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数字声频接口标准
来源: | 作者:blpadmin | 发布时间: 2017-12-25 | 5416 次浏览 | 分享到:

  所谓接口是指一种规格标准,两个系统之间相互沟通的通信协议,以及不同设备为实现与其他系统或设备的通信而具有的对接部分。

模拟声频设备在进行连接时要注意设备之间的电平匹配、阻抗匹配以及连接方式的一致性(指平衡与不平衡的一致性),即使产生一些偏差也不会造成信号很大的失真,因此在模拟设备中不特意提及设备之间的接口。但在数字声频设备的互连系统中,接口模式至关重要。

数字化设备在进行A/D、D/A变换以及数字信号处理时所使用的采样频率及量化比特数彼此存在差异,因此要求互连设备的采样频率及量化比特数应保持一致,否则对传输的信号将产生损伤乃至不能工作。为了实现不同格式的数字声频设备之间的相互连接,故而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,即数字声频接口标准。

下面对一些主要的接口标准进行简单的介绍。

1.AES/EBU(AES3-1992)接口

AES/EBU接口标准是由AudioEngineeringSo-ciety/EuropeanBroadcastUnion(美国声频工程协会/欧洲广播联盟)制定的一种专业的数字声频接口标准,现广泛应用于大量的民用产品和专业的数字声频设备,如:CD机、DAT、MD机、顶级采样器、大型数字调音台、专业数字声频工作站等。

AES/EBU接口标准与AES3-1992、国际电工委员会(InternationalEleCTRotechnICalCommission,IEC)的IEC958(类型1)、CCIRRec.647和EBUTech3250E基本一致,它可以通过一个平衡式接口来串行传送被复用的双通道数字声频信号,采用的平衡驱动器和接收器与用于RS422数字传输的标准类似,其输出电平为2~7V。

AES/EBU接口采用的传输介质是同轴电缆或双绞线。专业的接口允许电缆的长度为100~300m。在不加均衡的情况下,这种接口允许的传输距离可以达到100m;如果加均衡,则可以传输得更远。

AES/EBU的普通物理连接媒质有:

AES/EBU接口的通道编码采用双相标志码,它是一种二进制频率调制通道码。无论码元为“1”或“0”,在每个数据比特周期的开始都有一个电平跳变。

(1)平衡或差分连接,使用XLR(卡侬)连接器的三芯话筒屏蔽电缆,阻抗为110Ω,电平峰一峰值范围为0.2V~5V,抖动为±20ns。
  (2)单端非平衡连接,使用RCA插头的声频同轴电缆。
  (3)光学连接,使用光纤连接器。
  2.标准型民用接口(IEC958,类型2)
  标准型民用接口(IEC958,类型2),与专业的AES/EBU接口非常相似,但是它采用特性阻抗为75Q的同轴电缆来进行不平衡的电气连接。这种接口常用于准专业级或民用级数字声频设备的技术规格中,比如CD播放机和DAT机。通常其端口采用的是RCA型唱机接口(俗称莲花插)。
  3.SPDIF-2接口
  SONY和PHILIPS的SPDIF-2(SONY/PHILIPSDIgitalInterfaceFormat),它被设计为用每根电缆来传送最高量化精度为20b的一个通道的数字声频信息。并采用7511同轴电缆和75Q的BNC型接口端子。电平为TTL兼容电平(0~5V)与声频通道接口端子相匹配的还有单独一个用来传送字时钟信号的接口端子。也有符合RS422标准的多通道电气接口,这种接口采用D型多通路接口端子,要用单独一个BNC接口端子来传送字时钟。
  SPDIF-2接口主要被用在由SONY专业数字声频设备向外传送声频数据上。
  4.多通道声频数字接口(MADI)
  多通道声频数字接口(Multi-channelAudioDigitalInterface,MADl)是以双通道AES/EBU接口标准为基础的多通道数字声频设备间的互连标准。它可以通过一条75Ω的同轴电缆或光纤来串行传输56个通道的线性量化声频数据,以便每个通道的一个样值能够在一个声频采样周期内传送出去。
  指定采用75Ω视频同轴电缆和BNC接口连接件,发射机的输出电压峰一峰值应为0.3~0.6V,最长的同轴电缆长度不超过50m。如用光缆,它可以传送更远的距离。
  例如,光纤分布式数据接口(FiberDistributedDatalnterface/FDDl)可以用于长达2km的连接。
  5.其他标准接口
  (1)ADAT
  又称Alesis多通道光学数字接口,是美国Ale-SIS公司开发的一种数字声频信号格式,因为最早用于该公司的ADAT八轨机。该格式使用一条光缆传送8个通道的数字声频信号。
  (2)TDIF
  是日本Tascam公司开发的一种多通道数字声频格式,使用类似于计算机的25针串行电缆线来传送8个通道的数字声频信号。
  (3)R-BUS
  它是Roland公司新推出的一种8通道数字声频格式,也被称为RMDBII。它的插口和线缆都与Tascam公司的TDIF相同,传送的也是8通道的数字声频信号,但它有两个新增的功能:一是R-BUS端口可以供电,这样当将一些小型器材连接在其上使用时,这些小型器材可以不用外接电源;二是除数字声频信号外,R-BUS还可以同时传送运行控制和同步信号。
  当两台设备以R-BUS口连接时,在一台设备上就可以控制另一台设备。例如,将Ro-land公司的VSR-880多轨机通过R-BUS连在Ro-land的VM系列调音台上时,就可以在VM系列调音台上直接控制多轨机的运行。
  6.1/0接口
  计算机主机与外围设备通常不能直接连接,必须通过相应的I/O接口电路来实现。
  在计算机中,接口是指外围设备与主机进行了解彼此的语言、数据传输速度、指令时序的规范。接口类型有:SCSI、ATA、USB及IEEE1394。
  (1)SCSI
  SCSI接口是小型计算机系统接口的缩写,为并行接口(ParallelInterface)。由8位数据总线、1位奇偶校验和9条控制信号线组成。在高端计算环境(指工作站、服务器、大型计算机及超级计算机)中使用,是通过一条50线扁平电缆(SCSI-2为68线)与SCSI接口的硬盘驱动器相连。最多可在SCSI接口上连接8个外部单元,每个单元又可分为几个子单元,如硬盘。速率达到20Mb/s。
  (2)ATA
  ATA接口又称IDE,同样为并行接口,为低端计算环境中使用。采用16位数据并行传送方式,其数据传输率在10Mb/s以上,通过一条40芯扁平电缆与IDE硬盘驱动器相连。
  (3)USB
 ?、賃SB(UniversalSerialBus)接口:是一种支持即插即用的通用串行接口,在连接外围设备时,如活动硬盘、数码相机等,可不必关断主机电源,直接将连接外设的USB线的插头插入机箱上的USB插座即可主机与外设连接。当采用主机多级联方式可连接多达127个外设。主机与外设间的距离可达5m。
  USB支持的数据传输率在1.5~12Mb/s,可满足低速外设要求。
 ?、赨SBMIDI接口:USB数字声频接口用在MIDI接口上,即USBMIDI接口。例如:RolandSC-8850音源带有USB接口。
 ?、踀SB数字声频接口:USB数字声频接口是指采用USB接口形式的数字声频接口卡。如DIRECT-MIXusb3,24bA/D变换,立体声大三芯线路IN/OUT,立体声大三芯线路IN/OUT,大三芯传声器和吉他输入,耳机插口。IN/OUT电平调整,全部输入电平LED指示,输出电平LED指示。44.1kHz采样频率,Mac/PC/便携电脑兼容。
  (4)IEEE1394
  1EEE1394是美国苹果(Apple)公司开发称为火线“FireWire”的串行总线接口。它属于连接外围设备的高速数字接口的一种标准,规定传输速率100Mb/s、200Mb/s以及400Mb/s。当前已经成为许多苹果电脑的标准配置。
  特点:支持热插拔,IEEE1394为串行接口,其电缆内由6根线组成,内有电源线及A和B两对信号线。为保证传输速率,电缆长度不宜超过4.5m。
  USB与IEEE1394对比如下。
  传输数据速率:IEEE1394可达到400Mb/s,可连接高速外设;USB为12Mb/s,适用低速外设连接。
  节点串接数目:IEEE1394是63,USB为127。
  连接电缆长度:IEEE1394为4.5m,USB为5m。
  缆线结构:IEEE1394内有2对双绞线式的信号线和2对电源线,而USB仅有1对信号线和1对电源线。
  数据包容量:IEEE1394为512B,USB为256B。
  总线仲裁功能:IEEE1394所有节点控制器IC,而USB仅是主机控制器IC。

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