数字音频接口详解.doc

前言：
　　上一篇接口介绍文章我们已经整理出来呈现给大家了（《你有几个不认识?模拟音频接口详解》），今天我们为大家介绍常见的数字信号接口。
　　数字接口的优势在于它“说一是一”，在传输中有较强的抗干扰能力，即便出现误码，一些编码方式也能够对其进行修正，因此信号的可靠性对比模拟信号有着不可比拟的优势。
主流数字接口：
　　什么是S/PDIF？
　　S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface，索尼和飞利浦数字接口）是由SONY公司与PHILIPS公司联合制定的一种数字音频输出接口。该接口广泛应用在CD播放机、声卡及家用电器等设备上，能改善CD的音质，给我们更纯正的听觉效果。该接口传输的是数字信号，所以不会像模拟信号那样受到干扰而降低音频质量。需要注意的是，S/PDIF接口是一种标准，同轴数字接口和光线接口都属于S/PDIF接口的范畴。

傲王SQ210W的两声道模拟输出和光纤+同轴输出
　　数字同轴

左为RCA同轴数字接口；右边为BNC接口
　　同轴音频接口（Coaxial），标准为SPDIF（Sony / Philips Digital InterFace），是由索尼公司与飞利浦公司联合制定的，在视听器材的背板上有Coaxial作标识，主要是提供数字音频信号的传输。它的接头分为 RCA和BNC两种。同轴线缆有两个同心导体，导体和屏蔽层共用同一轴心。同轴线缆是由绝缘材料隔离的铜线导体，阻抗为75欧姆，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。

BNC接口规格图
　　其优点是阻抗恒定，传输频带较宽，优质的同轴电缆频宽可达几百兆赫。同轴数字传输线标准接头采用BNC头，其阻抗是75Ω，与75Ω的同轴电缆配合，可保证阻抗恒定，确保信号传输正确。传输带宽高，保证了音频的质量。虽然同轴数字线缆的标准接头为BNC接头，但市面上的同轴数字线材多采用RCA接头。
　　光纤

　　光纤（Optical）以光脉冲的形式来传输数字信号，其材质以玻璃或有机玻璃为主。光纤同样采用S/PDIF接口输出，其是带宽高，信号衰减小，常常用于连接DVD播放器和AV功放，支持PCM数字音频信号、Dolby以及DTS音频信号。
　　光纤接口能够转接一个长光头，兼容3.5mm立体声接口，体积上的优势令其更容易在便携类随身听上看到。
未来最具应用前景的HDMI接口：
　　HDMI，英文全称是High Definition Multimedia Interface，中文名称是高清晰多媒体接口的缩写。2002年4月，日立、松下、飞利浦、索尼、汤姆逊、东芝和Silicon Image七家公司联合组成HDMI组织。HDMI能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。

　　HDMI不仅可以满足目前最高画质1080P的分辨率，还能支持DVD Audio等最先进的数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，而且只用一条HDMI线连接，免除数字音频接线。同时 HDMI标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持 EDIDDDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。
　　HDMI接口在物理层它没有采用对同步时序要求严格的光纤连接，而是采用了成熟的电缆连接。另外，理论上HDMI可以实现最高20米的无损耗数字音频信号传播，那些对距离有要求的用户也能较好接受。视频线缆和音频线缆的结合有效降低了用户的购买成本，也能让设备端实现瘦身，同时降低厂商的生产成本。

上图可点击放大
　　次世代的音频对数字音频信号的传输带宽提出了新的要求，要完整传输两个次世代的最高级别编码规范下的音频文件，就必须使用HDMI 1.3接口及线材。因为传统的S/PDIF类接口只能支持全7.5Mbps数码率传送，1.1及1.2规范的HDMI接口也不支持这么高码率的音频信号传输。也就是说，要完整体验HD DVD或Blu-ray Disc的顶级规格多声道环绕音频，您必须要有一台支持HDMI 1.3接口的扩音机，除非您的播放器是内置DTS-HD / Dolby TrueHD解码的。
非主流数字接口：

黑金三的TG-Link 

E-Mu的EDI
　　无论是创新的E-Mu还是黑金III的TG-Link，其实采用的都是标准的双绞线进行链接的，接口规格物理上与RJ45接口兼容。不过是否传输信号上有区别就不得而知了，同样的线材笔者拿到路由器上一样能用。

网线水晶头
　　双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。
　　根据我们目前收到的消息，即便是HiFi界的著名音源生产厂LINN，在最新的解码器中也采用双绞线连接，并通过路由器读取PC的超高码率音频编码文件。可见这类接口在高阶或专业领域亦是受到广泛认可的。
平衡数字接口：

TRS接口

XLR接口
　　常见的两类平衡接口也可以用于数字传输，这和RCA接口类似。不过这样的用法也只有在专业领域比较常见，普通家用或PC声卡上比较少见（这两类接头的详细资料同样可以参阅《你有几个不认识?模拟音频接口详解》）。
结语：
　　简简单单的接口其实揭示了人们挑战失真难题的努力，各种各样的接口各有其优势，并且为了节省设备厂商的生产成本，模拟、数字物理兼容的做法也相当值得赞许。
　　随着时代的发展，为了追求更理想的传输品质，相信未来还会出现更多更复杂的线材及接口，以满足消费者无止境的音频体验需求。而目前我们能看得到的未来，HDMI Rev1.3将肯定会成为主流。大家购买类似设备时，亦可将这一点作为参考，烧友慎记之。