Articles Comments

KARAGYOZOV.COM » digital audio, Sound theory » ЦИФРОВИ ИНТЕРФЕЙСИ

ЦИФРОВИ ИНТЕРФЕЙСИ

ВАЖНО: Типът конектор /и свързващ кабел/ е едно, а интерфейсът – друго!! Не трябва да се бъркат!

AES – 3 , S/PDIF

Основният цифров интерфейс за двуканална комутация е AES/EBU, или по-късно възприет като абревиатура AES-3. /конектор №1 от снимката/. Първоначално възникнал като 16 и 20 битов, впоследствие доразвит до поддръжка на 24 бита – 44,1 или 48 kHz семплираща честота моно или стерео. Използваният конектор е XLR, или както е познат жаргонно – канон. Изходът е мъжки, а входът женски, както е и при аналоговата комутация. Свързването на пиновете в конектора е същото, както и при стандартен аналогов балансиран кабел. По стандарт връзката е балансирана, 3-жилна, на 110 ома. Това теоретически осигурява дължина на връзката до 100 метра. В много от случаите се използва микрофонен кабел поради широкото си разпространение. Въпреки че не е с подходящия омаж, се счита, че до 30 метра може да се осъществи безпроблемно свързване с такъв кабел.

Стандартът AES-3 е професионален. В полупрофесионалните и битови сетъпи също има нужда от двуканална цифрова комутация – CD-плеър /DAT или Mini-Disc рекордер, компютърни полупрофесионални и битови звукови интерфейси и др. Затова се разработва битов вариант на AES-3, познат като S/PDIF/. Характеристиките на сигнала, sampling rate /bit rate /number of channels са същите, но типа кабел и конектор – не. Кабелът е небалансиран коаксиален – 75 ома. Свързващия конектор – RCA, или както   е известен на жаргон – чинч.

            Поради факта, че е небалансиран, и поради различния си импеданс, този вариант на AES-3 може да предава сигнал на по-малко разстояние

Не по-малко разпространен е и друг начин на свързване по S/PDIF – чрез оптична връзка. Това е вариант на коаксиалното свързване по RCA /чинч/, но след електическата част се поставя оптрон, преобразуващ цифровите електрически импулси в пулсиращ светлинен поток. Данните се предават по оптично влакно и на входа на приемащото устройство се преобразуват отвоно в електрически сигнал. Този начин на свързване се нарича TosLink поради факта, че е разработен от Toshiba.

ВАЖНО! Интерфейсът S/PDIF е един и същ като формат за предаване на данни и като организация на цифровите пакети в него, RCA и TOSLINK – коаксиалният и оптичният начин на свързване се различават само по конекторите и свързващото влакно/кабел. Разлика в данните и тяхната подредба няма!

    S/PDIF форматът се използва по два начина:

               1. За това, за което говорихме досега, а именно предаване на двуканален цифров аудиосигнал в некомпресиран вид – PCM сигнал;

            2. За предаване на цифров аудиосигнал по стандарта IEC 61937 – а именно компресиран многоканален аудио сигнал – MPEG-2 audio, AC3 Dolby Digital, DTS, ATRAC, AAC stream.

ADAT

            ADAT интерфейсът е стандарт за предаване на аудио данни между цифрови устройства, използващ оптично влакно и TOSLINK конектор на краищата му. По този начин ADAT и S/PDIF интерфейсите използват еднакъв тип  връзка  и конектор /в случая, когато S/PDIF се предава по оптика/. Въпреки това както броя канали, така и протокола на данните са абсолютно различни и двата интерфейса не трябва механично да се свързват, въпреки че технически е възможно от гледна точка на конекторите. Трябва да се гледа на гърба на съответното устройство надписа до оптичния конектор, обозначаващ типа интерфейс:       

Брой канали – 8, битова резолюция – 16, 20, 24, семплираща честота – 44,1 или 48 kHz, която може да варира в определени граници – до около 50kHz – за да се синхронизира по външни устройства – т.нар. varispeed.

            Стандартът е станал много популярен поради възможността да се предават данни в едната посока за 8 канала едновременно само по една оптична връзка. Тъй като и конекторът не е голям като обем, може спокойно да се вгради в различни интерфейси, включително и малки по обем, дори и на гърба на звукова PCI или PCI-Express платка. Така с малко свързващи елементи и на малка площ може да се направи многоканално свързване без проблеми:

TDIF 

                Вторият популярен стандарт за носител за цифрово предаване на 8-канален звук е DTRS (Digital Tape Recording System) и интерфейса TDIF. Записът се осъществява върху конкурентната видеокасета на Sony – HI-8, а интерфейсът е не оптичен, а коаксиален – D-sub 25 pin (това, което сме свикнали да виждаме като принтерски порт).

 

В крайна сметка като показатели ADAT и TDIF интерфейсите са твърде сходни, за да предпочетем някой от тях само на тази база. Въпреки това като самостоятелни интерфейси /абстрахирайки се от случаите, когато се използват за връзка към устройствата, за които са създадени/ ADAT е много по-разпространен. Главната причина за това е по-малката големина на конектора и факта, че е оптичен, което го прави по-лесен за вграждане и по-безпроблемен за използване. Де факто в днешно време  ADAT се е наложил като многоканален цифров стандарт за предаване на аудиоданни.

M A D I

При наличието в днешно време на многопистови дискови рекордери и звукови интерфейси с 24 и повече канали вход/изход логично е да се потърси интерфейс, предаващ по едно свързващо звено 48 и повече канала наведнъж. Това е MADI –  Multi-Channel-Audio-Digital-Interface, разработен от Sony, Studer и Solid State Logic. В първата си имплементация той поддържа 48 аудиоканала, а в сегашния си вид – 56 или дори 64.  Това е сериен интерфейс, който най-лесно можем да си представим като 28 AES/EBU стереосигнала, вървящи последователно по един BNC конектор.

Важно е да знае, че този интерфейс не е самосинхронизиращ се, т.е. той използва допълнителна синхронизация, НЕ МИНАВАЩА ПРЕЗ КАБЕЛА ЗА АУДИО ДАННИ.

Затова е добре да се поглежда на гърба на MADI устройството кой BNC конектор е за аудио и кой – за Word Clock, за разлика от другите стандарти, при които колчем видим на гърба на използвания от нас уред BNC, знаем, че това е синхронизация.

Към настоящия момент MADI интерфейсът не е разпространен, колкото S/PDIF или ADAT например, но поради големите си възможности и гъвкавия си протокол за предаване на данни той е много перспективен формат. Разбира се, в областта на дигиталните аудио стандарти всяка прогноза е по-скоро с пожелателен характер, това просто е мнението на автора.

  Освен гореизброените видове интерфейси има и други, някои неналожили се достатъчно, други по-скоро вътрешнофирмени, като M-LAN протокола на Yamaha или S-DIF на Sony. Ние няма да се спираме на тях, в информационното пространство има достатъчно информация по тези въпроси. Важно в случая беше да уточним най- разпространените стандарти за предаване на данни по цифров път и техните особености, защото все още съществува масово непознаване на тези интерфейси, а оттам и работата с тях води до неразрешими при неправилна употреба проблеми.  

Пълния текст на този материал можете да прочетете в  “Цифровият звук – Митове и решения”

Filed under: digital audio, Sound theory

Leave a Reply

*