S/PDIF ( цифровой интерфейс Sony / Philips) — это тип цифрового аудио соединения, используемого в потребительском аудио оборудовании для вывода звука на достаточно коротких расстояниях. Сигнал передается по коаксиальному кабелю с разъемами RCA или оптоволоконным кабелем с разъемами TOSLINK . S / PDIF соединяет компоненты в домашних кинотеатрах и других цифровых высокоточных системах.
Разъем TOSLINK (JIS F05)
S / PDIF основан на стандарте соединения AES3 . S / PDIF может нести два канала несжатого аудио PCM или сжатый объемный звук 5.1 / 7.1 (например, аудио кодек DTS ); он не поддерживает форматы без потерь (отличные от 2-х LPCM), такие как Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio , для которых требуется большая пропускная способность, доступная с HDMI или DisplayPort.
S / PDIF — это протокол уровня канала передачи данных, а также набор спецификаций физического уровня для передачи цифровых аудиосигналов между устройствами и компонентами по оптическому или электрическому кабелю. Название означает формат цифрового разъема Sony / Philips, но также известен как цифровой интерфейс Sony / Philips. Sony и Philips были основными разработчиками S / PDIF. S / PDIF стандартизован в IEC 60958 как IEC 60958 тип II (IEC 958 до 1998 года).
Устройства
Обычным использованием интерфейса S / PDIF является перенос сжатого цифрового звука для объемного звучания, как определено стандартом IEC 61937. Этот режим используется для подключения выхода DVD-плеера или компьютера через оптический или коаксиальный кабель к приемнику усиления домашнего кинотеатра, который поддерживает Dolby Digital или DTS. Еще одно распространенное использование — переносить два канала несжатого цифрового звука с CD-плеера на усилитель.
Спецификации оборудования
S / PDIF был разработан в то же время, что и основной стандарт AES3, используемый для подключения профессионального аудио оборудования в профессиональной звуковой сфере . Это было вызвано стремлением различных комитетов по стандартизации иметь как минимум достаточное сходство между этими двумя интерфейсами, чтобы позволить использовать те же или очень похожие конструкции для сопряжения интегральный схем.
S / PDIF оставался почти идентичным на уровне протокола, но изменил физические разъемы XLR на электрический коаксиальный кабель (с разъемами RCA ) или оптическое волокно ( TOSLINK , то есть F05 или EIAJ оптический), оба которые стоят меньше, чем XLR-соединение. Коннекторы RCA обычно имеют оранжевый цвет с цветовой кодировкой, чтобы отличать их от других разъемов RCA, таких как композитный видеосигнал . Кабель также был изменен с симметричной витой пары 110 Ом на коаксиальный кабель 75 Ом, используя разъемы RCA.
Сигналы, передаваемые по соединениям TOSLINK потребительского класса, идентичны по содержанию тем, которые передаются через коаксиальные соединители, хотя TOSLINK S / PDIF обычно демонстрирует более высокий джиттер.
| 110 Ом STP | 75 Ом коаксиальный | 75 Ом коаксиальное или оптическое волокно |
| 3-контактный XLR | BNC | RCA или TOSLINK |
| 2-7 В от пика до пика | 1,0-1,2 В от пика до пика | 0,5-0,6 В от пика до пика |
| 0,2 В | 0,32 В | 0,2 В |
| 100 м | 1000 м | 10 м |
| Дифференциальная кодировка | Дифференциальная кодировка | Дифференциальная кодировка |
| ASCII id. текст | ASCII id. текст | Информация о защите от копирования SCMS. |
| 24 бита | 24 бита | 20 бит (дополнительно 24 бита) |
Спецификации протокола
S / PDIF используется для передачи цифровых сигналов нескольких форматов, наиболее распространенным из которых является формат дискретизации 48 кГц (используется в DAT ) и формат 44,1 кГц, используемый в аудио CD. Чтобы поддерживать разные системы, формат не имеет определенной скорости передачи данных. Вместо этого данные отправляются с использованием двухзначного кода метки , который имеет либо один, либо два перехода для каждого бита , позволяя извлечь исходный словарный сигнал из самого сигнала.
S / PDIF предназначен для передачи 20-битных потоков аудиоданных плюс другая соответствующая информация. Чтобы передать информацию с точностью менее 20 бит, избыточные биты будут установлены на ноль. S / PDIF может также передавать 24-битные выборки с помощью четырех дополнительных бит; однако не все оборудование поддерживает это, и эти дополнительные биты могут быть проигнорированы.
За одним исключением протокол S / PDIF идентичен AES3 . Бит статуса канала отличается в S / PDIF. В каждом подкадре есть бит состояния канала, составляющий 384 бита в каждом звуковом блоке. Значение бит состояния канала полностью отличается от AES3 и S / PDIF. Для S / PDIF 192-битовый блок для каждого канала делится на 12 слов по 16 бит каждый. Первые 6 бит первого слова являются управляющим кодом. Значение его битов показано в сопроводительной таблице.
Ограничения
Приемник не контролирует скорость передачи данных, поэтому он должен избегать бит-скольжения , синхронизируя его прием с исходными часами. Многие реализации S / PDIF не могут полностью отделить окончательный сигнал от влияния источника или межсоединения. В частности, процесс восстановления часов, используемый для синхронизации приема, может вызвать джиттер. Если ЦАП не имеет стабильной привязки часов, тогда в результирующий аналоговый сигнал будет введен шум. Однако приемники могут реализовывать различные стратегии, которые ограничивают это влияние.
Оптическое волокно TOSLINK, в отличие от коаксиальных кабелей, невосприимчиво к контурам заземления и радиочастотным помехам. Сердцевина волокна TOSLINK, однако, может иметь постоянное повреждение, если оно сильно изогнуто.