來源：音響技術(shù)超級(jí)論壇

一 緒論

在如今的音頻制作領(lǐng)域，音頻與視頻、電影和電子音樂媒體正在迅速地融合到一起。與之相應(yīng)，設(shè)備之間的連接也日趨復(fù)雜化。從設(shè)備領(lǐng)域來看，已經(jīng)不再只局限是音頻設(shè)備與音頻設(shè)備的連接，而可能是音頻設(shè)備和視頻設(shè)備的連接。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，從以前的模擬設(shè)備與模擬設(shè)備的連接，也發(fā)展到模擬設(shè)備與數(shù)字設(shè)備連接。從錄音系統(tǒng)來看，從一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)音臺(tái)和多軌錄音機(jī)的連接到一個(gè)包括數(shù)字音頻工作站、調(diào)音臺(tái)、合成器、音序器、效果處理器、多軌錄音機(jī)的完整的錄音室系統(tǒng)的連接。在這樣一個(gè)龐大的系統(tǒng)中，保證這些設(shè)備“同步”便是它們協(xié)同工作的重要條件。

簡(jiǎn)單地講，同步是指兩個(gè)或多個(gè)事件精確地同時(shí)出現(xiàn)。在錄音系統(tǒng)中，同步有兩個(gè)重要的方面，第一是使設(shè)備同時(shí)開始運(yùn)行，即起始同步，第二是使設(shè)備以相同的速度進(jìn)行下去，即連續(xù)同步。一個(gè)精確的同步系統(tǒng)包括一個(gè)“主機(jī)”和一個(gè)“從機(jī)”，并有一個(gè)同步器以時(shí)間碼為參考將“從機(jī)”鎖定于“主機(jī)”的運(yùn)行速度上。同步器是一種可以從主機(jī)和從機(jī)上讀出時(shí)間碼信息，并將這些時(shí)間碼信息進(jìn)行比較，然后輸出控制信息，從而控制從機(jī)，使其能夠以主機(jī)相同的速度運(yùn)行的設(shè)備，當(dāng)主從機(jī)的時(shí)間碼讀出速率完全一樣時(shí)，表明主從機(jī)間處在鎖定狀態(tài)，即完全同步。

那么如果設(shè)備間沒有同步，將會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？如果兩個(gè)模擬設(shè)備沒有同步，無論開始的時(shí)間多么一致，隨著設(shè)備的運(yùn)行，也會(huì)由于兩臺(tái)設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)速微小的差異而產(chǎn)生時(shí)間上的漂移。數(shù)字設(shè)備的同步更為重要，數(shù)字設(shè)備之間傳遞的是數(shù)字信號(hào)，需要有精確的字時(shí)鐘控制采樣頻率，不但要使二者的采樣頻率一致，而且不能產(chǎn)生采樣頻率漂移，因?yàn)樵趯I(yè)的音頻設(shè)備的采樣時(shí)鐘之間有可能存在高達(dá)+10ppm的頻率偏差，即使是一個(gè)非常緩慢的漂移就可能造成兩個(gè)設(shè)備完全失去同步，產(chǎn)生跳變或失真，其可聞效果就是咔嗒聲或噗噗聲。

二 同步信號(hào)簡(jiǎn)介

音頻同步信號(hào)基本上有以下三種：時(shí)間碼、MIDI信號(hào)和字時(shí)鐘。

1．時(shí)間碼

運(yùn)用時(shí)間碼進(jìn)行同步是音頻領(lǐng)域最常用的方法。大致有三種基本的時(shí)間碼：SMPTE/EBU時(shí)間碼、MIDI時(shí)間碼（MTC）和IEC時(shí)間碼。其中SMPTE碼是NTSC制中采用的時(shí)間碼，而EBU碼是PAL制中采用的時(shí)間碼。這兩種時(shí)間碼系統(tǒng)中，二者都應(yīng)用在復(fù)雜的視頻制作過程中。在聲頻中SMPTE則更普遍些。MTC是廣泛運(yùn)用在MIDI設(shè)備之間的時(shí)間碼。IEC時(shí)間碼則是用于R-DAT之中的，較少用到。

(1) SMPTE時(shí)間碼

SMPTE時(shí)間碼是1967年由電影電視工程師協(xié)會(huì)（美）提出的用于對(duì)錄像帶進(jìn)行編輯的一種絕對(duì)地址碼。它記錄在錄像帶上，與視頻同步信號(hào)有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。SMPTE時(shí)間碼是一個(gè)高頻電子數(shù)字信號(hào)，這個(gè)信號(hào)由一個(gè)時(shí)間碼發(fā)生器產(chǎn)生的一些脈沖流組成。

SMPTE時(shí)間碼按記錄方式分為縱向時(shí)間碼（LTC）和場(chǎng)逆程時(shí)間碼（VTIC）。音頻制作中編碼時(shí)間碼的標(biāo)準(zhǔn)方法是利用LTC，它記錄在一個(gè)開放的聲音通道上（通常為最高位置的可用磁跡）。LTC是一種能轉(zhuǎn)變成音頻頻率的數(shù)字信號(hào)，所以能記錄在音頻聲軌上。在寬廣的帶速范圍內(nèi)不論正向或反向LTC都可以從所錄磁跡上直接讀出。VTIC 和LTC攜帶同樣的信息，但它用在錄像帶中，解碼在可見的圖像范圍之外，垂直在視頻信號(hào)中，實(shí)際上是在視頻信號(hào)自身的場(chǎng)消隱時(shí)間內(nèi)編碼時(shí)間碼信息。因?yàn)閂ITC是視頻信號(hào)的一部分，所以專業(yè)錄像機(jī)在慢動(dòng)作和暫停工作狀態(tài)仍能讀出時(shí)間碼，并且可以在任何速度下準(zhǔn)確地讀出時(shí)間碼，所以這個(gè)附加的便利使錄像機(jī)上有一個(gè)音頻或提示用的磁跡，而不需要插入窗口。并且如果設(shè)備需要，VITC能轉(zhuǎn)變成LTC。VITC碼也有一些缺點(diǎn)：許多VCR系統(tǒng)不能解碼，不像LTC能在任何時(shí)候錄入，VITC必須與視頻圖像同時(shí)記錄。
 
SMPTE碼的格式為：時(shí):分:秒:幀。音頻磁帶的每秒的1/30和錄像帶的每幀用一個(gè)唯一的時(shí)間碼地址的為數(shù)碼標(biāo)志。用一個(gè)時(shí)間碼解碼器解出時(shí)間碼地址，解碼器是一個(gè)能選擇正確的碼數(shù)，來指導(dǎo)錄音機(jī)定位在某個(gè)點(diǎn)上并從此同步播放的設(shè)備。

(2) MIDI時(shí)間碼

MIDI時(shí)間碼有兩個(gè)特定的功能，其一就是將通用的SMPTE時(shí)間碼轉(zhuǎn)換成MIDI協(xié)議中規(guī)定的數(shù)據(jù)格式后分配給MIDI系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的MIDI設(shè)備；其二是提供傳送所謂“設(shè)定”信息的方法，使控制微機(jī)能夠在確定的時(shí)間發(fā)生時(shí)刻將各個(gè)接收設(shè)備同步起來。MTC作為一個(gè)實(shí)時(shí)參考標(biāo)準(zhǔn)而存在。它并不發(fā)送開始、結(jié)束等命令，并且不會(huì)改變樂曲的速度。它提供分、秒來計(jì)算的絕對(duì)時(shí)間參考，而不是小節(jié)、拍的參考。大量的多端口MIDI接口設(shè)備都具備SMPTE/EBU時(shí)間碼端口，它常用來在記錄設(shè)備上進(jìn)行讀寫LTC的工作，但它通常要轉(zhuǎn)變成MTC，以便被相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件所接受。聲頻工作站軟件都是采用MTC作為同步基準(zhǔn)，尤其是當(dāng)工作站采取數(shù)字聲頻與MIDI相結(jié)合的工作方式時(shí)更是如此。

(3) IEC時(shí)間碼

IEC標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)