S / PDIF ( цифровой интерфейс Sony / Philips ) [1] [2] - это тип межсоединения цифрового звука, используемый в бытовом аудиооборудовании для вывода звука на достаточно короткие расстояния. Сигнал передается либо по коаксиальному кабелю с разъемами RCA, либо по оптоволоконному кабелю с разъемами TOSLINK . S / PDIF соединяет компоненты в домашних кинотеатрах и других цифровых системах высокого качества .
S / PDIF основан на стандарте межсоединений AES3 . [3] S / PDIF может передавать два канала несжатого звука PCM или сжатого объемного звука 5.1 / 7.1 (например, аудиокодек DTS ); он не может поддерживать форматы окружающего звука без потерь, требующие большей пропускной способности. [4]
S / PDIF - это протокол уровня канала передачи данных, а также набор спецификаций физического уровня для передачи цифровых аудиосигналов между устройствами и компонентами по оптическому или электрическому кабелю. Название расшифровывается как формат цифровых межсоединений Sony / Philips, но также известен как цифровой интерфейс Sony / Philips. Sony и Philips были основными разработчиками S / PDIF. S / PDIF стандартизирован в МЭК 60958 как МЭК 60958 тип II (МЭК 958 до 1998 г.). [5]
Приложения
Обычно интерфейс S / PDIF используется для передачи сжатого цифрового звука для объемного звука в соответствии со стандартом IEC 61937 . Этот режим используется для подключения выхода DVD-плеера или компьютера через оптический или коаксиальный кабель к усилительному ресиверу домашнего кинотеатра, который поддерживает Dolby Digital или DTS . Другое распространенное использование - перенос двух каналов несжатого цифрового звука от проигрывателя компакт-дисков на усилительный приемник.
Технические характеристики оборудования
S / PDIF был разработан одновременно с основным стандартом AES3, который использовался для соединения профессионального аудиооборудования в сфере профессионального аудио . Это стало результатом желания различных комитетов по стандартизации иметь хотя бы достаточное сходство между двумя интерфейсами, чтобы можно было использовать одинаковые или очень похожие конструкции для сопряжения ИС . [6] S / PDIF остался почти идентичным на уровне протокола , [a] но изменил физические разъемы с XLR на электрический коаксиальный кабель (с разъемами RCA ) или оптическое волокно ( TOSLINK ; то есть F05 или оптический EIAJ), оба из которые стоят меньше, чем соединение XLR. Разъемы RCA обычно имеют оранжевую цветовую маркировку, чтобы отличать от других разъемов RCA, таких как композитное видео . Кабель также был изменен с симметричной витой пары 110 Ом на коаксиальный кабель 75 Ом с использованием разъемов RCA.
Сигналы, передаваемые через соединения TOSLINK потребительского уровня, идентичны по содержанию сигналам, передаваемым через коаксиальные разъемы, хотя TOSLINK S / PDIF обычно демонстрирует более высокий джиттер . [7]
AES3 сбалансированный | AES3 несбалансированный | S / PDIF | |
---|---|---|---|
Прокладка кабеля | 110 Ом STP | 75 Ом коаксиальный | Коаксиальное или оптическое волокно 75 Ом |
Коннектор | 3-контактный XLR | BNC | RCA или TOSLINK |
Выходной уровень | 2–7 В от пика до пика | 1,0–1,2 В от пика до пика | 0,5–0,6 В от пика до пика |
Мин. входной уровень | 0,2 В | 0,32 В | 0,2 В |
Максимум. расстояние | 100 м | 1000 м | 10 м |
Модуляция | Код двухфазной марки | Код двухфазной марки | Код двухфазной марки |
Информация о подкоде | Идентификатор ASCII . текст | Идентификатор ASCII . текст | Информация о защите от копирования SCMS . |
Битовая глубина звука | 24 бит | 24 бит | 20 бит (24 бит опционально) |
Спецификации протокола
S / PDIF используется для передачи цифровых сигналов ряда форматов, наиболее распространенным из которых является формат с частотой дискретизации 48 кГц (используемый в DAT ) и формат 44,1 кГц, используемый в аудио компакт-дисках. Для поддержки обеих систем, а также других, которые могут потребоваться, формат не имеет определенной скорости передачи данных . Вместо этого данные отправляются с использованием двухфазного кода метки , который имеет один или два перехода для каждого бита , что позволяет извлечь исходную синхронизацию слов из самого сигнала.
S / PDIF предназначен для передачи 20-битных потоков аудиоданных и другой связанной информации. Для передачи источников с точностью выборки менее 20 бит избыточные биты будут установлены в ноль. S / PDIF также может передавать 24-битные выборки посредством четырех дополнительных битов; однако не все оборудование поддерживает это, и эти дополнительные биты можно игнорировать.
Протокол S / PDIF идентичен AES3 за одним исключением: бит состояния канала отличается в S / PDIF. Оба протокола группируют 192 отсчета в аудиоблок и передают один бит состояния канала на отсчет, обеспечивая одно 192-битное слово состояния канала на канал на аудиоблок. Значение слова состояния канала полностью различается между AES3 и S / PDIF. Для S / PDIF 192-битное слово состояния идентично для двух каналов и делится на 12 слов по 16 бит каждое, причем первые 16 битов являются управляющим кодом.
Немного | Не задано (0) | Комплект (1) |
---|---|---|
0 | Потребительский (S / PDIF) | Профессиональный (AES3) (меняет значение на слово состояния канала AES3 ) |
1 | Обычный | Сжатые данные |
2 | Ограничение копирования | Копировать разрешение |
3 | 2 канала | 4 канала |
4 | - | - |
5 | Без предыскажения | Предварительный акцент |
6–7 | Режим, определяет последующие байты, всегда ноль | |
8–14 | Категория источника звука (общий, CD-DA, DVD и т. Д.) | |
15 | L-бит, оригинал или копия (см. Текст) |
Биты 8–14 управляющего кода представляют собой 7-битный код категории, указывающий тип оборудования источника, а бит 15 - это «L-бит», который (для большинства кодов категорий) указывает, является ли звук с ограничением копирования оригинальным (может можно скопировать один раз) или копию (повторная запись запрещена). L-бит используется, только если бит 2 равен нулю, что означает аудио с ограничением копирования. Полярность L-бита зависит от категории. Запись разрешена, если она равна 1 для DVD-R и DVD-RW, но 0 для CD-R, CD-RW и DVD. Для обычных CD-DA (обычных незаписываемых компакт-дисков) бит L не определен, и запись предотвращается путем чередования бита 2 с частотой 4–10 Гц.
Ограничения
Приемник не контролирует скорость передачи данных, поэтому он должен избегать проскальзывания битов , синхронизируя свой прием с часами источника. Многие реализации S / PDIF не могут полностью отделить конечный сигнал от влияния источника или межсоединения. В частности, процесс восстановления тактовой частоты, используемый для синхронизации приема, может вызывать дрожание . [9] [10] [11] Если ЦАП не имеет стабильной опорной частоты, в результирующий аналоговый сигнал будет добавлен шум. Однако приемники могут реализовывать различные стратегии, ограничивающие это влияние. [11] [12]
Оптическое волокно TOSLINK, в отличие от коаксиальных кабелей, невосприимчиво к контурам заземления и радиочастотным помехам . [13] Однако оптоволоконный сердечник TOSLINK может получить необратимое повреждение при сильном сгибании.
Смотрите также
- ADAT Lightpipe
- Dolby Digital Plus
- I²S
- McASP
- Манчестерский кодекс
Заметки
- ^ Потребительский S / PDIF обеспечивает защиту от копирования , тогда как профессиональные интерфейсы этого не делают.
Рекомендации
- ^ «Информация S / PDIF» . Intel . 21 июля 2017 . Проверено 3 апреля 2018 .
- ^ «S / PDIF» . Проверено 3 апреля 2018 .
- ^ «SoundSystem SixPack 5.1+ True 6 Channel + Digital In & Out - материал, о котором стоит знать» (PDF) . TerraTec . 5 июля 2001 г. с. 43 . Проверено 18 января 2011 года .
- ^ Марк Джонсон; Чарльз Кроуфорд; Крис Армбраст (2007). Справочник DVD высокой четкости: Создание дисков HD-DVD и Blu-Ray: Создание дисков HD-DVD и Blu-Ray . McGraw Hill Professional. С. 4–10 . ISBN 9780071485852.
... такие соединения, как S / PDIF, не имеют полосы пропускания, необходимой для передачи несжатого объемного звука ...
- ^ «Звуковая карта» . kioskea.net . Сеть киосков . Проверено 4 августа 2010 года .
Компоненты звуковой карты: [...] цифровой выход SPDIF (цифровой интерфейс Sony Philips, также известный как S / PDIF или S-PDIF, или IEC 958 или IEC 60958 с 1998 года). Это выходная линия, которая отправляет оцифрованные аудиоданные на цифровой усилитель с помощью коаксиального кабеля с разъемами RCA на концах.
- ^ Finger, Robert A. 1992 'AES3-1992: RevisedTwo-ChannelDigital аудиоинтерфейс., J.AudioEng.Soc, Vol.40, № 3, 1992 март, P108
- ^ «Тослинк или Коаксиал» . Проверено 15 апреля 2015 года .
- ^ Деннис Бон (2001). «Сопряжение AES3 и S / PDIF» (PDF) . Rane Corporation . п. 2 . Проверено 18 января 2011 года .
- ^ Джорджио Поццоли. « DIGITabilis: ускоренный курс по цифровым аудиоинтерфейсам » tnt-audio.com.
- ^ Крис Данн, Малкольм Дж. Хоксфорд. « Неисправен ли цифровой аудиоинтерфейс AES / EBU / SPDIF? » Конвенция AES 93, документ 3360.
- ^ а б Норман Трейси. « О джиттере, стандарте S / PDIF и аудио ЦАП ».
- ^ Лессо, Пол (2006). «Высокопроизводительный приемник S / PDIF» (PDF) . Аудио инженерное общество. Архивировано из оригинального (PDF) 4 июня 2014 года. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) Конвенция AES 121, документ 6948 - ^ Джозеф Д. Корнуолл (31 декабря 2004 г.). «Понимание цифровых межсоединений» . Audioholics.com . Проверено 12 июля 2007 года .
Внешние ссылки
- S / PDIF на Epanorama.net
- Подробнее о битах данных канала
- Взаимодействие AES3 и S / PDIF