マスタークロックとワードクロック：正弦波と矩形波、電源とデュカロン

このレポートはUSB DDCにDouble OCXOから10MHzマスタークロックを入力した結果と考察です。間違いがあればご指摘いただけるとありがたいです。私の環境
最初の日記「デュカロンDACとプロセスカットPC」2018年04月03日からほぼ４年、コストは１割で目標到達できました。コクがあり滑らかで香しい音です。

デュカロンDACは音楽再生用に特化したクロックを44kHz系統と48kHz系統の２個乗せてました。手巻きのトランスによるI/V変換ということもあり、最終価格は250万円以上になっていました。DuCULoN（Dual Crystal Ultra Low Noise OCXO）は双子の水晶片を共振させ、超低位相雑音を実現した水晶発振器です。NDK技術情報

OCXO（Oven Controlled Crystal Oscillator）は温度で変化する水晶片の振動を、恒温槽で一定に保つ構造の最も高精度な水晶発振器です。この恒温槽を２重にしてさらに安定させたのがDouble OCXOとなります。

音楽再生用クロックの性能は低周波の位相雑音で決まり、１から100Hzくらいが重要だと言われています。原子時計のように3000年で１秒しか狂わないという長期精度は必要ありません。音楽のピッチはクロック精度とは無関係。
デュカロンの低周波位相雑音は他のOCXOとそれほど差がありません。

違いはデュカロンがワードクロックとして働くため（そのため44kHz系統と48kHz系統の２個必要）、10MHzマスタークロックからワードクロックをPLL合成する手間と劣化が防げることです。
最近のPLL（Phase Locked Loop）回路の進歩でこの劣化（ジッター）が気にならないくらいまでになりました。

マスタークロックの電源ノイズはBNCケーブルで DDC – DAC – アンプ と伝わります。GaN_PDなら数100kHz、SiCは数10kHz、リニアなら100Hz/120Hz以上のスイッチングノイズを出しますので、これが音楽に乗って個別の電源ユニットの音色・キャラクターとなります。
（３月11日追記：マスタークロックはさらに高周波の10MHzのため、放射電磁ノイズ対策のあるBNCケーブルが良いと思います。）

矩形波が要求されるワードクロックと違って10MHzマスタークロックは正弦波が多いのですが、わざわざ矩形波に変換しているものがあります。一聴すると高音が強くキレが良くなったように感じますが、同時に歪感も出てきます。波形変換回路によるノイズと劣化が原因だと思いますが、矩形波自体が正弦波に高次高調波（ある意味ではノイズ）を加えたもの、ということもあるかもしれません。
（ウィキペディア「矩形波」から引用）

位相雑音は周波数領域で表現した周波数の不安定さで、ジッターは時間領域における信号波形の揺らぎで、同じ現象です。詳細は以下のPDFをご覧ください。

　ジッタと位相雑音 – Epson crystal device