micro iDSD開発（9）スーパー・デューパー仕様1.4 （フェムトクロック）

この記事は、micro iDSDの発売を控えたiFIのテクニカル・チームがHead-FIやFaceBookに掲載しているものです。

以下は6月5日の投稿------------

http://www.head-fi.org/t/711217/idsd-micro-crowd-design-the-meaty-monster-is-power-mad-page-52/645#post_10606215

フェムトクロック – 
フェーズノイズにうるさくこだわるクロック

背景
フェムトクロックは、どれも良くできています。実際とてもよくできているのです。これらのクロックは水晶クロックよりも低いジッターレベルを示します。それがより良い音を生み出すのです。その精確さを示すためによく引用されるベンチマークが、フェムト秒（Fs）（100万分の○○秒）です。

2008年、まだ「フェムトクロック」という言葉が広く使われるようになる前に、AMRは“グローバル・マスター・タイミング”（GMT）と“ジッターレス”テクノロジーの一環として、DP-777用に特別なクロックを開発しました（なぜ“特別か？”というと、それは以下を見ていただければわかります。フェムトクロックと一口に言っても、すべてが同じではないのです）。

私たちはこれをGMTクロック・プラットフォームと呼びました（このプラットフォームは、特別に開発されたハードウェアとソフトウェアで構成されています）。“缶入りのクロック”を買ったらそれで仕事はおしまい、というわけではないからです。

ディスクリート、ルビジウム、スーパークロック、そしてとりわけいくつかのフェムトクロックなど、あらゆる種類のクロックを長年にわたって使ってみた結果、私たちはそれらがすっかりよくわかるようになりました。

すべてのフェムトクロックは、優れた低フェーズノイズ（クロック内部で観測されるジッター）を示します。しかしながら、その起源はＳＯＮＥＴ（http://en.wikipedia.org/wiki/Synchronous_optical_networking）の一部にあったので、広く知られるSONETを対象にした“フェムトクロック“は、それほど望ましいものではないのです。というのも、そのフェーズノイズのベストパフォーマンスは、12kHz以上の帯域に集約されているからです（つまり、可聴帯域の最上部とそれを超えた部分なので、オーディオにはあまり恩恵がないということです。

 一例として、このリンクを見てください。遠距離通信分野でのフェムトクロック・テクノロジー（遠距離通信用のスペックになっています）の実際の使用に光を当てています。

http://www.thinksmallcell.com/System/clock-frequency-accuracy-within-femtocells-for-timing-and-location.html

広く使われているフェムト（SONET）クロック

これは光通信システム（別名SONET – これはサブセットです）です。-70dBの帯域を目立たせるために青い線を加えています。次のセクションのmicro iDSDのAP2チャートを参照すると、“同種のもの”の比較であることが一層わかります。

50kHzの箇所のスパイク状の突出部分は、“信号”です。見ればわかるように、この周辺の何キロヘルツにもわたって、フェーズノイズが低いのがわかります。このアプリケーション（SONET）では、これが重要なのです。

しかしながら、人間の可聴帯域である20Hz〜20kHzにとってもっとも重要なのは、緑色の矢印の部分です。そこでは、フェーズノイズのパフォーマンスが、-100dB〜-70ｄBの間では、それほど際だってはいません。

説明
したがって、AMRにとっての鍵は、新システムの“GMT”クロック・プラットフォームを設計することだったのです。それは、重要な可聴帯域において最低のフェーズノイズを示すのみならず、文字通り何100万もの周波数（それについては、DP-777の技術資料に書いてあります）に調節できる精確さをも、もたらしてくれるのです。

micro iDSDに組み込まれるように設計された GMTクロックシステムは、280フェムト秒以下の数値であり、多くのフェムトクロック（ジッターを低減するように設計されているのですから）に比肩できます。

以下のmicro iDSDのＡＰ２グラフを見ると、9kHzから15kHz間のジッターが非常に良好であることがわかります。 micro iDSDのノイズフロアは、ずっと-150dBまで下がっています。これは実質的には突出することなく、一律です。

AMR/iFi GMT Clock Platform

ユーザーにとってどういう恩恵があるのか
全体に一貫した、一律の、無視できるレベルのジッターは、優れたタイミング（計時）を意味します。適正な量のアタックと減衰、そしてもちろん精確な音を実現してくれるということです。もっとも重要な可聴帯域においてmicro iDSDのジッターがきわめて低いという結果を、私たちは心から喜んでいます。実のところ、もっとかなり高額なDACと比べてみていただいても、私たちは気になりません。

これはなかなか興味深いことではないでしょうか。micro iDSD（実際、私たちはこれをDP-777から取ってきたのですから）において、私たちがパーツのパフォーマンスに注いできた特別な注意、そしてカスタムデザインに、多少の光があたることになるのですから。

付録：ルビジウムクロックはどうなのか？
下に示したのは、いくつかのタイプのルビジウムクロックのチャートです。それらすべてが示しているのは、フェーズノイズの数多くの鋭いスパイク（突出）です。たとえ測定値は良くても（中には-150dBというのもあります）、突出すると、ノイズレベルが-70dB〜-90dBまで跳ね上がります。
これは理想からはほど遠い状態です。私たちが、iFi製品でもAMR製品でもこれらのクロックを使っていないのは、それが理由です。結局突き詰めれば、使用される特定のクロックと、可聴帯域でのそのパフォーマンスに、細かな注意を払うしかないのです。