uvc音訊傳輸協議 常見的音訊介面

2021-10-12 08:00:22 字數 2994 閱讀 4750

何為「音訊介面」?

簡單來說,音訊介面是連線麥克風和其他聲源與計算機的裝置,其在模擬和數碼訊號之間起到了橋梁連線的作用。音訊介面通常與前置麥克風、線路輸入和其他一系列的輸入裝置配合使用。按傳輸訊號的型別可分為模擬音訊介面與數字音訊介面。

模擬音訊介面

模擬介面在音訊領域中占有很大的比重。常見的模擬輸入、輸出介面有:trs介面(大/小三芯)、rca蓮花頭、xlr卡農口等。

1 trs介面

trs的含義是tip(signal)、ring(signal)、sleeve(ground),分別代表了這種接頭的3個觸點,我們看到的就是被兩段絕緣材料隔離開的三段金屬柱。

其實,日常生活中我們見得最多的就是trs介面,它的接頭外觀是圓柱體形狀,通常有三種尺寸:1/4"(6.3mm)、1/8"(3.5mm)、3/32"(2.5mm)。

對於大多數人來說,3.5mm的trs介面應該是最為常用的,也就是絕大多數耳機的介面尺寸。而6.3mm的接頭在很多專業裝置和高檔耳機上比較常見,但現在有不少高檔耳機也逐漸開始改用3.5mm接頭。2.5mm的trs接頭以前在手機耳機上比較流行,但現在已經不多見了,耳機介面基本被3.5mm介面「一統江湖」。

2 rca介面

rca介面在我們日常生活中也非常常見,音箱、電視、功放、***機等裝置上基本都有。它得名於美國無線電公司的英文縮寫(radio corporation of america),上個世紀40年代,該公司將這種介面引入市場,用它來連線留聲機和揚聲器,也因此,它在歐州又被稱為phono介面。我們對它更熟悉的接頭稱呼則是「蓮花頭」。

rca介面採用同軸傳輸訊號的方式,中軸用來傳輸訊號,外沿一圈的接觸層用來接地。每一根rca線纜負責傳輸乙個聲道的音訊訊號。因此,可以根據對聲道的實際需要,使用與之數量相匹配的rca線纜。比如要組雙聲道立體聲就需要兩根rca線纜。

3 xlr介面

xlr介面,俗稱「卡農口」。我們通常見到的xlr插頭是3腳的,當然也有2腳、4腳、5腳、6腳的,比如在一些高檔耳機線上,我們也會看到四芯xlr平衡接頭。xlr介面可以用來傳輸音訊平衡訊號和非平衡訊號,但光從介面看,我們是看不出來它到底傳輸的是哪種訊號。

數字音訊介面

數字音訊介面方面,我們其實講的更多的是傳輸協議或標準。在介面的物理外觀上看,你很難看出它是哪型別的介面。

1 aes/ebu介面

aes/ebu是現在較為流行的專業數字音訊標準。它是基於單根絞合線對來傳輸數字音訊資料的序列位傳輸協議。無須均衡即可在長達100公尺的距離上傳輸資料,如果均衡,可以傳輸更遠距離。

aes/ebu提供兩個通道的音訊資料(最高24位元量化),通道是自動計時和自同步的。它也提供了傳輸控制的方法和狀態資訊的表示(channel status bit)和一些誤碼的檢測能力。它的時鐘資訊是由傳輸端控制,來自aes/ebu的位流。它的三個標準取樣率是32khz、44.1khz、48khz,當然許多介面能夠工作在其它不同的取樣率上。

aes/ebu的物理介面有多種,最常見的就是三芯xlr介面,用來進行平衡或差分連線;此外,還有後面要講的使用rca插頭的音訊同軸介面,用來進行單端非平衡連線;以及使用光纖聯結器,進行光學連線。

2 s/pdif介面

s/pdif是sony/philips digital interconnect format的縮寫,它是索尼與飛利浦公司合作開發的一種民用數字音訊介面協議。由於被廣泛採用,它成為事實上的民用數字音訊格式標準。

s/pdif介面一般有三種:rca同軸介面、bnc同軸介面和toslink光纖介面。在國際標準中,s/pdif需要bnc介面75歐姆電纜傳輸,然而很多廠商由於各種原因,頻頻使用rca介面甚至使用3.5mm的小型立體聲介面進行s/pdif傳輸,久而久之,rca和3.5mm介面就成為了乙個「民間標準」。

3 同軸介面

同軸介面分為兩種:rca同軸介面和bnc同軸介面。前者的外觀跟模擬rca介面沒有任何區別,而後者則與我們在電視機上常見的訊號介面有點類似,而且加了鎖緊設計。同軸線纜接頭有兩個同心導體,導體和遮蔽層共用同一軸心,線的阻抗是75歐姆。

同軸傳輸阻抗恆定,傳輸頻寬高,因此能夠保證音訊的質量。不過雖然rca同軸介面的外觀與rca模擬介面相同,但線最好不要混用,由於rca同軸線是固定75歐姆阻抗,因此混用線會造成聲音傳輸的不穩定,使音質下降。

4 光纖介面

光纖介面的英文名字為toslink,**於東芝(toshiba)制定的技術標準,器材上一般標為「optical」。它的物理介面分為兩種型別,一種是標準方頭,另一種是在便攜裝置上常見的外觀與3.5mm trs接頭類似的圓頭。由於它是以光脈衝的形式來傳輸數碼訊號,因此單從技術角度來說,它是傳輸速度最快的。

光纖連線可以實現電氣隔離,阻止數字噪音通過地線傳輸,有利於提高dac的訊雜比。然而由於它需要光線發射口和接收口,而這兩個口的光電轉換需要用光電二極體,光纖和光電二極體之間不可能有緊密接觸,從而會產生數字抖動類的失真,而且這個失真是疊加的。再加上在光電轉換過程中的失真,它在數字抖動方面比同軸差了很多。也因此,現在光纖介面也開始逐漸淡出人們的視野。

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