一 绪论
在如今的音频制作领域，音频与视频、电影和电子音乐媒体正在迅速地融合到一起。与之相应，设备之间的连接也日趋复杂化。从设备领域来看，已经不再只局限是音频设备与音频设备的连接，而可能是音频设备和视频设备的连接。随着数字技术的发展，从以前的模拟设备与模拟设备的连接，也发展到模拟设备与数字设备连接。从录音系统来看，从一个简单的调音台和多轨录音机的连接到一个包括数字音频工作站、调音台、合成器、音序器、效果处理器、多轨录音机的完整的录音室系统的连接。在这样一个庞大的系统中，保证这些设备“同步”便是它们协同工作的重要条件。
简单地讲，同步是指两个或多个事件精确地同时出现。在录音系统中，同步有两个重要的方面，第一是使设备同时开始运行，即起始同步，第二是使设备以相同的速度进行下去，即连续同步。一个精确的同步系统包括一个“主机”和一个“从机”，并有一个同步器以时间码为参考将“从机”锁定于“主机”的运行速度上。同步器是一种可以从主机和从机上读出时间码信息，并将这些时间码信息进行比较，然后输出控制信息，从而控制从机，使其能够以主机相同的速度运行的设备，当主从机的时间码读出速率完全一样时，表明主从机间处在锁定状态，即完全同步。
那么如果设备间没有同步，将会产生什么后果呢？如果两个模拟设备没有同步，无论开始的时间多么一致，随着设备的运行，也会由于两台设备电机转速微小的差异而产生时间上的漂移。数字设备的同步更为重要，数字设备之间传递的是数字信号，需要有精确的字时钟控制采样频率，不但要使二者的采样频率一致，而且不能产生采样频率漂移，因为在专业的音频设备的采样时钟之间有可能存在高达+10ppm的频率偏差，即使是一个非常缓慢的漂移就可能造成两个设备完全失去同步，产生跳变或失真，其可闻效果就是咔嗒声或噗噗声。
二 同步信号简介
音频同步信号基本上有以下三种：时间码、MIDI信号和字时钟。
1．时间码
运用时间码进行同步是音频领域最常用的方法。大致有三种基本的时间码：SMPTE/EBU时间码、MIDI时间码（MTC）和IEC时间码。其中 SMPTE码是NTSC制中采用的时间码，而EBU码是PAL制中采用的时间码。这两种时间码系统中，二者都应用在复杂的视频制作过程中。在声频中 SMPTE则更普遍些。MTC是广泛运用在MIDI设备之间的时间码。IEC时间码则是用于R-DAT之中的，较少用到。
(1) SMPTE时间码
SMPTE时间码是1967年由电影电视工程师协会（美）提出的用于对录像带进行编辑的一种绝对地址码。它记录在录像带上，与视频同步信号有严格的对应关系。SMPTE时间码是一个高频电子数字信号，这个信号由一个时间码发生器产生的一些脉冲流组成。
SMPTE时间码按记录方式分为纵向时间码（LTC）和场逆程时间码（VTIC）。音频制作中编码时间码的标准方法是利用LTC，它记录在一个开放的声音通道上（通常为最高位置的可用磁迹）。LTC是一种能转变成音频频率的数字信号，所以能记录在音频声轨上。在宽广的带速范围内不论正向或反向LTC都可以从所录磁迹上直接读出。VTIC 和LTC携带同样的信息，但它用在录像带中，解码在可见的图像范围之外，垂直在视频信号中，实际上是在视频信号自身的场消隐时间内编码时间码信息。因为 VITC是视频信号的一部分，所以专业录像机在慢动作和暂停工作状态仍能读出时间码，并且可以在任何速度下准确地读出时间码，所以这个附加的便利使录像机上有一个音频或提示用的磁迹，而不需要插入窗口。并且如果设备需要，VITC能转变成LTC。VITC码也有一些缺点：许多VCR系统不能解码，不像 LTC能在任何时候录入，VITC必须与视频图像同时记录。
SMPTE码的格式为：时:分:秒:帧。音频磁带的每秒的1/30和录像带的每帧用一个唯一的时间码地址的为数码标志。用一个时间码解码器解出时间码地址，解码器是一个能选择正确的码数，来指导录音机定位在某个点上并从此同步播放的设备。
(2) MIDI时间码
MIDI时间码有两个特定的功能，其一就是将通用的SMPTE时间码转换成MIDI协议中规定的数据格式后分配给MIDI系统网络中的MIDI设备；其二是提供传送所谓“设定”信息的方法，使控制微机能够在确定的时间发生时刻将各个接收设备同步起来。MTC作为一个实时参考标准而存在。它并不发送开始、结束等命令，并且不会改变乐曲的速度。它提供分、秒来计算的绝对时间参考，而不是小节、拍的参考。大量的多端口MIDI接口设备都具备SMPTE/EBU时间码端口，它常用来在记录设备上进行读写LTC的工作，但它通常要转变成MTC，以便被相应的计算机软件所接受。声频工作站软件都是采用MTC作为同步基准，尤其是当工作站采取数字声频与MIDI相结合的工作方式时更是如此。
(3) IEC时间码
IEC标准由国际电工委员会制定，规定DAT按照SMPTE/EBU的标准完成全部数据的记录的标准。此格式规定，将输入的SMPTE/EBU时间码对应 DAT的周期进行转换并记录在子码区内。由于DAT的帧频为33.33Hz，SMPTE的帧频为29.97Hz,所以当时间码用于DAT记录时，应转换为 DAT帧频的时间码。
2．MIDI实时信息
在每一个MIDI系统中，将各个乐器和设备锁定在一起的最基本方法是MIDI同步。这个同步协议最初是应用于电子音乐系统中，目的是使诸MIDI设备的精确定时单元锁定在一起。这种协议通过在标准MIDI电缆中传输的MIDI实时信息来工作。同其它形式的同步一样，其中一个MIDI设备必须指定为主机，它向锁定的全部从机提供实时信息。
MIDI实时信息由四个基本类型组成，分别是：定时时钟、开始、停止和继续。“定时时钟”就是以每四分音符24次（24ppq）的速率传送给MIDI系统中的所有设备。在收到一个定时时钟信息后，“开始”指令指示所有连接着的设备从它们内部次序的开头开始工作。如果一个节目在次序中间，开始指令便重新定位次序回到它的开头，并在这个点上开始工作。传送出一个“停止”指令后，系统中的所有设备停止在他们的当前位置上，等待后面的一个信息。接收到MIDI“继续”信息时，MIDI“继续”信息将指示所有音序器或鼓机从次序停止的精确点重新开始工作。使用这些命令，MIDI设备之间可以很容易地进行同步。 MIDI时钟和乐曲速度是有关系的，当主机的乐曲速度加快后，每秒钟内所发送的MIDI时钟点也会增加，这时从机的乐曲速度也会增加。
3．字时钟
数字音频录音设备的采样数据是按照固定的采样频率来流动的，字时钟就是通过精确的采样频率来控制数字系统中数据的流动速度。在时钟周期内数字设备要发送或是接收一个声音采样数据。例如，设备的采样频率是48kHz,则每秒钟内时钟就要采样48000次。字时钟就是通过这种方法来控制数字音频系统中的“磁带速度”。实际上，在通常的数字磁带录音系统中，字时钟还用来控制磁带实际物理转速(此处的物理转速即指磁带的真正转动速度，而非数据流的传输速度)，也就是磁带的速度需要调整得与字时钟同步。
字时钟信号可以由音频设备自身发出，也可以从外部的信号源接收到。许多数字音频格式，如S/PDIF,TDIF,AES/EBU和ADAT光缆信号等都包括字时钟信号。当然，字时钟信号也可以脱离开音频数据，单独进行传输。
