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标题: 为什么 仙籁Silent Angel 采用 25 MHz 主时钟输入 [打印本页]

作者: SilentAngel    时间: 2025-11-20 09:24
标题: 为什么 仙籁Silent Angel 采用 25 MHz 主时钟输入
仙籁Silent Angel白皮书为什么 仙籁Silent Angel 采用 25 MHz主时钟输入
1. 引言
高端音频串流在信号链的每一层都需要极高的精度——从数字源的定时到网络数据包的同步。在 仙籁Silent Angel,我们持续优化系统架构,以尽可能降低相位噪声、抖动和定时失真,这些因素都会影响声音的真实感与音乐表现力。我们的一项关键设计决策,是在数字传输器、网络交换机以及时钟同步产品中统一采用 25 MHz 主时钟输入。本文件将解释这一选择背后的工程原理,以及它如何助力仙籁产品实现卓越的声音表现。

2. 时钟在网络音频中的作用
在数字音频与以太网通信中,定时精度决定了数据包的传输、缓存与模数转换的方式。即使数据本身完全正确,定时误差(抖动)在信号到达 DAC 阶段时也会引入可听的音质劣化。
在基于以太网的音乐系统中,时钟负责:
• 物理层(PHY)的数据包发送间隔
• MAC 接口中的数据对齐
• 处理器与内存的同步
• 音频接口(I²S、USB Audio、SPDIF)的时序控制
任何时钟频率的倍频或变换,都会在这些子系统中引入额外的相位噪声与转换抖动,从而削弱下游的音频信号的纯净度。

3. 为什么 25 MHz 是以太网系统的自然频率
以太网硬件常以25MHz 作为核心基准频率,它是 100Mbps、1Gbps、10Gbps 等速率工作域的关键参考源,核心逻辑如下:
l 100Mbps 以太网(100BASE-TX)→ 25MHz为基准,通过PLL 5倍频生成 125MHz 时钟,以匹配 4B/5B编码 产生的125MBaud符号率。
l 1Gbps 以太网(千兆以太网)→ 25MHz为基准,通过PLL 5倍频生成 125MHz 时钟,以匹配 8B/10B编码 产生的1.25GBaud符号率。
l 10Gbps 以太网(万兆以太网)→ 25MHz为基准,通过PLL合成 156.25MHz 时钟,进而匹配 64B/66B编码 等更复杂调制机制所需的10.3125GBaud符号率。
因此,在高端或“发烧级”以太网设备中,大部分网络收发器、PHY芯片和处理器都以25 MHz的倍频工作。直接输入干净、低抖动的25 MHz基准时钟信号,可以从源头降低相位噪声。这使得内部PLL能够直接基于这个优质参考,合成出更精准、更稳定的工作时钟,从源头减少抖动,从而提升数据传输的时序性能,并对需要低抖动时钟的应用(如音视频桥接)产生积极影响。

4. 避免频率转换
许多传统音频时钟(如 10 MHz 或 24.576 MHz)必须通过 LL 相位锁环进行频率转换,以匹配以太网或 CPU 系统的工作频率。每一次转换都会带来:
• PLL 噪声与相位不确定性
• 功耗与电磁辐射(EMI)增加
• 子系统之间的时序不对称

相比之下,Silent Angel 的 25 MHz 参考设计可直接为以太网子系统提供时钟信号,无需中间转换。这种设计:
降低累计抖动与相位误差
简化内部时钟分配架构
提升数字域与网络域之间的定时一致性
令声音更稳定、自然与通透

5. 听感优势
经过大量测量与听感验证,Silent Angel 工程师发现:减少时钟转换步骤能带来更开阔的声场、更细腻的微动态与更真实的音乐表现。这种改善并非理论上的,而是在流媒体传输器与网络交换机中均可实际听出,与依赖非原生频率参考的设计相比,音质提升明显。

6.兼容性与生态整合
25 MHz 输入确保与 Silent Angel 全生态系统完美兼容,包括 Bonn NX、N8C、Rhein Z1Plus、Z1C 以及 Munich MU等产品。
过去,Silent Angel的Munich MU、Rhein Z1C等部分产品为了和市场上其他厂商的10MHz的时钟兼容,推出了10MHz外接时钟接口。该设计采用锁相环进行频率合成,通过将10 MHz基准进行5倍频再2分频,最终得到25 MHz时钟。
后来,我们觉得没必要这样做,省去了这个“频率转换”的环节,直接用高精度的25MHz时钟信号,从源头减少抖动,从而提升数据传输的时序性能,使得Munich MU、Rhein Z1C等产品播放出来的音乐更好听。
因此,我们决定把现有的带有10MHz时钟输入接口的产品逐渐全部升级改为25MHz时钟输入接口。               
需注意:2025  11  20 日之后出厂的 Z1C 与 MU 才支持25 MHz 时钟输入。搭配高精度 25 MHz 参考时钟后,所有设备均可在其最佳性能下运行,并在整个网络中保持精确的相位同步。
7. 结论
Silent Angel 选择 25 MHz 主时钟输入的决定源自深层系统工程逻辑。由于以太网域与 CPU 域本身以 25 MHz为基准频率,采用这一标准可避免多余的转换环节与抖动累积。结果是更纯净、更同步的数字基础,为卓越的声音品质与音乐真实感奠定了坚实根基。








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