为什么 仙籁Silent Angel 采用 25 MHz 主时钟输入

SilentAngel仙籁

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：

●100Mbps 以太网（100BASE-TX）→ 以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。

● 1Gbps 以太网（千兆以太网）→ 以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。

● 10Gbps 以太网（万兆以太网）→ 以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 PLL 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 年 11 月 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。

xugl2023

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