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在音响工程中，很多朋友在组建数字音频系统时，被种类繁多的音频接口标准、物理接口方式以及传输线材搞得焦头烂额。为此，笔者就常用的数字音频接口标准与物理接口方式以及传输线材进行梳理，希望能对大家有所助益。
我们在连接模拟音频系统时往往要注意设备间的信号电平匹配、阻抗匹配以及信号的输入输出方式是否一致（平衡或非平衡）。对于模拟音频设备而言，即使产生些许偏差也不会对信号造成严重的影响。
但是对于数字音频系统来说，数字音频接口标准与物理接口方式稍有偏差，系统就无法工作。原因在于数字音频设备在进行A/D（模拟/数字）、D/A（数字/模拟）转换以及对数字信号进行处理时所使用的采样频率及量化比特数彼此间存在差异，这就要求互连设备的采样频率及量化比特数保持一致，（这是最基本的，其实还远不止这些。）否则就会对数字音频信号产生严重影响，导致设备不能正常工作。（信号一致，物理接口也要一致，否则无法连接。）因此，需要制定出大家共同遵守的、统一的数字信号输入/输出格式对接标准，数字音频接口标准也就应运而生了。
数字音频接口标准用来定义两个数字音频设备间的数字接口协议的标准格式，目的是为了实现不同格式的数字音频设备间的相互连接，接下来就对较为常用的数字音频接口标准结合物理接口方式以及传输线材逐一介绍说明。
AES/EBU
AES/EBU接口标准是由Audio EngineeringSociety/European Broadcast Union（美国音频工程协会/欧洲广播联盟）制定的一种专业数字音频接口标准，AES/EBU即为上述组织的缩写，该接口标准被广泛应用于大量民用产品和专业数字音频设备，如CD机、DAT机、MD、顶级采样器、大型数字调音台、专业数字音频工作站等。
AES/EBU接口标准与AES3-1992、InternationalElectrotechnical Commission（国际电工委员会）的IEC958Ⅰ型、CCIR Rec.647以及EBU Tech 3250E基本一致。AES/EBU提供“专业”和“消费”两种模式，专业模式的格式里包含数字通道的源和目的地址、日期时间码、采样点数、字节长度和其他信息，消费模式包含的信息内容就比较少。
AES/EBU的物理接口方式有平衡式的标准XLR（卡侬）接口，传输线材采用三芯话筒屏蔽电缆，阻抗为110Ω，如图1、2所示。非平衡式的RCA（莲花）或BNC接口，传输线材采用音频同轴电缆，如图3所示。
在使用同轴电缆或三芯屏蔽电缆时，专业接口允许电缆的长度为100至300米（100米以上需加均衡）；D型接口，排线传输，如图4；以及光纤接口。有些设备的物理接口（如光纤接口）可以兼容几种数字音频接口标准，这种情况在产品技术规格上会有明确说明。
S/PDIF
S/PDIF其实就是Sony/PhilipsDigital Interface Format的缩写，实际上等同于标准民用接口（IEC958 Ⅱ型），与专业的AES/EBU非常相似，但是它要求采用特性阻抗为75Ω的同轴电缆来进行不平衡的电气连接。尽管任何采用RCA（莲花）插头的线材都可以用来传输数字音频信号，但是最好还是使用特性阻抗为75Ω的数字音频同轴电缆，以取得最佳的传输效果。
S/PDIF接口标准在准专业级和民用级数字音频设备的技术规格中最为常见，如CD机、DAT机、家庭影院功放机、音频解码器以及数字音频工作站（DAW）等。
这一标准的物理接口方式通常采用RCA（莲花）接口，为了区别于其他信号类型的RCA接口（如音频模拟信号、复合视频信号），此类RCA接口通常被标识为桔黄色或黑色，如图1、图5所示。也有采用BNC接口的情况，并不多见，如图6。
BNC接口其实在特性和作用上与RCA接口是一致的，只是增加了卡口设计，多用在专业和广播级设备，使连接更加牢固可靠。光纤接口也是S/PDIF接口标准较常见的物理接口形式，如图7～9所示。
图7中的光纤接口兼容S/PDIF和ADAT，关于ADAT下文将会详细介绍。此外甚至还有一些主板可以通过自定义物理接口支持S/PDIF标准，如图10。
对于同一接口标准来说，光纤接口和RCA接口、BNC接口乃至自定义接口，都是一样的，传输的都是符合这一标准的数字音频信号，只是物理接口形式不同以及光传输和电传输的不同。
S/PDIF接口标准被广泛应用于民用级数字音频设备，是我们生活中最为常见的，而很多设备往往在RCA物理接口、光纤物理接口上的标识不一致，所以很容易造成混淆和错接。
先来看RCA物理接口，有些设备的标识为COAX、COX或Coaxial，即同轴，如图9、11、12、14；有些设备直接标RCA，如图6。当然还是注明S/PDIF的最为标准、可靠，如图5、图12。再来看光纤物理接口，标注最多的是Optical、OPT，即光纤，如图9-13，也有标Toslink或TORX的，如图6、14，Toslink即Toshiba Link，由东芝公司开发的一种标准光学数字音频物理接口，日本厂商在CD机、MD机上普遍采用。
具有这些标识的大多数情况都支持S/PDIF标准，但不能排除有个别设备是针对ADAT或是兼容两者的，完全确认需要进一步查阅产品手册。同样，还是注明S/PDIF的最为标准、可靠，如图7、12。不难看出在这些设备的物理接口标识上，有的标物理接口名称，如RCA、BNC、Toslink，有的标线材名称，如Coaxial、Coax、Optical。标线材名称也好，标物理接口名称也好，再标上数字音频接口标准是最清晰明确的，在这里也给厂商们提个建议，设备上清晰明确的标识能让工作事半功倍。
S/PDIF-2
S/PDIF-2是最常见的厂商指定专用接口标准，起初主要用于由Sony专业数字音频设备向外传送音频数据上，尤其是在PCM-1610和1630CD母板PCM转换器上，还包括一些要与Sony设备连接的其他专业音频设备。
目前，众多厂商各自的专用接口标准陆续出现，大多用在一些低成本的数字音频设备上，这些厂商中就有YAMAHA和TASCAM。现在可以使用已经商业化的成熟的接口标准转换器将这些设备与其他设备互连起来。S/PDIF-2常见物理接口方式有非平衡式的BNC型接口和光纤接口，分别采用75Ω同轴电缆和光纤传输。 |
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发表于 2006-7-14 15:00:00
