Bộ đếm xung Master Clock là gì? Tầm quan trọng trong hệ thống âm thanh

Bộ đếm xung Master Clock là thiết bị thường được sử dụng khi chuyển đổi tín hiệu âm thanh từ Analog sang Digital, hoặc ngược lại. Vậy bộ đếm xung là gì? Nó có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng tín hiệu âm thanh? Mời các bạn cùng HD Audio đi tìm hiểu và khám phá kỹ hơn về nó nhé!

Bộ đếm xung nhịp Master Clock

Bộ đếm xung Master Clock là gì?

Bộ đếm xung Master Clock (MC) là bộ phận đơn giản, nhưng nó có vai trò không kém phần quan trọng trên hệ thống âm thanh. Bởi nó có nhiệm vụ đếm chính xác cho quy trình lấy mẫu (sample) analog, đồng thời tái tạo lại sóng âm analog đầy đủ, chính xác nhất. Bộ đếm sẽ phân chia, nhận dạng tần số lấy mẫu sample như một xung và nhiều nhịp xung được ghép nối với nhau thành dạng sóng hình sin một cách chính xác và hoàn chỉnh.

Việc xung nhịp không đồng bộ sẽ dẫn tới tình trạng sóng được tái tạo lại nhưng không chính xác và dẫn tới tình trạng nhiễu âm, méo tiếng. Vì vậy, bộ đếm xung có vai trò rất quan trọng với hệ thống âm thanh chuyên nghiệp.

Cách hoạt động của bộ đếm xung MC

Trong tất cả các bộ đếm thì bộ đếm bit-clock là quan trọng hơn cả. Bởi bit-clock được sử dụng rộng rãi trong những giao diện truyền tải như AES3, S/PDIF và ADAT... Trong giao diện này, mỗi sample khi truyền tải sẽ chứa 1 data-bit nhất định để kết hợp với nhau thành chuỗi sample gốc. Từ đó tạo dạng sóng âm hoàn chỉnh. Tuy nhiên, nếu thiết bị thu đếm sai nhịp thì sóng âm sẽ bị hỗn loạn và gây ra méo tiếng. Trong trường hợp này, bit-clock sẽ đồng bộ hóa dòng phát và dòng thu để ngăn ngừa tình trạng thất thoát bit khi truyền tải.

Những thiết bị kỹ thuật số hiện nay sử dụng bộ đếm xung Master Clock ra sao?

Những thiết bị chuyển đổi tín hiệu âm thanh ngày nay như DAC hay ADC đều được các nhà sản xuất thiết kế từ bộ đếm đơn giản cho tới phức tạp, tùy vào nhu cầu. Bộ đếm càng cao cấp với vật liệu càng tốt thì việc đếm nhịp xung càng chính xác, giảm bóp méo tín hiệu âm thanh.

Thường thì MC sẽ được nhà sản xuất tích hợp trong Ampli hoặc trong DAC, nhưng cũng có bộ đếm sẽ được thiết kế riêng nhằm phục vụ nhu cầu âm thanh cao cấp hơn cho các hệ thống. 

Bộ đếm xung thường được tích hợp trong các thiết bị kỹ thuật số hiện đại

• Khi tín hiệu số được gửi đến đồng hồ Clock mỗi 1 giây với mẫu tần số khác nhau như 44,1Khz; 96Khz; hay 192khz thì lúc đó đồng hồ sẽ kích hoạt bộ xung lực để biểu diễn chuyển đổi giá trị âm thanh ở mỗi lần xung này. Độ chính xác của đồng hồ sẽ được gọi là Jitter và đo bằng nano giây, thậm chí ít hơn nữa. 
• Khi lượng Jitter càng ít thì việc thu phát lại càng chính xác, âm thanh nghe càng đẹp. Còn nếu đồng hồ thay đổi nhanh hoặc chậm hơn so với thời gian sẽ khiến âm thanh không chính xác và gây ra biến dạng.

Những thiết bị chuyển đổi số DAC ngày nay thường áp dụng các công nghệ bộ đếm khác nhau. Từ bộ xung đơn giản cho đến bộ xung sử dụng tinh thể piezo‑electric (thường dùng trong thiết bị phòng thu cao cấp). Những bộ đếm tinh thể sẽ có độ chính xác rất cao, cao hơn 128 lần so với mức sample chuẩn thông thường. 

Phần quan trọng nhất của bộ đếm là khả năng tiếp nhận, truyền tải mẫu sample 1 cách đồng bộ, đầy đủ. Master clock sẽ cung cấp nhịp xung, giữ cho hệ thống mức đồng bộ và ổn định. Thường thì các bộ Master Clock nếu gắn trong các DAC sẽ thiết kế đơn giản, ít nhiễu nhưng tính chính xác không cao như những bộ đếm ngoài riêng. 

Vậy Master Clock có thực sự cần thiết?

Nên dùng bộ đếm xung trong những dàn âm thanh chuyên nghiệp, phòng thu

Bộ đếm xung Master Clock thực sự cần thiết cho những phòng thu, phòng xử lý âm thanh cao cấp. Nhưng nó chưa có tính hiệu quả cao cho những người dùng, người chơi âm thanh với hệ thống nhỏ. Tuy nhiên, nếu ai muốn hướng tới sự hoàn hảo cao nhất cho hệ thống âm thanh của mình thì Master Clock vẫn là sự lựa chọn khá “overkill”. 

Bởi đa số những thiết bị âm thanh trên thị trường hiện nay đều đã được tính toán để hoạt động tốt nhất bằng bộ đếm xung clock tích hợp. Đặc biệt, với đà phát triển công nghệ mạnh mẽ như ngày nay thì các “clock tích hợp” cũng ngày càng có chất lượng được cải tiến tốt hơn.

Kết Luận

Tóm lại, bộ đếm xung nhịp Master Clock có thể cải thiện hiệu năng cho dàn âm thanh mà chúng ta đang sử dụng. Tuy nhiên, MC sẽ phát huy được hiệu năng cao nhất đối với những dàn âm thanh chuyên nghiệp hoặc có thiết lập phức tạp cho làm nhạc/ phim, còn với những hệ thống nhỏ tại gia thì nó hoàn toàn không cần thiết.

>>> Xem thêm: Dây loa có ảnh hưởng như thế nào đến dàn âm thanh?