La importancia de tener un buen reloj (señal de wordclock)

Si la semana pasada estuvimos hablando de los niveles en audio digital, hoy vamos a seguir en el mundo del audio digital pero hablando en este caso del famoso WORDCLOCK, también conocido como el reloj.

El Wordclock es un aspecto del audio digital que muchas veces no parece recibir la atención necesaria, y sin embargo es algo fundamental para sincronizar a nivel de muestra nuestras interfaces de audio digital.

Empecemos por el principio…

¿Qué es el Wordclock?

Cada interface digital que hace conversiones de analógico a digital (A/D) o de digital a analógico (D/A) trabaja codificando o decodificando audio con una frecuencia de muestreo y una profundidad de bits concreta. Cuando realiza ese muestreo de la señal de audio, la interface toma las muestras de forma periódica, utilizando para ello un reloj interno (wordclock) que le indica cuándo debe tomar las muestras.

Cuando utilizamos varios dispositivos digitales conexionados entre si, debemos tener una señal de wordclock única para todos los dispositivos. No podemos permitir que cada uno trabaje con su propio reloj.

Imagína que tenemos que quedar con varios amigos en algún sitio a una hora concreta y cada uno de ellos lleva una hora distinta en su reloj. Así será imposible que coincidamos nunca.

Con las interfaces digitales pasa lo mismo: Si cada una tiene un reloj distinto, la transmisión del audio digital no será correcta. Cada reloj interno de cada interface tendrá su propia «hora». Si queremos que nuestro audio sea el mismo, deberá de haber un reloj maestro  de referencia para todas las interfaces.

La señal de wordclock indica a nuestros dispositivos digitales cuándo debe tomar las muestras de la señal en las conversiones A/D y D/A.

Este reloj de referencia podremos obtenerlo normalmente de cualquier fuente que tenga una salida de wordclock (WC OUT). A menudo, esta salida de los aparatos de audio digital se transmite mediante conectores BNC utilizando cables de 75 Ohm, y no se recomienda que mida más de 5 metros.

Problemas de tiempo

Hasta aquí todo correcto. Tenemos todos nuestros equipos sincronizados a una misma señal de reloj. ¿Pero qué sucede si nuestro reloj no es lo suficientemente bueno?

Si seguimos con el ejemplo de antes, si nuestro reloj de pulsera se atrasa o se adelanta, no nos servirá de mucho, ya que no será un reloj preciso del que nos podamos fiar. Pues en digital con el wordclock pasa algo parecido: Cuanto más preciso sea nuestro reloj, mejor se harán nuestras conversiones A/D y D/A.

Quizás hayáis oído hablar del jitter. El jitter es el error basado en el tiempo. Hay que tener muy en cuenta que el audio digital se basa en muestrear la señal original a intervalos regulares, y para conseguir mantener esos intervalos regulares necesitamos una señal de reloj muy precisa.

Si nuestro reloj no es lo suficientemente preciso y varía en cierta manera durante la conversión, nuestro audio no se escuchará de la forma adecuada.

Veamos un gráfico muy aclaratorio sobre el jitter:

La calidad del reloj

Ya hemos dicho antes que la calidad del reloj es importante.

Existen dispositivos llamados relojes maestros (el más famoso es seguramente el Big Ben de Apogee) que simplemente distribuyen la señal de su reloj, y no son dispositivos nada baratos. ¿Merece la pena gastar dinero en un aparato que no suena?

Hay mucha controversia acerca de esto. Si buscáis información en internet, podéis encontrar opiniones de todo tipo. Hay una opinión muy extendida que dice que ningún reloj externo, por muy bueno que sea, puede mejorar un reloj interno de cualquier equipo.Y hay gente que jura que al mejorar su reloj con un reloj maestro la calidad del sonido mejora…

¿Por qué hay tanta información contradictoria? Pues porque cada caso es un mundo y juegan muchos factores: Equipos utilizados en la prueba, monitorado, conversores, acústica de la sala…

Realmente, el reloj importa

Yo llevaba mucho tiempo leyendo todo tipo de información sobre este tema, y la semana pasada pude hacer pruebas reales sobre la importancia de tener una buena señal de reloj.

Incorporé un Big Ben de Apogee a un sistema Pro Tools HD3 con 4 conversores 192 i/o de Digidesign en una sala de control de un estudio de grabación profesional. Y y en este caso había diferencias considerables.

Con el Big Ben el sonido se hacía más definido, y el campo estereo más abierto y preciso. No hace falta cambiar nada más, simplemente un reloj por otro y ya podemos percibir las diferencias al primer golpe de oído.

Evidentemente, todo va a depender del reloj interno que utilices como maestro. Hay interfaces con relojes excelentes, en las que probablemente sitúes un Big Ben como reloj maestro y no notes cambios. Y hay otras con relojes menos precisos, que el cambio de reloj puede hacer mejorar significativamente tu señal.

Aunque siempre fui un poco escéptico con esto de los relojes maestros, os aseguro que en mi prueba el resultado fue totalmente demoledor: No había color ni lugar a dudas. Con el reloj externo sonaba todo mejor.

¿Necesito un reloj externo para mejorar mi equipo?

Y aquí llegamos al ‘quid’ de la cuestión. Es posible que te estés planteando incorporar un reloj maestro para mejorar tu cadena de audio. ¿Realmente va a mejorar?

Pues aquí, la respuesta es fácil y sencilla: Depende. Y depende de muchísimos factores:

Para empezar, influye mucho la calidad de tus conversores, el monitorado que estés utilizando y la acústica de la sala en la que estás escuchando. Si alguno de estos elementos no es de primera calidad, la respuesta está clara: Mejora primero esa cadena antes ponerte a pensar en relojes.

Y si esos elementos son de primera línea, no te compres un reloj: Pide uno prestado y pruébalo primero. El reloj externo que utilices debe de ser mejor que el que tienes. Y la manera de saberlo es probando (podríamos entrar a comparar las señales de wordclock en un osciloscopio, como hace Dave Rat aquí, pero yo soy más partidario de hacer estas pruebas escuchando con el oído que analizando con herramientas.).

En algunos casos, el reloj marca la diferencia. En muchos otros, no.

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(Por cierto, la imagen del reloj que ilustra el artículo tiene el siguiente autor:
«Fondation de la Haute Horlogerie (Kremlin exhibition) by shakko 32» by shakko – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.)