Wichtigstes Kriterium für einen Wandler zwischen digitalen Musikdaten und analoger Musik ist eine möglichst exakte Zeitbasis. Die analogen Schwingungen sind ja digital quasi als viele Punkte in einem Koordinatensystem gespeichert. Y-Achse ist die Amplitude (Lautstärke), X-Achse ist die Zeit. Die Amplitude kann folglich noch so genau definiert sein, wenn die Zeitbasis wackelt, gibt es dennoch unweigerlich Fehler. Sehr viel Entwicklungszeit ist daher in diese Clocksektion geflossen, die einen hochpräzisen Referenztakt erzeugt und sich in allen unseren Wandlern wiederfindet.
Interne Takterzeugung
Zwei Oszillatoren erzeugen die Taktfrequenzen für die beiden Abtastratenfamilien: 44,1kHz-Vielfache und 48kHz-Vielfache. Diese Baugruppe ist ganz entscheidend für unsere AD-Wandler, die in vielen Studios gerade wegen ihrer hohen Präzision auch als Taktgeber für andere Digitalgeräte geschätzt werden.
Wird bei Musikwiedergabe die das Signal sendende Quelle – z.B. die DAW – auf den ADC synchronisiert, dann hat natürlich auch der DAC beste Rahmenbedingungen. Der Takt unterliegt dann keinen externen Einflüssen. Entscheidend für die Qualität der Wandlung ist immer ausschließlich nur der intern erzeugte und direkt zu den Wandlern verteilte Takt.
Auch bei der Taktverteilung gehen wir einen aufwendigeren Weg als üblicherweise im Audiobereich zu finden. Wir nutzen hierfür Bausteine und elektrische Formate, die sich sonst nur im IT-Sektor bei sehr hoch getakteten Anwendungen mit gleichzeitig hoher geforderter Taktqualität verwendet werden. Diese Technologie liefert die Grundlage dafür, dass wir bei unseren großen Modulsystemen für professionelle Studioanwendungen 32 oder mehr Kanäle mit dem überall gleichen, exakten Takt versorgen können. Und von der auf diesem Weg erreichten, höchsten Präzision profitieren auch unsere kleineren Geräte.
Taktrückgewinnung von externen Quellen
Der AD-Wandler ist der alles entscheidende Beginn der digitalen Signalkette. Was hier verloren geht, ist für alle Zeit verloren. Deshalb empfiehlt sich generell bei jedem AD-Wandler der Einsatz mit interner Clock, weil so keine externen Faktoren die Taktqualität und somit das klangliche Ergebnis beeinflussen können. Einzige Ausnahme bilden allenfalls AD-Wandler mit so mäßiger Clocksektion, dass externe Masterclocks bessere Ergebnisse erreichen können.
Es gibt aber eben auch Einsatzgebiete, wo auf einen externen Takt synchronisiert werden muss. Bei einem reinen DAC geht es nicht anders, aber ebenso auch in einem größeren Verbund oder bei einem generellen Haustakt im Studiokomplex. Hier besteht dann die große Herausforderung darin, sich auf den geforderten Systemtakt zu synchronisieren und gleichzeitig trotzdem die Taktpräzision möglichst wenig von der externen Quelle beeinflussen zu lassen. Das wird üblicherweise durch eine Form von Phasenregelschleife (PLL) erledigt. Die PLL achtet quasi im größeren Zeitbereich darauf, dass Quelle und DA-Wandler synchron laufen und im kleinen Zeitbereich ein stabiles Taktsignal ausgegeben wird. Bei unserer Femto-Clock-II sind mehrere PLL-Stufen in Reihe geschaltet, wobei dann die letzte Stufe eine Stabilität im Bereich von Femtosekunden erreicht. Die eigentliche Taktbasis läuft hier im Bereich von 4-5GHz und wird passend heruntergeteilt auf 256fs, d.h. beispielsweis 49,152MHz für 192kHz Audio. Das klangliche Niveau erreicht damit eine ähnliche Größenordnung wie mit den internen Taktgebern des ADCs.