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[接口] 数字电缆中的模拟接口和数字接口

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音频应用新手发布

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发表于 2020-5-16 21:15:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
数字电缆中的模拟接口和数字接口


音频接口可以将信号从一个组件传送到下一个组件。一个音频接口,一般会由源(输出)电路,电缆和负载(输入)电路几个部分组成。音频接口一般会分为有消费者版本(2线,非平衡)和专业版本(3线,平衡),主要区别在于其各种形式的抗电磁干扰的稳健性。 那么,数字音频接口是否需要数字级音频线缆呢?

由于增加电缆长度会对模拟和数字音频信号产生不利影响,因此大型系统需要使用平衡接口。一根电缆通常包含多根电线或导线; 不平衡音频接口通常会设计两个导体,其中一个是屏蔽线。而平衡接口一般会设计三个导体,由双绞线和屏蔽线(通常称为“屏蔽双绞线”或简称STP)组成。


因此,电缆本身就可以称为不平衡或平衡。 于是我将这篇文章限制在对平衡接口和电缆的讨论中。 平衡的模拟和数字接口需要不同的电缆吗? 首先让我们先来聊一些基础话题。模拟接口接口将信号转换为时变电压来传递,其形状必须由包括电缆的接口保留。 假设输入和输出电路设计良好,那么电缆就会成为信号衰减的来源。

电缆具有电学性质,其中电容往往是影响信号质量的关键因素。 电缆电容具有随着频率增加而使信号短路的特性,这会导致信号的高频内容丢失。虽然这听起来很具破坏性,但消费者和专业产品的音频接口都旨在将电缆电容的影响推到可听频率范围之外。

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在该长度,数字信号不太可能包含可以恢复到连续波形的信息。 我并没有推荐是模拟音频好还是数字音频好的意思,因为首先,你就不应该把线缆弄到1000英尺。不过,我随时都会将“泥泞的音频”这个说法修改为“无音频”。而外带线缆,对于短距离来说,你通常可以逃避有关布线的各种难题。 在不到100英尺(30米)的情况下,我不用担心电缆电容会破坏任何一种信号类型,但任何损耗都可能对模拟信号产生更大影响。

随着接近专业数字音频的软“100米限制”,电缆的属性成为一个更重要的因素,专门为数字音频设计的电缆可以提高接口的完整性。 相同的电缆可以减轻模拟接口中的一些高频损耗。 基本上,对于短距离来说没什么关系,对于长距离来说,一切都开始变得更加重要。

数字级专业音频电缆是低电容STP,在其设计的射频范围内,它会呈现特定阻抗。 这通常为110欧姆——与接口中的输入和输出阻抗相同。 阻抗匹配减轻了可能破坏数据的源和负载之间的反射。 保持这种阻抗匹配的重要性也会随着电缆长度而增加,并且当您接近数字格式的建议距离限制时,会变得更加重要。

数字音频在其推荐的工作距离内使用时,对“电缆效应”非常不敏感,购买更昂贵的电缆也不会产生更好的声音。 但是具有讽刺意味的是,类别电缆(例如,Cat-5和Cat-6)具有非常低的电容和100欧姆的阻抗,并且是可用于AES3数字音频的出色电缆。

虽然低成本Cat-5可能提供与数字级STP电缆类似的性能水平,但它在布线、卷绕和运输方面可能会非常非常麻烦。但对于固定安装,它是一种成本又低使用又便捷的数字信号传输方式,也适用于平衡模拟接口。向数字音频过渡的原因之一是在信号传输方面,数字传输可以将电缆从等式中脱离出来。

虽然它没有完全实现这一点,但数字音频的二进制“全有或全无”性质意味着,损失的影响不再是灰色地带,也不会有那种有些电缆听起来比其他电缆“更温暖”或“更清洁”的情况出现。这意味着电缆根本不重要,等到它真的重要了的时候,你也会非常明显地意识到这一点。

同时,屏蔽双绞线数字级电缆旨在改善双绞线和屏蔽层之间的对称性,使平衡输入和输出更好地完成工作。当电缆长度接近100米限制时,它并不昂贵并且变得越来越有帮助。由于良好的编织屏蔽数字电缆价格与良好的编织屏蔽模拟电缆相似,因此我在便携式系统中更喜欢使用数字电缆,通用于模拟和数字接口。
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