Цифровые интерфейсы

Стр 1 из 2Следующая ⇒

14 Лекція 12. Аудіо система персонального комп'ютера

Питання:

1. Основи цифрової обробки сигналів.

2. Звукова карта ПК.

3. Інтерфейси звукових карт.

Література: 1. Гук. М. Апаратні засоби IBM PC. Пітер, 2005, с. 660 - 703.

1. Основи цифрової обробки сигналів.

Як відомо, чутні звуки являють собою механічні коливання, що досягають вух слухача зазвичай по повітрю. Діапазон частот, який сприймаються людським вухом, простягається від 20 Гц до 20 кГц, причому найбільша чутливість припадає на частоти 2-5 кГц. У цій області вухо сприймає сигнали в динамічному діапазоні близько 140 дБ 1 (відношення звукового тиску больового порога до порога чутності 10⁷). На краях частотного діапазону динамічний діапазон звужується до 50 дБ (чутливість вуха значно знижується, а тиск больового порогу зменшується). Розмовна мова в спектрі займає область приблизно 200 Гц-4 кГц при динамічному діапазоні близько 40 дБ. Музика може займати практично весь чутний діапазон частот і вимагати динамічного діапазону 70-90 дБ. Важливою особливістю слуху є здатність до локалізації джерела звуку, що забезпечується його бінауральним сприйняттям. Справа в тому, що звукові хвилі сприймаються обома вухами, які просторово рознесені. Коливання від одного джерела досягають вух з різною амплітудою і фазою, що дозволяє мозку оцінити напрям (азимут) джерела звуку. Сигнали з частотами нижче 300 Гц локалізуються погано, оскільки довжина хвилі щодо розміру голови велика. Найбільше значення для локалізації мають частоти від 1 до 3,2 кГц. Бінауральне сприйняття дозволяє не тільки локалізувати, але і виділяти окремі джерела (наприклад, окремі інструменти в оркестрі).

¹ децибелл (дБ) - логарифмічна міра вимірювання потужності Р щодо умовно прийнятого нульового рівня Р, визначається як 10log(P/P₀). Коли мова йде про посилення / послаблення напруги сигналу, використовують формулу 20log(U/U₀). Посиленню в 10 разів відповідає +20 дБ, послабленю в 2 рази відповідає -6 дБ. Частоти однойменних нот сусідніх октав відрізняються в 2 рази («центр» - нота «ля» першої октави - 440 Гц), що робить зручною логарифмічну шкалу частот.

10log(P/P₀)

^{1 ля 1 ля2}^f

Для передачі, зберігання, відтворення та синтезу звуків традиційно використуються перетворення акустичних коливань в електричні (мікрофон) і назад (динамік). Спочатку вся проміжна обробка (посилення, перетворення) сигналів вироблялася в аналоговій формі, природної для крайових електромеханічних перетворювачів. Зберігання, знову-таки в аналоговій формі, виконувалося на механічних (грамплатівки) або магнітних (магнітофонні стрічки) носіях. Для підвищення достовірності звукопередачі, включаючи просторове розташування джерел звуку, використовується двоканальна передача та зберігання - стереофонія. Спрощено її ідея - полягає в поділі трактів сигналів, призначених для лівого і правого вуха слухача. Така система дозволяє створити ілюзію звукової панорами - удавані джерела звуку (КІЗ) розташовуються на уявній сцені, розташованій перед слухачем. Однак пара колонок не дозволяє добитися великої ширини зони стереоефекту. Прослуховування через головні телефони не завжди зручно і теж не дає повної ілюзії присутності - поворот голови в бік КІЗ призведе до його відходу в ту ж сторону. Більш складні системи використовують більше число каналів, наприклад 4 в квадрафонії. Тут колонки розташовуються навколо (спереду і ззаду) слухача, що дозволяє отримати ефект присутності всередині деякого озвученого обсягу. Є і проміжні варіанти між дорогою квадрафонією і фактично стандартної стереофонією - квазі-і псевдоквадрафонія.

Аналогове представлення сигналів для обробки (фільтрації, створення різних ефектів) та зберігання має масу недоліків. По-перше, всі пристрої в тій чи іншій мірі володіють нелінійними передавальними характеристиками - проходячий через них гармонійний (чисто синусоїдальний) сигнал «обростає» гармоніками - складовими з частотами, кратними основній. Мірою спотворень, що вносяться нелінійністю, є коефіцієнт гармонік, він же коефіцієнт нелінійних спотворень (к.н.і.), який визначається як відношення потужності гармонік вихідного сигналу до потужності основного тону:

∑P_i

к.н.и.=─ ⁱ⁼² 100%

P ₍_о_._т_.)i=1

Ці спотворення вносять всі елементи тракту, так що їх всюди намагаються мінімізувати. Для сучасних високоякісних підсилювачів вважається хорошим значення к.н.і. в десяті і соті частки відсотка, для електромеханічних перетворювачів (особливо динаміків) значення набагато вище.

Наступна біда - шуми і перешкоди, характерні для будь-якої аналогової тех ніки. Вони звужують динамічний діапазон пристрою. Відношення сигнал / шум близько 90-100 дБ для аналогових пристроїв вдалося отримати порівняно недавно.

Що стосується зберігання інформації, то і тут аналогова форма найбільш вразлива - грамплатівки «запиливаются», магнітні стрічки обсипаються і роз магнічуються, в результаті раніше записаний сигнал при відтворенні сильно спотворюється. Втрати відбуваються і при тиражуванні - кожна перезапис або передрук вносить свою частку спотворень.

З розвитком електроніки з'явилася можливість більшу частину «подорожі» електричного сигналу виробляти в цифровій формі. Тепер вхідний сигнал (від мікрофона) після попереднього посилення оцифровується.

У цифровій формі він може передаватися, зберігатися (довго і без накопичення помилок), піддаватися різним штучним перетворенням. При відтворенні проводиться зворотне перетворення в аналогову форму, кінцеве посилення і перетворення в акустичні коливання.

Для оцифровки аналогового сигналу застосовується дискретизація за часом і квантування за рівнем. Це означає, що регулярно з частотою дискретизації виробляються вибірки миттєвого значення аналогового сигналу (рис. 12.1). Ці вибірки квантуються за допомогою аналогово-цифрового перетворювача АЦП (ADC - Analog - Digital Converter). На виході АЦП інформація являєся у вигляді двійкового коду - тобто числом, яке може приймати одне з безлічі дискретних значень, що визначаються розрядністю перетворювача. Очевидно, чим вище розрядність, тим точніше це число може представляти миттєве значення аналогового сигналу. «Може» тому, що для точності характеристика перетворювача повинна бути ще монотонної і лінійної. В ідеалі передавальна характеристика перетворювача виглядає рівною «драбинкою» з однаковими сходинками (лінійність) і без провалів (монотонність). Оскільки миттєві значення сигналу не "зобов'язані» потрапляти на сходинки цієї драбинки, при перетворенні виникають шуми квантування - відхилення квантованного значення від реального, в середньому, половина кванта. Для високоякісної передачі музики розрядність перетворювача повинна становити, принаймні, 16 біт, що є в аудіо-CD.

Рис. 12.1. Оцифровка аналогового сигнала

Вибір частоти дискретизації визначається теоремою Котельникова: для адекватного відновлення частота дискретизації повинна бути більше подвоєної частоти вищих спектральних складових вхідного сигналу. Щоб не цікавлять нас більш високі частоти не спотворювали оцифровку, вони повинні бути ретельно відфільтровані. У тому ж CD частота 44,1 кГц дозволяє відтворювати сигнал в смузі до 20 кГц - весь чутний спектр.

Зворотне перетворення виконується за допомогою цифро-аналогового перетворювача ЦАП (DAC - Digital - Analog Converter), на вхід якого поступає цифровий потік з тією ж частотою. Аналоговий сигнал після ЦАП повинен бути знову-таки відфільтрований - частоти вище половини частоти квантування придушуються. До пристрою ЦАП пред'являють ті ж вимоги з розрядності, лінійності і монотонності. Розрядність АЦП і ЦАП може і не співпадати - ефективна розрядність тракту визначатиметься найменшим значенням (включаючи розрядність знаходиться між ними цифрового каналу пере дачі або зберігання інформації.

На виході АЦП ми маємо потік даних з інтенсивністю 16 біт х 44,1 кГц = 705,6 Кбіт / с (88,2 Кбайт / с) на один канал, а при стерео - близько 1410 Кбіт / с (176 Кбайт / с). Очевидно, що з пониженням частоти дискретизації пропорційно знизиться і доступна смуга частот. Зниження розрядності призведе до підвищення нию похибки - рівня шумів квантування. Кожен відкинутий двоич ний розряд підвищить рівень цього шуму на 6 дБ. Якщо нас цікавить тільки розбірлива передача мови, можна «опуститися» до 8-бітного перетворення з частотою 5 кГц - в моно це дасть потік близько 5 Кбайт / с. При цьому на дискету 1,44 Мбайт можна вмістити близько 5 хвилин промови з низькою якістю. А одна хвилина стереомузики з якістю CD займає близько 10 Мбайт (на CD вміщається до 74 хвилин), так що є привід задуматися про компресії, тобто стисненні інформації звуку.

1.1. Методи стиснення звукової інформації.

Найпростіший спосіб цифрового представлення сигналів називається імпульсно-кодовою модуляцією (ІКМ) або РСМ (Pulse - Code Modulation). Потік даних РСМ являє собою послідовність миттєвих значень або вибірок (samples) в двійковому коді. Якщо при змінювані перетворювачі мають лінійну характеристику (миттєве значення напруги сигналу пропорційно коду), то дана модуляція називається лінійної (Linear PCM). У разі ІКМ кодер і декодер не виконують перетворення інформації, а тільки займаються упаковкою / розпакуванням біт в байти і слова даних. Інтенсивність потоку (bit rate) визначається як про твір частоти дискретизації (sample rate) на розрядність і на число каналів. Аудіо-CD дає потік 44100 х16х2 = 1411 200 біт / с (стерео).

Для реальних звукових сигналів кодування з лінійної ІКМ є неекономічним. Потік даних можна скоротити, якщо використовувати нескладний алгоритм стиснення, що застосовується у системі дельта-ІКМ (ДИКМ), вона ж DPCM (Differential Pulse - Code Modul ation). Спрощено цей алгоритм виглядає так: у цифровому потоці передаються не самі миттєві відліки, а масштабована різниця реального відліку і його значення, Сконструюйте ванного кодеком за раніше згенеровані ним потоку даних. Різниця пере дається з меншим числом розрядів, ніж самі відліки. В АДІКМ (адаптивна | ДИКМ, або ADPCM - Adaptive Differential Pulse - Code Modulation) масштаб різниці визначається за передісторії - якщо різниця монотонно зростає, масштаб збільшується, і навпаки.

Звичайно, відновлений сигнал при такому поданні буде більше відрізнятися від вихідного, ніж при звичайній ІКМ, але можна домогтися істотного скорочення потоку цифрових даних. ADPCM стала широко застосовуватися при цифровому зберіганні і передачі аудіо інформації (наприклад, в голосових модемах). Алгоритм ADPCM з точки зре ня процесора PC може бути реалізований як програмно, так і апаратно засобами звукової карти (модему).

Більш складні алгоритми і висока ступінь стиснення застосовуються в аудіо-- кодеках MPEG. У кодері MPEG -1 вхідним потоком є 16-бітові ви вибірки з частотою 48 кГц (професійна аудіотехніка), 44,1 кГц (побутова техніка) або 32 кГц (застосовується в телекомунікаціях).

Стандарт визначає три «шари» (layer) стиснення - Layer I, Layer 2 і Layer 3, що працюють один поверх іншого.

Первісна компресія здійснюється на основі психофізичних властивостей звукосприйняття. Тут обігрується властивість маскування звуків: якщо в сигналі є два тони з близькими частотами, істотно розрізняються за рівнем, то більш потужний сигнал замаскує слабкий (він не буде почутий). Пороги маскування залежать від віддаленості частот.

У MPEG весь діапазон звукових частот розбивається на 32 піддіапазони (sub - band), в кожному піддіапазоні визначаються найбільш потужні спектральні складові і для них обчислюються пороги частот маскування. Ефекти маскування від скількох потужних складових сумуються. Дія маскування поширюється не тільки на сигнали, присутні одночасно з потужним, але й на попередні йому за 2-5 мс (premasking) і наступні протягом до 100 мс (postmasking). Сигнали маскованих областей обробляються з меншим дозволом, оскільки для них знижуються вимоги до відношення сигнал / шум. За рахунок цього «загрубления» і відбувається стиск. Компресію на психофізичній основі виконує шар Layer 1.

Наступний етап (Layer 2) підвищує точність представлення і більш ефективно упаковує інформацію. Тут у кодера в роботі знаходиться «вікно» тривалістю 23 мс (1152 вибірки).

На останньому етапі (Layer 3) застосовуються складні набори фільтрів і нелінійне квантування. Найбільшу ступінь стиснення забезпечує шар Layer 3, для якого при високій достовірності декодування досягається коефіцієнт стиснення 11:1.

1.2. Методи обробки звукової інформації

При цифровому зберіганні легко реалізуються багато ефекти, які раніше вимагали громіздких електромеханічних або електроакустичних пристроїв або складної аналогової електроніки.

Насамперед, це штучна реверберація і луна.

Відомо, що в закритому приміщенні (наприклад, залі) від джерела до слухача доходить не тільки прямий звук, але і відбитий (багаторазово) від різних поверхонь (стін, колон і т. п.). Відбиті сигнали при ходять щодо прямого з різними затримками і загасанням. Це явище називається реверберацією. І Цим явищем при цифровій обробці сигналу можна управляти. При цифровому зберіганні легко реалізуються багато ефекти, які раніше вимагали громіздких електромеханічних або електроакустичних пристроїв або складної аналогової електроніки.

На основі зміщення вибірок можна робити і більш складні ефекти. У цифровій формі подання легко імітується ефект Допплера - вимірювання частоти при швидкому наближенні джерела звуку до слухача чи віддалені джерела від слухача. З цим ефектом стикалися всі - однотоний свисток поїзда, що наближається звучить вище, а відаляючий - нижче реального тону. У цифровому вигляді при відтворенні накопичення відставання вибірок призведе до зниження тону, а скорочення відставання - до підвищення.

Крім фокусів із затримками можливе використання цифрової фільтрації - від реалізації найпростіших темброблоків і еквалайзерів до «вирізання» голосів з пісні (ефект «караоке»). Усе визначається програмним забезпеченням і обчислювальними ресурсами процесора.

2. Звукова карта ПК.

2.1. Структурна схема звукової карти.

Спрощена блок-схема традиційної аналогової звукової карти наведена на рис. 12.2. Аналогові сигнали від різних джерел - мікрофона, CD (тут зазвичай використовується аналоговий інтерфейс CD - ROM), лінійного входу, а так само ЦАП і синтезатора - змішуються мікшером. Мікшер для кожного входу має аналогові регулятори з цифровим управлінням, що дозволяють змінювати посилення і баланс стереоканалів. Мікшер може бути доповнений регулятором тембру - найпростішим регулятором підсилення високих і низьких частот або багатополосним еквалайзером (на малюнку не показані). З виходу мікшера аналоговий сигнал надходить на лінійний вихід і крайовий підсилювач ..

(MIDI)

ПГ

Рис. 12.2. Блок-схема звукової карти

§ Line In - Лінійний вхід від магнітофона, тюнера, програвача, синте затору і т. п. Чутливість порядку 0,1-0,3 В.

§ Line Out - Лінійний вихід сигналу на зовнішній підсилювач або магніто фон, рівень сигналу порядку 0,1-0,3 В.

§ Speaker Out - Вихід на акустичні системи або головні телефони. Підключати до нього зовнішній підсилювач потужності недоцільно, оскільки тут спотворення більше, ніж на лінійному виході.

§ Mic In - Мікрофонний вхід, чутливість 3-10 мВ. Цей вхід зазвичай монофонічний, але іноді використовується трьохконтактне гніздо (як в стерео), у якого додатковий контакт (на місці правого каналу) призначений для подачі живлення на електретний мікрофон.

Власне цифрові канали звукової карти проходять через інтерфейсні схеми (наприклад, MIDI - від шини розширення до ЦАП і від АЦП назад до шини. Для передачі потоків даних використовуються канали DMA (Direct Memory Access = Прямий доступ до пам'яті) - один 8-бітний і один 16-біт ний. Перетворення синхронізуються від програмованого генератора (ПГ), який визначає частот у дискретизації. Частоту дискретизації, розрядність (8 або 16 біт) і режим (моно / стерео) вибирають при записі. Про т цих параметрів залежить якість оцифровки і обсяг інформації, займаної записом з певною тривалістю. Ці ж значення параметрів повинні встановлюватися і при відтворенні даної записи (відомості про них зберігаються в заголовках звукових файлів). Зміна параметрів відтворення щодо параметрів записи в загальному випадку вимагає програмного перетворення файлу даних.

Незважаючи на наявність двох каналів DMA, далеко не всі карти дозволяють ра ботати в дуплексному режимі цифрового каналу - одночасно і незалежно вводити і виводити цифровий потік. Повний дуплекс потрібний, наприклад, для IP-телефонії: аналоговий сигнал від мікрофона надходить на АЦП, з якого цифровий потік в стислому вигляді укладається в пакети IP-транспорту. Од ночасно з прийнятих пакетів дані через ЦАП направляються на аудіо вихід. У структурі, зображеній на рис. 12.2, ці потоки перетнуться в мікшері і показані пунктиром. Практично всі сучасні карти підтримують повний дуплекс. У них є два мікшера - один для запису, інший для відтворення. У складних картах може бути і пара перетворювачів ЦАП (стереофонічних), один з яких служить для відтворення звукозаписів, а інший обслуговує цифрові синтезатори. У сучасних картах, побудованих на основі сигнальних процесорів, аналогові мікшери замінюються цифровими. У ряді карт число входів у мікшерів (4) менше, ніж число можливих джерел сигналу. Тоді на карті є програмно-керований комутатор, за допомогою якого можна вибрати джерела, що посилаються на мікшер запису і мікшер відтворення.

Для створення спеціальних ефектів (хор, реверберація і т. п.) на більш складних звукових картах застосовуються процесори обробки сигналів DSP (Data Signal Processor).

2 .2. Цифрові технології в звукових картах

За ступенем витіснення аналогової обробки цифрової технологією фірма Intel розрізняє три градації звукових карт аналогові (Analog) карти мають аналогові вхідні (мікрофон, линів ний вхід, CD) і вихідні (лінійний і від підсилювача) ланцюги. У цих картах найчастіше застосовуються аналогові мікшери. На цих картах розміщуються і порт традиційного MIDI.

Карти Digital Ready дозволяють замінити вхідні і вихідні аналогові інтерфейси на цифрові, використовуючи шини загального призначення (USB, FireWire) і спеціальні цифрові аудіо інтерфейси (S / PDIF, I 2 S) для підключення цифрової аудіоапаратури. У цих картах аудіо потік від будь-якого джерела всередині карти представляється в цифровому вигляді і може перенаправлятися як на аналогові, так і на цифрові зовнішні інтерфейси або носії інформації. На відміну від перших карт, де характеристики АЦП (розрядність, максимальна частота перетворення) часто були гірші, ніж ЦАП, тепер акцент зроблено на АЦП. Розрядність цього перетворювача підвищують до 18 біт і більше, зберігаючи розрядність ЦАП в 16 біт. Якісний АЦП, який залишається єдиним джерелом шуму («цифра» не шумить за визначенням) потрібен для розширення динамічного діапазону. Розрядність оброблюваних аудіо даних збільшують до 32 біт, щоб при обчислення х не губилася точність. Перетворювач ЦАП використовуються тільки для прослуховування, так що їх погрішності і шуми не накопичуються. Оскільки між такою картою і системною шиною може знадобитися циркуляція безлічі цифрових аудіо потоків, як шини розширення PCI альтернатив не має. Інтерфейс аналогового джойстика з цих карт йде, маючи на увазі його заміщення цифровим для шини USB.

У повністю цифрових картах (Digital Only) зовсім відсутні аналогові інтерфейси, в них використовуються інтерфейси S / PDIF, PS, AC - Link, а також введення-виведення по шинах USB і Fire Wire. У цих картах від традиційних 16-бітних стерео стандартів переходять до багатоканальних систем більшої розрядності і з частотою квантування 48 кГц і вище.

Перехід на повністю цифрову обробку аудіосигналів, включаючи мікшування, фільтрацію, позиціонування і застосування ефектів став можливий навіть для програмної реалізації на сучасних процесорах. Однак якщо для одного потоку це і прийнятно, то для безлічі потоків і в багатозадачній системі високої якості обробки не отримати (почнуться «заїкання»), а завантаження процесора буде занадто високою. У графічній системі подібна проблема вирішується відеоакселератором, які стали вже традиційною частиною відеокарт. Те ж починають застосовувати і в аудіокарта. Апаратні засоби, реалізувавши функції обробки аудіопотоків, називають аудіоакселераторами. Фактично це сигнальні процесори (DSP) із стандартизованим програмним інтерфейсом (набором драйверів).

С переходом на цифровые технологии обработки аудиосигналов возникает проблема сведения на микшере сигналов от источников с разными частотами выборки. В аналоговой обработке таких проблем не возникает. Самый простой (но не самый лучший) способ сведения — преобразовывать цифровые сигналы в аналоговые, фильтровать и суммировать уже аналоговые сигналы (а потом их снова преобразовывать в цифровые, например, для записи в файл). Однако возможно и чисто цифровое решение проблемы — преобразование частоты дискретизации, оно же ресэмплинг (resampleing), или SRC (Sample Rate Conversion). Преобразование возможно как в сторону понижения частоты (прореживание выборок), так и повышения. Понижение частоты автоматически приводит к пропорциональному сужению полосы пропускания аудиосигнала. Повышение частоты выборок путем пересчета аудиосигнал, естественно, не улучшит — новые выборки будут «придуманы» конвертером путем интерполяции реально существующих.

Рис. 11.5. Преобразования частот дискретизации

Вполне очевидно, что пересчет будет гораздо проще (и вернее) при удвоении частоты, а не при умножении, скажем, на 8/7. В цифровой аудиосистеме удобно привести все сигналы к единой частоте, и с точки зрения максимального сохранения качества — к самой высокой из используемых. Большое неудобство заключается в том, что аудио-CD (считавшиеся еще недавно эталоном качества) задействуют частоту дискретизации 44,1 кГц, а на DVD кодирование MPEG-2 предусматривает частоту 48 кГц, и эту частоту нельзя обходить вниманием. При разработке аудиокодека АС'97 (см. ниже) был выбран ряд рекомендованных частот дискретизации 8,000, 11,025, 16,000, 22,050, 32,000, 44,100 и 48,000 кГц. Основной частотой принята 48 кГц, и все остальные сигналы приводятся к ней по схеме, приведенной на рис. 11.5. Самым тяжелым преобразованием в этой цепочке является пересчет 147:160 — из 147 выборок, например, от аудио-CD, «сочиняют» 160 выборок, также равномерно распределенных во времени. Для осуществления пересчета требуется буферная память для временного хранения выборок, объем требуемого буфера зависит от соотношения частот и алгоритма пересчета. Понятно, что даже при самом лучшем алгоритме пересчета сигнал от аудио-CD всяко потеряет в качестве.

3. Интерфейсы цифровых карт

Звуковая карта имеет набор разъемов для подключения внешних аудиосигналов, аналоговых и цифровых; звуковая карта может иметь дополнительный интерфейс подключения дочерней карты, расширяющий возможности основной. Дочерние карты могут содержать более качественный синтезатор, дополнительные высококачественные устройства ЦАП, АЦП и иные средства.

3.1. Аналоговые интерфейсы

Аналоговые интерфейсы используются для подключения стандартной бытовойаппаратуры, микрофона, аналогового выхода CD-ROM. На большинстве картмассового потребления для аналоговых сигналов предназначены малогабаритные разъемы — «мини-джеки» (jack) диаметром 3,5 мм, моно и стерео. Эти разъемы универсальны (используются на бытовой аппаратуре), но имеют весьма низ
кое качество контактов — являются источником шумов (шорохов и тресков),а также иногда просто теряют контакт. На некоторых высококачественных картах сигналы линейного входа и
выхода выводятся на пары разъемов RCA, что обеспечивает очень хороший контакт (особенно в позолоченном варианте). В просторечии такие разъемы, часто используемые на бытовых видеомагнитофонах, называют «колокольчиками» или «тюльпанами».

Рис. 12.3.Разъемы подключения аудиосигналов: а— мини-джеки (стерео и моно); б— внутренние разъемы подключения CD-ROM

3.2. Цифровые интерфейсы

S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format) — цифровой последовательный интерфейс (и форматы данных) для передачи аудиосигналов между блоками бытовой цифровой аудиоаппаратуры Этот интерфейс является упрощенным вариантом студийного интерфейса AES/EBU (Audio Engineers Society/European Broadcast Union). Интерфейс AES/EBU использует симметричный двухпроводный экранированный кабель с импедансом 110 Ом, разъемы XLR, уровень сигнала — 3-10 В, длина кабеля — до 12 м.

Интерфейс S/PDIF использует коаксиальный кабель 75 Ом, разъемы RCА или BNC, уровень сигнала — 0,5-1 В, длина кабеля — до 2 м. В звуковых картах внутренние разъемы S/PDIF проще — это просто пара штырьков на плате с соответствующей ответной частью на кабеле. Такие же упрощенные разъемы применяются и на новых приводах CD-ROM, имеющих выход S/PDIF. «Штатная» схема передатчика S/PDIF содержит разделительный импульсный трансформатор (1:1), благодаря которому соединяемые устройства гальванически развязываются.

Кроме электрической существует и оптическая версия интерфейса S/PDIF — Toslink, стандарт EIAJ СР-1201 — с инфракрасными излучателями (660 нм). Применение оптики позволяет обеспечить полную гальваническую развязку устройств, что необходимо для снижения уровня наводок. Для пластикового волокна (POF) длина кабеля — не более 1,5 м, для стеклянного волокна — 3 м. В.

12 Следующая ⇒