[心得] 運用 Chrony 對時工具提升音訊品質

「紊亂的電腦系統時鐘，經過對時調節（realtime clock）到接近 AES11 Grade 2 的精度，進而增進電腦音訊品質。」 自從開始使用 Ravenna/AES67 AoIP 之後，對於時間的準確度也越來越要求；不久 前收了一張具備 GPS 接收器的 Intel E810-XXVDA4TGG1 網路卡，作為我的 AES67 的主時鐘，並將開箱文貼到 audiophilestyle 網站： https://tinyurl.com/3p8ccjv2 本來想在 ptt 補充一下中文的部分，但後來發現有更值得討論的內容，遂決定先來 寫關於電腦作業系統時鐘的校對問題。 以 48000Hz 取樣率的音樂來說好了，相信很多燒友應該會認為是 48000Hz 的「 載波」在傳遞音訊。若有讀過 AES3 以及 AES67 的規範，其實音訊的傳遞是「每秒 傳送 48000 個取樣值」，若切更細一點，以 AES67 來說，數位音訊是每 1ms 傳送 48 個取樣值到目的地。 「若系統時鐘不穩定，充滿 jitter 而且偏移嚴重，那麼這個 1ms 還會是 1ms 嗎？」 ——這是我開始自己建構 AES67 主時鐘的時候不斷思考的問題。 成功的將 Intel E810 設定為我的 AES67 主時鐘之後，也嘗試將這張網卡當成我的 HQPlayer Embedded 伺服器的主鐘，機制是： 1. 依據 GPS 1PPS 信號 rising edge 擷取 GPS 模組解出的 NMEA 訊息 -> 2. 把 NMEA 更新至網卡上的 PTP hardware clock -> 3. 運用 PTP hardware clock 去同步系統時鐘 CLOCK_REALTIME 以及 AES67 的器材。 經過這樣的對時，HQPe 主機的時間精度可以達 +-10ns 範圍！個人發現 HQPe PCM 的升頻變好聽很多，毛躁感降低不少，慢慢的也懶得升頻 DSD 了。 https://imgur.com/E1aTEZm.jpg 後來再進一步將我的 Fitlet3 NAA 用光纖掛上 E810 的其中一個 SFP28 port， 用同個 PTP hardware clock，傳送 layer 2 的 802.1AS gPTP 的對時資料給 Fitlet3。 https://imgur.com/etMHOn7.jpg Fitlet3 的 CLOCK_REALTIME 雖然沒有很好，但精度還是能摧到 +-30ns，與 HQPe server 同步後的聽感是，空間的殘響尾韻更顯著且又長了一點！ 沒想到電腦主機正時之後的音訊品質，其改善幅度大到可以複製給來訪的朋友分辨， 所以乾脆愛屋及烏，把沒有辦法做 PTP 對時的電腦用 NTP 伺服器對時看看，結果 也是能得到很大的幫助！ 我的 Atmos music 有 98% 是來自 Apple Music，將來源 Mac Mini M1 電腦用 本地端的 NTP server 做密集對時之後可達 <+-10us，Apple Music Atmos 定位精確度提升，尤其聽大編制的交響樂或大合唱，混亂感降低很多。 因此我想在這篇文章先介紹 Chrony 這個工具給諸君試看看。 Chrony 在 Linux 是家喻戶曉的對時工具，可以手動選擇離自己家最近的 NTP 伺服器，也能手動改動對時的次數頻率。 macOS 已經有 GUI 版，解壓縮立刻能執行： https://whatroute.net/chronycontrol.html 第一次執行 ChronyControl 會提醒您將系統的自動對時關閉，畢竟兩個對時軟體 同時執行會打架，造成時鐘更紊亂。 Chrony 的介面很容易閱讀，跟 Linux 的 chronyc 一模一樣： https://imgur.com/JXzcrkR.jpg 由於預設的伺服器通常比較「遠」（延遲較高），以個人經驗來說，最近的 NTP 伺服器理當是本地端的，其次是 ISP 提供的（但 ISP 提供的 NTP 伺服器階層可能 只到 Stratum 2）；最好的 NTP 伺服器當是國家提供的，是直接和原子鐘對時的 Stratum 1 等級。 我國設立的 NTP 伺服器是這幾個： tock.stdtime.gov.tw watch.stdtime.gov.tw time.stdtime.gov.tw clock.stdtime.gov.tw tick.stdtime.gov.tw 可以用編輯的方式將這些伺服器鍵入 Chrony 的設定檔（按下 ChronyControl 視窗 左上角齒輪就會出現文字編輯器）： https://imgur.com/uM9ZbaK.jpg 按下右下角 Check Syntax 按鈕之後，只要文法沒錯誤，就能繼續按最右邊的 Install Config。 這樣 Chrony 就開始抓可用的 NTP 伺服器，並且選擇誤差最小的那個為主要對時 對象。 由於系統時鐘很快就會歪掉，所以若要長時間保持在 AES11 Grade 2 +-10ppm （+-10us），那麼就必須要增加對時頻率；為了避免被 NTP server 視為惡意行為 （過度的 polling 可能會被判斷為 DDoS），個人建議對時頻率別太緊密，大約 10~30s 範圍都能接受。 若觀察到有理想的 NTP server 在附近，那麼就能在 Chrony 設定檔指定該台伺服 器對時的頻率，寫上： server watch.stdtime.gov.tw minpoll 4 maxpoll 4 prefer 這段設定的意思是將 watch.stdtime.gov.tw 這台 NTP 伺服器當成我的最愛，然後 每 16 秒向她送出對時申請。 ChronyControl 有繪圖功能，按下視窗上緣的 Live Tracking 按鈕，可以觀察開始 對時之後系統時鐘的修正狀態： https://imgur.com/gRrAVjF.jpg 主要看橘色的線，是代表系統時間均值，以截圖來看，我的 MBP13" 經過對時可以 達到並穩定在 AES11 Grade 2 +-10ppm 的要求了。 由於我對 Windows 作業系統工具不是很熟，增加對時頻率的方法可能要請版上高人 補完了... Orz 希望這個 Linux or macOS 系統設定的變動能為「以電腦為主要播放器材」的版友 帶來助益 :-) 「對時，是為了要有：一致的一秒長度、一致的一秒起點以及一致的曆日」。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.163.96.60 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Audiophile/M.1688994586.A.585.html