常见数字音频接口知识

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常见数字音频接口知识

             当我们在使用数码音频产品时，通常要面对的第一件事情就是连线；例如在一些台式设备上会配有各种音频接口，然而让人头疼的是，有的接口虽然功能不同，但是外观却长得一样，这就给很多新手小白用户带来了很大困扰。关于数字音频接口，比较常见的有同轴和光纤接口，此外还有AES/EBU和S/PDIF等；那么接下来，我们先介绍一下同轴接口。

同轴接口

    同轴接口分为两种，一种是RCA同轴接口，另一种是BNC同轴接口。前者的外观设计与模拟RCA接口没有任何区别，而后者则与我们在电视机上常见的信号接口有点类似，而且还增加了锁紧设计。同轴线缆接头有两个同心导体，导体和屏蔽层共用同一轴心，线的阻抗为75Ω（欧姆）。


BNC同轴接口的同轴线

    由于同轴的传输阻抗恒定，传输带宽高，因此能够保证音频的质量。不过虽然RCA同轴接口的外观与RCA模拟接口相同，但是这两根线大家可不要混用，由于RCA同轴线是固定的75Ω阻抗，因此若混用线的话则会造成声音传输的不稳定，导致音质劣化。

光纤接口

    光纤接口的英文名字为“TOSLINK”，它来源于东芝（TOSHIBA）制定的技术标准，器材上一般都会标有“Optical”的字符。光纤的物理接口分为两种类型，一种是标准方头，另一种则是在便携设备上比较常见的外观与3.5mm TRS接头类似的圆头设计。由于光纤接口是以光脉冲的形式来传输数字信号，因此单从技术角度来说，它在信号的传输速度（效率）上也是最快的。


方头和圆头的光纤接头

    光纤接口可传输两路未压缩的无损PCM信号或压缩后的5.1/7.1环绕音频信号（如杜比数字+或DTS-HD High Resolution Audio）。与HDMI不同的是，光纤接口没有足够的带宽去传输无损的杜比TrueHD、DTS-HD Master Audio或超过两路的PCM信号。光纤接口最早应用于东芝旗下的CD播放器，随后快速覆盖到其他品牌的CD播放器产品中。目前该接口广泛应用于音/视频播放器、智能电视等数字音频输出中。

    信号传输方面，光纤对地环路或电磁干扰等电气问题并不敏感，但由于光的高衰减性，塑料光纤线缆的有效传输距离只有5-10米；另外需要注意的是，光纤线缆如果过度弯折会对光纤造成暂时或永久性损伤。目前玻璃或二氧化硅制光纤线缆的损耗很低，可以传输更长的距离，但是售价也更高。

AES/EBU接口

    AES/EBU是Audio Engineering Society/European Broadcast Union（音频工程师协会/欧洲广播联盟）的缩写，是现在较为流行的专业数字音频标准。它是基于单根绞合线对来传输数字音频数据的串行位传输协议。无须均衡即可在长达100米的距离上传输数据，如果均衡，可以传输更远距离。


最常见的采用三芯XLR接口的AES/EBU物理接口

    AES/EBU提供两个信道的音频数据（最高24比特量化），信道是自动计时和自同步的。它也提供了传输控制的方法和状态信息的表示(channel status bit)和一些误码的检测能力。它的时钟信息是由传输端控制，来自AES/EBU的位流。它的三个标准采样率是32kHz、44.1kHz、48kHz，当然许多接口能够工作在其它不同的采样率上。

    AES/EBU的物理接口有多种，最常见的就是三芯XLR接口，用来进行平衡或差分连接；此外还有后面要讲的使用RCA插头的音频同轴接口，用来进行单端非平衡连接；以及使用光纤连接器，进行光学连接。

S/PDIF接口

    S/PDIF是Sony/Philips Digital Interconnect Format的缩写，它是索尼与飞利浦公司合作开发的一种民用数字音频接口协议。由于被广泛采用，它成为事实上的民用数字音频格式标准。S/PDIF和AES/EBU有略微不同的结构。音频信息在数据流中占有相同位置，使得两种格式在原理上是兼容的。在某些情况下AES/EBU的专业设备和S/PDIF的用户设备可以直接连接，但是并不推荐这种做法，因为在电气技术规范和信道状态位中存在非常重要的差别，当混用协议时可能产生无法预知的后果。


采用RCA同轴和光纤接口的S/PDIF接口

    S/PDIF接口一般有三种，一种是RCA同轴接口，另一种是BNC同轴接口，还有一种是TOSLINK光纤接口。在国际标准中，S/PDIF需要BNC接口75欧姆电缆传输，然而很多厂商由于各种原因，频频使用RCA接口甚至使用3.5mm的小型立体声接口进行S/PDIF传输，久而久之，RCA和3.5mm接口就成为了一个“民间标准”。

micxam

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