的数字输入接口都有SRC功能。而CAS的数字输入口也有SRC功能，因此原则上，在调音台和CAS之间可以自动达成同步

6、（电路内部实现二次同步），不需要再另外加同步信号。同样。对其他具有SRC功能的设备也可以不单独加同步信号。SRC内部时钟源调音台SRC内部时钟源CASDigi InDigi OutDigi Out但对没有SRC功能的设备，特别是这些设备又要对多个信号进行复用处理，如果不加同步信号，就可能现问题。如一台没有SRC功能的多路光端机，分别从调音台、数字音频处理器和CAS输入信号，由于各路信号的频率可能会有差异，而光端机又不对信号进行整理，就会造成时钟的混乱。光端机调音台#1调音台#2CAS音频处理器F1F2F3光纤在这样的情况下，需要对整个系统进行同步，方法有两种：方案一 采用外同步方式，也就是单独设置一个同步信号发生器，所有的设备都采用它的时钟。由于CAS系统是采用内部同步信号进行同步，不可分拆，它的内部时钟由作为Master的CAS决定。因此只需要将作为Master的CAS时钟和同步时钟一致。注：具有数字输入输出口的CAS具有同步输入口和同步输出口。方案二 采用内同步方式，也就是所有外部数字设备都采用CAS的同步信号，统一和CAS的内部时钟同步。调音台光端机音频处理器CAS路由器（Master）1