计算机与音响设备的接口及标准 中央人民广播电台技术中心 李清斌 简述： 随着数字技术的不断发展以及计算机应用技术的日益普及，数字音频工作站（DAW：Digital Audio Wrokstarion)在音频制作领域开始发挥着越来越大的作用，这样计算机与其它音响设备的连接就成为一 个急待规范的问题。 目前国内常用数字音频工作站，其声卡一般都设有模拟音频信号输入输出接口，是由A/D（模/数）转换器 与D/A（数/模）转换器进行连接的。由于模拟声音接口直接决定着数字音频工作站的电声性能，在DAW的许多& #20135;品中都采用了指标很好的64倍或128倍过采样A/D转换器，采用8倍或16倍过采样18bit 量化D/A转换器，这样不仅提高了系统的电声指标，也大大简化了电路，使得反混叠（aliasing)等模拟技术大 大简化，并使专业级的接口电路成为批量产品。 此外，音频工作站最重的要是还设有AES/EBU以及SPDIF等数字接口，以用来进行数字音频信号的输入和输出。另外，一些高&# 26723;产品还为使用者提供了YAMAHA.PD等其它更多格式的专用接口，这些都是采用ASIC技术开发的，更有甚者，有的厂商甚至能够在一块 ;芯片上集成了八种协议格式的接口。 除此之外，数字间起源工作站通常还设有MIDI接口，SMPTE时间码接口等。在系统同步方面，几乎所有的产品都有SMPTE时间&# 30721;发生以及读出电路。最安全的还有VITC、LTC、YV帧等多种时码链锁，这些都是相当成熟的技术。下面，我们 N简单讨论一下这些接口格式： 一、接口分类： 计算机与音响设备的接口类型多种多样，但究根寻源，按照其所传输信号的种类划分，无外乎两大类：音 频信号接口与同步信号接口： 1、音频信号接口： I、按传输信号的类型分：模拟接口与数字接口 A、模拟接口 由于长期以来模拟设备的广泛应用，模拟接口至今在音频领域还占有很大的比重，常见的模拟输入、$ 755;出接口如：大、小三芯插头，RCA唱机型（莲花型）插头、XLR卡侬式插头等等，因为这类接口我们平常用的比较多，也较 026;熟悉，在此就不再多说。 B、数字接口 专业的数字音频系统和某些民用系统均有符合某种标准协议的数字接口，利用它可以将多个通道的数字声 频数据在两个设备间传送，而不会产生音质的损失，只要误码能够被完全纠正，那么不论 进行多少代数字复制，都不会影响最后一代的声音质量，从而就可以进行真正的无损化的数字域复制。 II 、按接线方法分：平衡类接口与不平衡类接口 A、平衡类接口 专业音响和广播设备的大部分都具有平衡的输入和输出电路接口。输入和输出端一般为XLR卡侬式插座，插座上 酗T个端子：+、一、地三个端子。其+（-）的意义是指输出信号与输入端的+信号同相（或反相）。平衡式接法的输入输出设备抗 声能力较强，因为串进电缆或设备内的噪声一般同时出现在正负输入端，对地电压 ;大小相等而相位相同，也就是我们通常所说的共模噪声，但是接在后面的平衡输入电路仅传输正负两端信号的差，能够抑 謢@模噪号。 B、不平衡类接口 不平衡的输入输出接口常见于民用的音频设备，其输入输出端对机架为热端，接头一般为RCA唱机型接头 C不平衡接法的抗噪声能力较弱，此连接方式一般用于一米左右的短线连接且噪声较小的环境，或者是低阻高输出信号的连接，如 \放与扬声器之间。 2、同步信号接口 与模拟声频信号不同，数字声频信号有严格的时间结构，因为一个采样信号要同其它采 679;进一步构成有一定时间长度的帧和块。如果数字声频设备打算进行彼此间的通讯，或者如果数信&# 21495;要以某种方式进行组合，那么它们就应该与共用的参考信号取得同步，以使设备的采样频率完全一致，并且不会 135;生彼此间采样频率的漂移。 因此，为专业应用而设计的数字间起源工作站常常提供了各种各样的同步输入接口，在同步的起始点，记录和重 放要锁定到SMPTE/EBU时间码源或MIDI时间码（MTC）源上，或者锁定到外部的采样率时钟、视频同标准或 968;字声频同步标准上。在内同步方式中，系统锁定在其自身的晶体振荡器上，如果它符合AES的应用场合（AES-1984），那么在专Ç 94;的设备中应该有+10ppm的精确度（民用设备的精确度要比此小得多）。在外同步方式中，系统就锁定到它的某一个同步输入上，典型 漲P步输入是字时钟（WCLK）， 它通常是采样率的方波TTL电平信号（0-5V），一般采用BNC型接口端子，并且在设备上普遍使用Sony接口（SDIF）。在所有的情况中，一个机器或源必༿ 5;被确认为“主机”（Master),由它作为整个系统的同步参考，而其它机器为“从机”（slaves). 二、数字接口类型： 在数字声频设备之间进行数字声频信号的传输的方法有两大类；用电缆传$ 755;信号；以及用光缆将“0”、“1”信号以光的灭、亮形式来传输，无论哪种形式的数字传输，其信号格式 均如图1所示。 图1. 数字信号格式简图 对于电缆传输的数字信号接口，现有的数字接口的种类很多，详见表1，有些是国家标准的，而中外一些& #21017;是厂家专用的。这些数字接口都能传送至少16比特分辨率的数字信号，并且能够工作于44.1KHz和48KHz的标准采用频率之下，如果必要 话，还能工作在32KHz，并带有一定的容限范围，以便进行变速操作，大多数标准只是针对一个或双通道的，但其中也有多 通道的接口，这就是所谓的MIDI（Multi-channel Audio Interface,多通道数字接口）。 专业 民用 标准 AES3-1992 CP-340，Type-I IEC958类型1 CCIR647 EBU3250 S/PDIF CP-340，Type-II IEC958类型2 硬件 5V（峰-峰）平衡 110欧双绞线对YSIJ3P（XLR）连接器 5V（峰-峰）单端 75欧同轴 TX（RCA/唱机）连接器 软件 通道状态比特 通道状态比特 表1：数字接口分类表 注：当使用屏蔽双绞线对作为平衡传输线时，距离最好不要超过100m 当使用不平衡传输时，屏蔽电缆长度只有几十米 1、AES/EBU接口（AES3-1992） 图２：标准以通道接口 ＡＥＳＥＢＵ的推荐用电子电路 对于AES/EBU接口，在AES3-1992，IEC958（类型1），CCIR Rec647和EBU Tech 3250E中所述基本上是一致的，它可以通过一个平衡接口来串行传送两通道的数字声频信号（A和B），它采用平衡的驱动器和接收 飽A与用于RS232数字传输的标准类似，其输出电平为2V至7V，如图2所示，这种接口允许的两通道声频信Ö 95;转送的距离可以达到100m，但更长的距离则需要采用相当的线缆、均衡和端口。一般使用标准的XLR-3接口，并标有DI（数字输 入）和DO（数字输出）。 图３：标准双通道接口帧的格式 图４在子帧开始处有三种不同的起始状态（Ｘ，Ｙ和Ｚ），它们用来对接收器进行同步 每个声频采样包含在“子帧”中（如图3所示），而每个子帧是以三种同步型中的一种来开始，以便标志出采样是A通道 还是B通道的，或用来标志出一个新通道状态块的开始（如图4所示）。另外的附加数据也包含在子帧中，它是一个4比特的& #36741;助数据，此外在每个子帧中还有一个有效比特（V），一个用户比特（U），一个通道状态比特（C）和一个奇偶校验 比特（P），它们共同组成了一个32比特的子帧和一个64比特的帧。 一帧（包含了两个声音采样）的数据在一个声频采样周期内被传送出去，所以数据率是随着采 679;率而变化的，通道状态比特在接收器上被组合在一起，每192字节构成一个24字节字，这个字中的每个比特均与接口工作的特定功能 关联，图5表示出了该字的示意图。例如该字中的各位用途，有的表示的是采样就绪和预加重，还有的携带采样地址 “时间”，以及源和目标的标识。第一个字节的第一个比特表示的是：接口是专业（设定为1）的不是民用（设定 0026;0）规格来工作的。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Basic control date (consumer/pro,audio/non-audio,emph,etc) Mode and user bit management Audio wordlength Vectored target from byte 1(reserved for multichannel applications) AES11sync ref.identification (bits-1),otherwise reserved Reserved Source identification(4bytes of 7bit ASCII,no parity) Destination identification(4bytes of 7bit ASCII,no parity) Local sample address code (32bit binary) Time-of-day sample address code(32bit binary) Channel status reliability flags CRCC 图５：专业接口中通道状态字节的作用 ] 双相位标志编码是与通道编码相同的编码，它是用于SMPTE/EBU时间码的编码方式，这种编码 ;方式是为了保证数据能够自锁定，带宽有限，无直流成分和无极性相关性，如图6所示，接口必须能够适应各 种各样的线材和所有推荐的标称110欧的特性阻抗。最初（AES3-1985）有多达4台具有标阻输入阻抗为250欧的接收器，能够通$ 807;一根专业接口电缆连接起来，但是最近对标准推荐进行了修订，对于每个发送器只有一个单୾ 0;接收器的用法，其接收器的标准输入阻抗为110欧。 图６：双相位标志通道编码举例 2.标准型民用接口（IEC958，类型2） 图７：民用型电气接口 民用型接口（其历史与SPDIF--Sony Philips数字接口有关）与专业的AES/EBU接口非常相似，但是它采用特性阻抗75欧的同轴电缆来进行不平衡的电气连接，如 图7所示。这种接口常用于准专业或民用级数字声频设备的技术规格中，比如CD放音机和DAT机。通常其端口采用的是RCA型 袶饃竣f。实用中通常使用格式转换器来将民用格式的信号转换为专业格式的信号，或反过来进行，并 B可以在电气和光格式间进行转换。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Basic control and mode data Categorycode (type of device and copy status) Source and channel mumber Sampling rate and clock accuracy Depends on application Default to binary o 图8：民用接口中通道状态字节的作用 民用接口的子帧数据格式与专业接口所用完全不一样，但是通道状态的实现却几乎完全不同，如图8所示，民用接口通道ĥ 66;态的第二个字节已经留给了“种类码”的指示，这给养是被设定成表示民用应用的种类的。目前，所定义 磁类码有：一般种类为（00000000），CD为（10000000），而DAT为（11000000）。一旦种类码确定下来，接收器便可以根据种类ఀ 1;的情况以不同方式对通道状态的某些经特进行译码处理。例如，在使用CD时，来自CD的“Q”通道子码的四个控制 騏S被输入到通道状态块（比特1--4）的头4个控制比特中。在民用接口设备中，它按照串行管理系统（Serial Copy Management System,简写为SCMS）的规定也被用来进行复制保护。 民用接口的用户比特常常被用来传送由记录的子码产生的信息，比如轨号和提示点数据。例如，在进行CD和DAT的复制& #26102;要用到它们，以便确保轨起始ID的标能够与声频数一起被复制焉得虎子，而这样的数据信息通常AES/EBU接口是不传๨ 2;的。 3、厂家专用接口： 最常见的厂家指定专用接口就应该是Sony和Philips的SPDIF-2，它被设计用每根电缆来传送最高为20比特分辨力的一个 通道的数字声频信息（尽管大多数的设备仅采用16比特）。当在大多数双通道设备中，接口是不平衡式的，并采用75 欧同轴电缆和75欧BNC型接口端子，每个通道一个，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，字时钟是一种采样频率的方波信号，它用来同步接收器的采੫ 9;时钟。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，像以前一样，仍要用单独一个BNC接口端子来传 ;送字时钟。 在每个声频采样周期内，由每个接口传送的数据相当于32比特，尽管只有字的最初29比特被认为是有效的，此后的最后 三比特元周期被合成相当平时维持时间1.5倍的两个元，以便于它能够起到同步型的作用。声频数据传送时首先是MSB ，接下去是9个控制或用户比特，最终的数据率为：48KHz采样频率时为1.53Mbps,44.1KHz时为1.2Mbps. 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，尤其是在PCM-1610CD母版PCM转换器上， 有时这种接口也出现在那些要与Sony设备进行连接的其它专业声频设备上。 随着时间的推移，大量的其它厂家专用接口也随之出现，尤其是在那些成本低的数字声频设备上大多采用这些接 口，这其中有YAMAHA和TASCAM。现在可以使用已经商业化的接口转换器将这种设备与使用标准接口的其它设备ౙ 6;单互连起来。 4、标准多通道接口（AES10-1991）： 标准多通道接口是以双通道AES/EBU接口为基础而制定的。它的设计对AES/EBU数据是透明的，并且已经应用到大规模数 字跳线系统和多通道数字设备互连中，MADI采用高速的数据来传送列高的信息量，它可友通过一条75欧的同轴ஸ 5;缆或光导纤维来串行传送56个通道的声频数据，以便每个通道的一个采样能够在一个声ཁ 7;采样周期内传送出去。 为了能够与双通道的AES/EBU数据格式取得最大的共性，MADI允许子帧包含20或24比特的数据，并且可以结合针对每个通道的A ES/EBU数据的附加状态比特，MADI和AES/EBU音的主要差别是每个子帧的最初4个比特（在双通道接口中它没有使用双相位编ఀ 1;则来提供同步型，但是在MADI中却被用来表示其它的面头信息）。通道子帧被依次连接在一起，构成了一个56通道帧，如图9所示。 图９：ＭＡＤＩ帧的格式 MADI不管采样率或通道数目如何，传送数据率固定为125Mbps，但由于采用了4-5比特编码方案，所以实际的传送率为100Mbps, 在这种通道编码方式中，每32比特比帧被划分为4比特字，然后按照查对表来编码成5比特字，这样做的目的是维持码 字中的低直流成分。同步符号（1100010001）每帧至少插入一次，假如没有采用连接的全带宽，那么多于的同步信号被插入后便要占去总线的容 量，典型的MADI配置如图10所示。 图１０：ＭＡＤＩ发送和接受框图 MADI数据通信格式与双通道不同，由所谓的TAXI（Transparent Asynchronous Xmitter/Receive Interface,透明异步发送器/接收器接口）芯片来承担，其意图的连接是导步的，它可以自动识别插入的同步信号，并且发送器和 策狡将被锁定到共同的同步时钟上（以AESEBU参考信号的形式）。它采用BNC75欧接口端子，并且最长的同轴电缆长度不超 过50米（作为另外一种互连方法，可以用光缆，它可以传送更远的距离）。采用的调制方法为NRZI，在NRZI中，用高电平到低电平或低&# 30005;平到高电平的瞬态变化来代表2进制“1”，而无瞬态变化则代表“0”，由于接口的异步性，所以要在连接的两端缓& #20914;器，以使数据能够由时钟来重新调整，并以正确的数据由缓冲器输出，在接收端，数据在同步信号的控制下锁 ;定。 三、结束语 以上是对计算机与音响设备接口的一此简单论述，当然，计算机与音响设备的接口还有很多，如光信 495;接口等等，我们这只是针对日常工作中常见的接口形式简单的加经讨论，随着数字技术的日益普及， 968;字接口技术也将更加完善，更加规范。
給各位轉成了繁體字 電腦與音響設備的介面及標準 中央人民廣播電臺技術中心 李清斌簡述： 隨著數位技術的不斷發展以及電腦應用技術的日益普及，數位音頻工作站（DAW：Digital Audio Wrokstarion)在音頻製作領域開始發揮著越來越大的作用，這樣電腦與其他音響設備的連接就成爲一個急待規範的問題。 目前國內常用數位音頻工作站，其音效卡一般都設有類比音頻信號輸入輸出介面，是由A/D（模/數）轉換器與D/A（數/模）轉換器進行連接的。由於類比聲音介面直接決定著數位音頻工作站的電聲性能 ，在DAW的許多産品中都採用了指標很好的64倍或128倍過採樣A/D轉換器，採用8倍或16倍過採樣18bit 量化D/A轉換器，這樣不僅提高了系統的電聲指標，也大大簡化了電路，使得反混叠（aliasing)等類比技術大大簡化，並使專業級的介面電路成爲批量産品。 此外，音頻工作站最重的要是還設有AES/EBU以及SPDIF等數位介面，以用來進行數位音頻信號的輸入和輸出。另外，一些高檔産品還爲使用者提供了YAMAHA.PD等其他更多格式的專用介面 A這些都是採用ASIC技術開發的，更有甚者，有的廠商甚至能夠在一塊晶片上集成了八種協定格式的介面。 除此之外，數位間起源工作站通常還設有MIDI介面，SMPTE時間碼介面等。在系統同步方面，幾 乎所有的産品都有SMPTE時間碼發生以及讀出電路。最安全的還有VITC、LTC、YV幀等多種時碼鏈鎖，這些都是相當成熟的技術。下面，我們就簡單討論一下這些介面格式：一、介面分類： 電腦與 音響設備的介面類型多種多樣，但究根尋源，按照其所傳輸信號的種類劃分，無外乎兩大類：音頻信號介面與同步信號介面： 1、音頻信號介面： I、按傳輸信號的類型分：類比介面與數位介面 A、類比介面 由於長期以來類比設備的廣泛應用，類比介面至今在音頻領域還佔有很大的比重，常見的類比輸入、輸出介面如：大、小三芯插頭，RCA唱機型（蓮花型）插頭、XLR卡儂式插頭等等，因 9234;這類介面我們平常用的比較多，也較爲熟悉，在此就不再多說。 B、數位介面 專業的數位音頻系統和某些民用系統均有符合某種標準協定的數位介面，利用它可以將多個通道的數位聲 頻資料在兩個設備間傳送，而不會産生音質的損失，只要誤碼能夠被完全糾正，那么不論進行多少代數字複製，都不會影響最後一代的聲音質量，從而就可以進行真正的無損化的數位域複製。 II 、按接線方法分：平衡類介面與不平衡類介面 A、平衡類介面 專業音響和廣播設備的大部分都具有平衡的輸入和輸出電路介面。輸入和輸出端一般爲XLR卡儂式插座，插座上有三個端子：+ B一、地三個端子。其+（-）的意義是指輸出信號與輸入端的+信號同相（或反相）。平衡式接法的輸入輸出設備抗雜訊能力較強，因爲串進電纜或設備內的雜訊一般同時出現在正負輸入端，對地電壓 大小相等而相位相同，也就是我們通常所說的共模雜訊，但是接在後面的平衡輸入電路僅傳輸正負兩端信號的差，能夠抑制共模噪號。 B、不平衡類介面 不平衡的輸入輸出介面常見於民用的音頻 ]備，其輸入輸出端對機架爲熱端，接頭一般爲RCA唱機型接頭。不平衡接法的抗雜訊能力較弱，此連接方式一般用於一米左右的短線連接且雜訊較小的環境，或者是低阻高輸出信號的連接，如 功放與揚聲器之間。 2、同步信號介面 與類比聲頻信號不同，數位聲頻信號有嚴格的時間結構，因爲一個採樣信號要同其他採樣進一步構成有一定時間長度的幀和塊。如果數位聲頻設備打算進 璈憐僎〞熙q訊，或者如果數信號要以某種方式進行組合，那么它們就應該與共用的參考信號取得同步，以使設備的採樣頻率完全一致，並且不會産生彼此間採樣頻率的漂移。 因此，爲專 ~應用而設計的數位間起源工作站常常提供了各種各樣的同步輸入介面，在同步的起始點，記錄和重放要鎖定到SMPTE/EBU時間碼源或MIDI時間碼（MTC）源上，或者鎖定到外部的採樣率時鐘、視頻同標準或 あ嚌n頻同步標準上。在內同步方式中，系統鎖定在其自身的晶體振蕩器上，如果它符合AES的應用場合（AES-1984），那么在專業的設備中應該有+10ppm的精確度（民用設備的精確度要比此小得多）。在外 同步方式中，系統就鎖定到它的某一個同步輸入上，典型的同步輸入是字時鐘（WCLK）， 它通常是採樣率的方波TTL電平信號（0-5V），一般採用BNC型介面端子，並且在設備上普遍使用Sony介面（SDIF）。在所有的情況中，一個機器或源必須被確認爲“主機”（Master),由它作爲 整個系統的同步參考，而其他機器爲“從機”（slaves).二、數位介面類型： 在數位聲頻設備之間進行數位聲頻信號的傳輸的方法有兩大類；用電纜傳輸信號；以及用光纜將“0”、“1”信號以 光的滅、亮形式來傳輸，無論哪種形式的數位傳輸，其信號格式均如圖1所示。 圖1. 數位信號格式簡圖 對於電纜傳輸的數位信號介面，現有的數位介面的種類很多，詳見表1，有些是國家標準的，而中外一些則是廠家專用的。這些數位介面都能傳送至少16比特解析度的數位信號，並且 鈰髐u作於44.1KHz和48KHz的標準採用頻率之下，如果必要的話，還能工作在32KHz，並帶有一定的容限範圍，以便進行變速操作，大多數標準只是針對一個或雙通道的，但其中也有多通道的介面，這就是所 謂的MIDI（Multi-channel Audio Interface,多通道數位介面）。 專業 民用 標準 AES3-1992CP-340，Type-IIEC958類型1CCIR647EBU3250 S/PDIFCP-340，Type-IIIEC958類型2 硬體 5V（峰-峰）平衡110歐雙絞線對YSIJ3P（XLR）連接器 5V（峰-峰）單端75歐同軸TX（RCA/唱機）連接器 軟體 通道狀態比特 通道狀態比特 表1：數位介面分類表注：當使用遮罩雙絞線對作爲平衡傳輸線時，距離最好不要超過100m 當使用不平衡傳輸時，遮罩電纜長度只有幾十米1、AES/EBU介面（AES3-1992） 圖２：標準以通道介面ＡＥＳＥＢＵ的推薦用電子電路 對於AES/EBU介面，在AES3-1992，IEC958（類型1），CCIR Rec647和EBU Tech 3250E中所述基本上是一致的，它可以通過一個平衡介面來串列傳送兩通道的數位聲頻信號（A和B），它採用平衡的驅動器和接收器，與用於RS232數位傳輸的標準類似，其輸出電平爲2V至7V，如圖2 狴隉A這種介面允許的兩通道聲頻信號轉送的距離可以達到100m，但更長的距離則需要採用相當的線纜、均衡和埠。一般使用標準的XLR-3介面，並標有DI（數位輸入）和DO（數位輸出）。 圖３：標準雙通道介面幀的格式 圖４在子幀開始處有三種不同的起始狀態（Ｘ，Ｙ和Ｚ），它們用來對接收器進行同步 每個聲頻採樣包含在“子幀”中（如圖3所示），而每個子幀是以三種同步型中的一種來開始，以便標誌出採樣是A通道還是B通道的，或用來標誌出一個新通道狀態塊的開始（如圖4所示）。另外的附加 資料也包含在子幀中，它是一個4比特的輔助資料，此外在每個子幀中還有一個有效比特（V），一個用戶比特（U），一個通道狀態比特（C）和一個奇偶校驗比特（P），它們共同組成了一個32比特的子幀 M一個64比特的幀。 一幀（包含了兩個聲音採樣）的資料在一個聲頻採樣周期內被傳送出去，所以資料率是隨著採樣率而變化的，通道狀態比特在接收器上被組合在一起，每192位元組構成一個24位元組 字，這個字中的每個比特均與介面工作的特定功能相關聯，圖5表示出了該字的示意圖。例如該字中的各位用途，有的表示的是採樣就緒和預加重，還有的攜帶採樣地址“時間”，以及源和目標的標識。第 @個位元組的第一個比特表示的是：介面是專業（設定爲1）的不是民用（設定爲0）規格來工作的。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Basic control date (consumer/pro,audio/non-audio,emph,etc) Mode and user bit management Audio wordlength Vectored target from byte 1(reserved for multichannel applications) AES11sync ref.identification (bits-1),otherwise reserved Reserved Source identification(4bytes of 7bit ASCII,no parity) Destination identification(4bytes of 7bit ASCII,no parity) Local sample address code (32bit binary) Time-of-day sample address code(32bit binary) Channel status reliability flags CRCC 圖５：專業介面中通道狀態位元組的作用 雙相位標誌編碼是與通道編碼相同的編碼，它是用於SMPTE/EBU時間碼的編碼方式，這種編碼方式是爲了保證資料能夠自鎖定，帶寬有限，無直流成分和 L極性相關性，如圖6所示，介面必須能夠適應各種各樣的線材和所有推薦的標稱110歐的特性阻抗。最初（AES3-1985）有多達4台具有標阻輸入阻抗爲250歐的接收器，能夠通過一根專業介面電纜連接 起來，但是最近對標準推薦進行了修訂，對於每個發送器只有一個單獨接收器的用法，其接收器的標準輸入阻抗爲110歐。 圖６：雙相位標誌通道編碼舉例 2.標準型民用介面（IEC958，類型2） 圖７：民用型電氣介面 民用型介面（其歷史與SPDIF--Sony Philips數位介面有關）與專業的AES/EBU介面非常相似，但是它採用特性阻抗75歐的同軸電纜來進行不平衡的電氣連接，如圖7所示。這種介面常用於准專業或民用級數位聲頻設備的技術規格中，比如CD放 翔魕MDAT機。通常其埠採用的是RCA型唱機介面。實用中通常使用格式轉換器來將民用格式的信號轉換爲專業格式的信號，或反過來進行，並且可以在電氣和光格式間進行轉換。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Basic control and mode data Categorycode (type of device and copy status) Source and channel mumber Sampling rate and clock accuracy Depends on application Default to binary o 圖8：民用介面中通道狀態位元組的作用 民用介面的子幀資料格式與專業介面所用完全不一樣，但是通道狀態的實現卻幾乎完全不同，如圖8所示，民用介面通道狀態的第二個位元組已經留給了“種類碼 ”的指示，這給養是被設定成表示民用應用的種類的。目前，所定義的種類碼有：一般種類爲（00000000），CD爲（10000000），而DAT爲（11000000）。一旦種類碼確定下來，接收器 K可以根據種類碼的情況以不同方式對通道狀態的某些經特進行解碼處理。例如，在使用CD時，來自CD的“Q”通道子碼的四個控制比特被輸入到通道狀態塊（比特1--4）的頭4個控制比特中。在民用周邊設 々丑A它按照串列管理系統（Serial Copy Management System,簡寫爲SCMS）的規定也被用來進行複製保護。 民用介面的用戶比特常常被用來傳送由記錄的子碼産生的資訊，比如軌號和提示點數據。例如，在進行CD和DAT的複製時要用到它們， 以便確保軌起始ID的標能夠與聲頻數一起被複製焉得虎子，而這樣的資料資訊通常AES/EBU介面是不傳遞的。3、廠家專用介面： 最常見的廠家指定專用介面就應該是Sony和Philips的SPDIF-2，它被設計 用每根電纜來傳送最高爲20比特分辨力的一個通道的數位聲頻資訊（儘管大多數的設備僅採用16比特）。當在大多數雙通道設備中，介面是不平衡式的，並採用75歐同軸電纜和75歐BNC型介面端子， C個通道一個，電平爲TTL相容電平（0-5V）。與聲頻通道介面端子相匹配的還有單獨一個用來傳送字時鐘信號的介面端子，字時鐘是一種採樣頻率的方波信號，它用來同步接收器的採樣時鐘。也有符 合RS422標準的多通道電氣介面，這種介面採用D型多通路介面端子，像以前一樣，仍要用單獨一個BNC介面端子來傳送字時鐘。 在每個聲頻採樣周期內，由每個介面傳送的資料相當於32比特，儘管只有 r的最初29比特被認爲是有效的，此後的最後三比特元周期被合成相當平時維持時間1.5倍的兩個元，以便於它能夠起到同步型的作用。聲頻資料傳送時首先是MSB，接下去是9個控制或用戶比特，最終 的資料率爲：48KHz採樣頻率時爲1.53Mbps,44.1KHz時爲1.2Mbps. SPDIF-2介面主要被用在由Sony專業數位聲頻設備向外傳送聲頻資料上，尤其是在PCM-1610CD母版PCM轉換器上，有 伈o種介面也出現在那些要與Sony設備進行連接的其他專業聲頻設備上。 隨著時間的推移，大量的其他廠家專用介面也隨之出現，尤其是在那些成本低的數位聲頻設備上大多採用這些介面，這其中有YAM AHA和TASCAM。現在可以使用已經商業化的介面轉換器將這種設備與使用標準介面的其他設備簡單互連起來。4、標準多通道介面（AES10-1991）： 標準多通道介面是以雙通道AES/EBU介面爲基礎 茖謕w的。它的設計對AES/EBU資料是透明的，並且已經應用到大規模數位跳線系統和多通道數位設備互連中，MADI採用高速的資料來傳送列高的信息量，它可友通過一條75歐的同軸電纜或光導纖維來串列傳 送56個通道的聲頻資料，以便每個通道的一個採樣能夠在一個聲頻採樣周期內傳送出去。 爲了能夠與雙通道的AES/EBU資料格式取得最大的共性，MADI允許子幀包含20或24比特的資料，並且可以 畢X針對每個通道的AES/EBU資料的附加狀態比特，MADI和AES/EBU音的主要差別是每個子幀的最初4個比特（在雙通道介面中它沒有使用雙相位編碼則來提供同步型，但是在MADI中卻被用來表示其他的面頭資 訊）。通道子幀被依次連接在一起，構成了一個56通道幀，如圖9所示。 圖９：ＭＡＤＩ幀的格式 MADI不管採樣率或通道數目如何，傳送資料率固定爲125Mbps，但由於採用了4-5比特編碼方案，所以實際的傳送率爲100Mbps,在這種通道編碼方式中，每32比特比幀被劃分爲4比特 r，然後按照查對表來編碼成5比特字，這樣做的目的是維持碼字中的低直流成分。同步符號（1100010001）每幀至少插入一次，假如沒有採用連接的全帶寬，那么多於的同步信號被插入後便要占去匯流排的 容量，典型的MADI配置如圖10所示。 圖１０：ＭＡＤＩ發送和接受框圖 MADI資料通信格式與雙通道不同，由所謂的TAXI（Transparent Asynchronous Xmitter/Receive Interface,透明非同步發送器/接收器介面）晶片來承擔，其意圖的連接是導步的，它可以自動識別插入的同步信號，並且發送器和接收器將被鎖定到共同的同步時鐘上（以AESEBU參考信號的形式）。它採 咷NC75歐介面端子，並且最長的同軸電纜長度不超過50米（作爲另外一種互連方法，可以用光纜，它可以傳送更遠的距離）。採用的調製方法爲NRZI，在NRZI中，用高電平到低電平或低電平到 高電平的瞬態變化來代表2進制“1”，而無瞬態變化則代表“0”，由於介面的非同步性，所以要在連接的兩端緩衝器，以使資料能夠由時鐘來重新調整，並以正確的資料由緩衝器輸出，在接收端，資料在 P步信號的控制下鎖定。三、結束語 以上是對電腦與音響設備介面的一此簡單論述，當然，電腦與音響設備的介面還有很多，如光信號介面等等，我們這只是針對日常工作中常見的介面形式簡單的加經 Q論，隨著數位技術的日益普及，數位介面技術也將更加完善，更加規範。 關閉窗口