Что такое цифровой выход s/pdif в телевизоре

Что такое S/PDIF: принцип работы

Когда и для чего создавали S/PDIF, где он применяется сегодня и какой кабель лучше для подключения?

Характеристики и принципы работы S/PDIF

Компании Sony и Philips создали компакт-диски и придумали, как сделать аудиозапись на них. После этого разработали способ передачи цифровых данных между устройствами: S/PDIF (S/P-DIF) – Sony-Philips Digital (Interconnection) Interface Format.

Разработчики интерфейса поставили перед собой задачу создать способ передачи двухканального звука с диска в цифровом формате. Действующий стандарт AES/EBU стремились упростить, а вместо XLR-разъёмов предложить пользователям замену дешевле и понятнее. Также в задачу входило получение с компакт-диска цифрового сигнала без преобразования в аналоговый.

S/PDIF стал результатом реализации поставленных задач. Интерфейс работает не только со стереофонией, но и с форматами 5.1 и 7.1. Для нормальной передачи стереозвука необходима скорость 150 Кбайт/с. Создатели увеличили этот показатель, но в рамках протокола (1,536 Мбит/с). Это открыло путь многоканальному сжатому звуку, который восстанавливался декодером.

Помимо основной информации передавались данные о номере трека, числе каналов, возможности копировать.

Стереозвук передаётся при помощи импульсно-кодовой модуляции. Информация подаётся пакетами по 32 бита (24 б на основную информацию, 8 – на служебную). Когда данных меньше, свободное место в пакете заполняется нулями.

Реализация

S/PDIF можно подключать электрическим кабелем через разъём RCA (в народе «тюльпан»). Если две точки соединения расположены на расстоянии не больше чем полметра, подойдёт кабель RCA-RCA. Но для S/PDIF созданы специальные шнуры с соответствующим сопротивлением в 75 Ом: коаксиальные (соосные) и оптоволоконные.

В основе коаксиального кабеля лежит сигнальный провод, покрытый изоляционным материалом и обернутый в экранный. Такое же строение у остальных шнуров для передачи аудио и видео данных, телевизионных проводов для подключения к антенне.

Если передача данных планируется на расстоянии больше двух метров, нужно использовать только соосный кабель.

Другой вариант реализации S/PDIF – шнур из оптоволокна и лазерный луч для подачи сигнала. На технике для него продуман квадратный выход с заглушками или откидными шторками, который называется OpticalOut или TOSLINK (коротко от ToshibaLink). В такой же разъём меньшего размера (MiniTOSLINK) помимо кабеля подключают и наушники.

Какой кабель выбрать?

По большому счёту и оптоволокно, и коаксиальный кабель обеспечивают одинаковое качество передачи информации в цифровом формате. Нюансы касаются эксплуатации самих шнуров.

Электрический провод доступнее и крепче. На расстоянии больше 5 метров может затухать сигнал, поэтому такой кабель лучше использовать на дистанции до 5 м.

Оптоволоконный шнур выигрывает у коаксиального на расстоянии, поскольку затухание не грозит лазерному лучу. Также данные в таком кабеле не подвержены помехам и электрическим наводкам. Потому оптоволокно лучше работает «в компании» с другими проводами (в машине).

Касательно минусов, оптоволоконный кабель – более хрупкий. Если укладывать его с резкими поворотами и перегибами, повреждения гарантированы.

Как и когда применяли интерфейс?

Сначала S/PDIF использовали в компьютерах для подключения CD-привода к звуковой карте. Такое применение интерфейса длилось до тех пор, пока компьютеры не усовершенствовались и не смогли сами обрабатывать в реальном времени цифровые аудиосигналы.

Таким образом, в начале 2000-х S/PDIF перестал быть необходимым для ПК, но стал востребованным для домашних кинотеатров до эры HDMI.

Сегодня этот цифровой интерфейс используется в телевизорах, которые превратились в главные воспроизводители аудио в доме. Сам по себе ТВ не в каждой модификации выдаёт мощный звук, поэтому к нему подключают дополнительные акустические устройства.

Также S/PDIF помогает совместить работу техники современной и старшего поколения. Нужно только удостовериться, что на обоих устройствах предусмотрены необходимые разъёмы.

Лайфхак от S/PDIF: как из старого проигрывателя и оптического кабеля сделать «ЦАП»

Оптические и электрические выходы S/PDIF есть на проигрывателях мини-дисков. Это уже достаточно устаревшая техника, к тому же в большинстве случаев оптическая система в ней неисправна. Но и от нее может быть польза.

Дело в том, что электроника у таких устройств намного долговечней, чем оптика. Поэтому проигрыватель можно использовать для создания цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Соедините оптоволоконным кабелем компьютерную плату и проигрыватель – в результате получите на линейном аналоговом выходе «деки» аналоговый сигнал. Такой преобразователь работает намного лучше, чем компьютерный на встроенной звуковой плате. К тому же на «деке» вам пригодится выход для наушников и регулятор громкости.

Как востребованная цифровая технология S/PDIF стала связующим элементом между поколениями. Есть мнение, что будущее у S/PDIF короткое из-за новых способов передавать изображение и звук (HDMI и DisplayPort). Хотя они функциональные и мощные, тем не менее предшественника с рынка пока не удалили.

TOSLINK (S/PDIF) — Преимущества и недостатки оптического аудио-кабеля

Многие аудио и видео устройства, такие как телевизоры, DVD, игровые консоли, ресиверы, также имеют оптический аудиовыход / вход S/PDIF в наборе разъемов. В этом руководстве я постараюсь рассказать вам, стоит ли использовать этот разъем, и если да, то как выбрать лучший оптический кабель?

Чем отличается TOSLINK от S/PDIF?

S/PDIF — это стандарт связи, обозначающий Sony / Philips Digital Interface Format. Он использует два кабеля / разъема: оптоволоконный кабель с разъемами TOSLINK или коаксиальный кабель с разъемами RCA. Что касается фактического сигнала, то они идентичны, однако TOSLINK на коаксиале имеет более высокую нестабильность сигнала (джиттер).

Наиболее современным и часто применяемым является именно оптоволоконный кабель, поэтому, в основном, под понятем «S/PDIF» имеется ввиду именно оптоволокно.

Стоит ли покупать оптический аудиокабель?

Наверное, многие считают, что покупать оптический кабель, например, для телевизора, нет смысла, так как HDMI может передавать и звук, и изображение. И хотя подключение HDMI действительно высокого качества, во многих случаях мы не можем им воспользоваться. В ситуации, когда мы хотим подключить источник звука, например проигрыватель Blu-ray или консоль, к отдельному усилителю или ЦАП, спасением может быть подключение с помощью оптического кабеля стандарта TOSLINK или Mini-TOSLINK.

История оптической передачи информации восходит к началу 1980-х годов и началась с дебюта проигрывателей CD-Audio. Хотя оптоволоконные соединения уже были известны, эта технология появилась на потребительском рынке с внедрением первого полностью цифрового аудио-формата. Стандарт подключения был разработан японской компанией Toshiba, которой мы также обязаны названием стандарта штекера для этих кабелей — TOSLINK (TOS (hiba) LINK).

Недостатки у оптического аудио-кабеля есть

К сожалению, соединение TOSLINK также имеет свои недостатки, поскольку из-за его ограниченной пропускной способности (максимум 125 Мбит/с) через него невозможно передавать потоки DTS-HD Master Audio и Dolby TrueHD. Если мы хотим использовать эти новые кодеки, нам понадобится кабель HDMI.

Что такого особенного в оптическом кабеле?

Прежде всего, он способен передавать объемный сжатый звук 5.1 / 7.1 или передавать стереозвук без потерь в формате PCM (импульсная кодовая модуляция) до 192 кГц / 24 бит. А главное — при этом практически невосприимчив к внешним воздействиям.

Оптический кабель передает звук в цифровом формате (стандарт S/PDIF), используя красный свет с длиной волны 660 нм. Если вы внимательно посмотрите на такой кабель, вы увидите, что он состоит из плотно сплетенного оптического волокна. О качестве оптического кабеля свидетельствует количество волокон, из которых изготовлен весь кабельный жгут. Поскольку мы не имеем дело с электрическими импульсами, оптические кабели не чувствительны к электромагнитным и радиопомехам, поэтому они почти всегда выводят тот же звук, что и полученный от передатчика на выходе источника звука. Это означает, что оптические кабели имеют значительное преимущество в этом отношении по сравнению с кабелями, которые проводят сигнал электрически (гальванически), такими как, например, коаксиальные кабели с сопротивлением 75 Ом. Кроме того, использование оптического кабеля предотвращает заземление двух соединенных вместе устройств, что может вызвать неприятное постоянное шипение или скрип в наушниках и динамиках.

На что обращать внимание при покупке оптического аудиокабеля?

Конечно, главный вопрос — это длина кабеля, которая в соответствии с официальной спецификацией не должна превышать 5 метров, если не используется соответствующий усилитель сигнала. Мнения о максимальной длине передачи сигнала разделились, но наиболее распространены мнения, что сигнал без потерь гарантируется при длине кабеля, не превышающей 50 метров. Это означает, что нам не нужно беспокоиться о том, купим ли мы 5-метровый или 30-метровый TOSLINK. Однако помните, что качество сигнала в этом случае также будет зависеть от класса передающего и приемного устройства и класса используемого усилителя сигнала.

Также стоит обратить внимание на то, какую ленту поддерживает покупаемый нами кабель. Оптимальный диапазон — от 9 МГц до 11 МГц (более высокий диапазон указывает на лучший материал, из которого был изготовлен кабель). Здесь также важен материал, из которого изготовлен наш TOSLINK. Наименьшее место занимает пластик, а наивысшее — боросиликатное стекло. Последний материал можно найти почти исключительно в высококачественных аудиокабелях. Однако цена 1 м такого кабеля может превышать потолок в 15000 рублей.

Как установить такой кабель самостоятельно?

К сожалению, оптические аудиокабели — это не обычные металлические провода, которые можно безнаказанно бросить на пол. Ни при каких обстоятельствах кабели TOSLINK не должны изгибаться, скручиваться или растягиваться, поскольку это может привести к поломке оптического волокна и его безвозвратному повреждению. Разумеется, сломанный оптический кабель нельзя отремонтировать изолентой и паяльником, поэтому после такого повреждения остается только выбросить его в мусорное ведро. Так что, если мы где-то уже прокладываем кабель TOSLINK, делайте это осторожно, а не силой.

Процесс подключение кабеля к устройству достаточно прост. Все, что вам нужно сделать, это снять с наконечника специальную пластиковую крышку и подключить конец кабеля к соответствующему разъему. Но будьте осторожны — пластиковая крышка предназначена не только для защиты вилок от физических повреждений. Очень важным фактором, влияющим на удобство использования этого типа подключения, является чистота. Даже самая крошечная пылинка, если она попадет на вилку TOSLINK, может нарушить или полностью предотвратить передачу сигнала. Вот почему оптические входы и выходы во всех видах аудио- и видео-устройств имеют пластиковую заглушку, которая открывается только тогда, когда необходимо подключить кабель. Отсюда еще один вывод — нередко причиной неработающего оптического входа является небольшая грязь, а не дефект кабеля. Чаще всего достаточно аккуратно сдуть ненужную пыльцу, чтобы все пришло в норму.

Если мы подключим своим кабелем, например, DVD-плеер или приставку с набором динамиков — ничего не остается, кроме как наслаждаться совершенно чистым звуком. К сожалению, мы должны помнить, что если у нас некачественный набор динамиков или плохой усилитель — даже лучший оптический кабель не выдаст чистый звук. В этом случае покупать TOSLINK не стоит и лучше приобрести обычный медный кабель.

Помните, что хорошие оптические кабели раскроют весь свой потенциал в компании с хорошим плеером, усилителем и комплектом динамиков. В конце концов, ваша система будет работать так же хорошо, как работает ее самое слабое звено.

S/PDIF – что это такое?

На сегодняшний день существует так много слотов и разъемов, что иногда трудно разобраться с одним из них. Так, часто возникают проблемы с покупкой нового девайса и подключением к нему каких-то дополнительных устройств. Сегодня мы узнаем все о S/PDIF – что это, для чего и зачем.

Понятие

Интересно, что международный стандарт позволяет использовать вариант как S/PDIF, так и S/P-DIF. У него присутствует своя расшифровка, которая дает нам понять, кем был разработан данный стандарт. Sony/Philips Digital Interface Format хранит в себе набор параметров протокола с аппаратной реализацией. Он имеет возможность передавать цифровое звучание от первого аудиоустройства ко второму.

Рассматривая S/PDIF, мы разберемся с его физической и системной частью. Физический параметр дает возможно узнать, каким путем передается сигнал и по каким каналам, а системный – какой протокол используется.

Спецификация

Прежде чем разобраться с областью применения данного интерфейса, поймем, чем же он занимается. В целом данный формат допускает несколько типов кабелей и разъемов. Так миру доступен цифровой S/PDIF, коаксиальный и оптический. Есть под эти все варианты соответствующие адаптеры и переходники. Возможно вместо коаксиального использовать оптический и наоборот. Единственное, что, помимо адаптеров, нужен внешний блок питания.

Прародитель

Разработка этого интерфейса началась с уже имеющегося тогда профессионального стандарта AES/EBU. Шифр впервые стал известным в 1986 году. Тогда над ним работали Общество звукоинженеров и Европейский вещательный союз. Исправленная версия стала использоваться в 1992 году, после чего перетерпела изменения в 2002 и 2009 годах.

Как обычно, существует некое различие в интерфейсах. Его можно определить с помощью устоявшихся стандартов.

Различие

Если вы ничего не знаете о S/PDIF, что это и для чего нужно, то, скорее всего, никогда не слышали и о AES/EBU. Последний стандарт придумали для форматов DAT и CD, которые кодируются с помощью импульсивно-кодовой модуляции. Интерфейс использует код BMC. Это значит, что передача информации происходит с любым показателем частоты дискретизации, а восстановление частоты проходит через расшифровку данных.

Стандарт AES был представлен тремя модификациями. Все работали с показателем сопротивления 110 Ом, с симметричным подключением, в зависимости от модификаций использовался кабель экранированной пары или категории 5. При этом стандарт разъемов также отличался, сначала XLR или D-25, позже RJ-45. Уровень сигнала 2-7 В.

Модуляция оставалась неизменной и проходила через кодирование. Подкодовые данные представлены ASCII ID-текстом. Максимальное расстояние сначала было всего 100 м, позже – 400 м. Разрешающая способность достигла 24 бит.

Перед тем как все узнали о S/PDIF, что это и для чего нужно, появился промежуточный вариант AES3id. Он уже работал с сопротивлением 75 Ом, подключение имел несимметричное, кабель коаксиальный. Формат разъема снова поменялся на BNC, а уровень сигнала опустился до 1 В. Максимальное расстояние достигло отметки 1000 м. Разрешающая способность осталась неизменной – 24 бита.

Этот промежуточный вариант во многом продиктовал спецификацию новинки. Так, обозреваемый стандарт также работал с сопротивлением 75 Ом, имел несимметричное подключение. Кабель был как коаксиальный, так и оптический, в зависимости от типа. Разъем снова поменял формат: RCA или TOSLINK. Уровень сигнала стал наполовину меньше – 0,5 В. Изменились подкодовые данные, которые оснастили технологией защиты от копирования SCMS. Максимальная длина уменьшилась и стала лишь 10 м, а способность 20 бит опционально показывала все те же 24 бита.

Как мы уже говорили ранее, существует три типа данного стандарта. Есть оптический S/PDIF, цифровой и коаксиальный. Первый TOSLINK получил свое название благодаря разработчику Toshiba. Это оптоволоконный стандарт. Его часто можно встретить в бытовых аудиоустройствах, компьютерных звуковых платах и т. д. Популярным последнее время становятся MiniTOSLINK с форм-фактором 3,5 jack. Их можно встретить в некоторых моделях ноутбуков, у которых выход S/PDIF совмещен с гарнитурой.

Коаксиальный тип имеет сопротивление 75 Ом, присоединяется с помощью интерфейса RCA. Если вам не подходят обычные аудиокабели, которые еще называют тюльпанами, то присмотритесь к коаксиальному стандарту. Чтобы корректно работать, он терминируется с двух сторон, а показатели входного и выходного сопротивления равны 75 Ом.

Цифровое аудио S/PDIF – третий тип, поуровневый (TTL). Стандарт основан на биполярной схеме построения транзисторов и резисторов. Транзисторно-транзисторная логика базируется на двух ступенях, хотя и не всегда. Первая >2,4 В, вторая 0-0,4 В. Выходы этого типа можно найти на звуковых картах.

Есть простое объяснение классификации, чтобы не путаться и нормально разобраться с тем, что это – S/PDIF. Данный цифровой звуковой интерфейс, как мы уже обнаружили, может быть цифровым или оптическим. Если у вас дома размещена хорошая аудиосистема или звуковой центр, его лучше подключать именно через данный тип разъема. Качество звука намного лучше, чем через стандартный формат.

Улучшение связано с тем, что звук, проходя через высокочастотную начинку и собирая все «грязные» импульсы, выводится не через аналоговый формат, а цифровой, который не дает звучанию исказиться. Если же использовать оптический стандарт, то можно забыть и о помехах по общему приводу.

Применение

Обозреваемый стандарт сперва использовался в CD-плеерах. После обнаружили, что его можно применять в качестве соединителя и передатчика звука в других аудиоустройствах. Так, этот интерфейс стал появляться в MiniDisc-плеерах и на звуковых картах для ПК. Некоторые наблюдательные водители могли заметить стандарт и в автомобильном звуке. Особенно это стало находкой для тех, кто устал от беспорядка большого количества кабелей. Теперь пучок проводов легко заменялся одним оптоволоконным кабелем.

S/PDIF можно встретить и в качестве передатчика цифрового потока. Обычно в этом режиме работают DVD-плееры с входом AV-ресивера домашнего кинотеатра. В итоге все новые технологии звучания стали доступны в домашних условиях. Многие пользователи смогли познакомиться с Dolby Digital и Digital Theatre System(DTS).

Из всех вариантов, самым распространенным разъемом стал RCA. Он в паре со стандартом S/PDIF “расположился” на потребительской аудиотехнике. Немного реже применяется оптический тип. Чтобы использовать аудиосистему с активной акустикой, необходимо как раз и обзавестись выходом S/PDIF.

Что такое Digital Audio Out и Optical S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format)

Что такое выход SPDIF (формат цифрового интерфейса Sony Philips)

Существует два стандарта SPDIF по типу разъемов — медный и оптический. Эти два стандарта одинаковы с точки зрения типа кодирования. Разница заключается в том, что цифровой аудиовыход SPDIF Digital Audio Out использует для передачи медный кабель, а оптический Optical SPDIF использует для передачи звука оптическое волокно.

Эти выходы были разработаны совместно компаниями Sony и Philips для использования в телевизорах и других аудиоустройствах. Они используются для передачи звука, например, с телевизора на внешний активный динамик. Первоначально SPDIF поддерживал передачу звука в стереоформате без сжатия. После дальнейшей доработки SPDIF поддерживает передачу звука в форматах 5.1, 7.1 с сжатием.

История SPDIF

Этот формат передачи цифрового видео возник в 90 годах прошлого века. Когда начали записывать аудио в цифром виде на компакт диски, возник закономерный вопрос а как можно передать на акустику в цифром виде аудиосигнал без дополнительных преобразований. Первоначально SPDIF разрабатывался для передачи аудио с DVD проигрывателей на акустику. SPDIF позволил решить эту проблему, в последствии очень многие устройства стали поддерживать этот формат. SPDIF используется в телевизорах, в виде оптического выхода. В дальнейшем появились аналогичные возможности передачи аудио, например, через HDMI ARC.

Digital Audio Out, цифровой аудиовыход

Digital Audio Out — Этот выход выполнен в виде знакомого со времен аналогового телевидения штекера, правильное название — RCA. Устройства соединяются друг с другом коаксиальным кабелем, звук передается в цифровом виде по специальным протоколам. Примерная максимальная длина кабеля между устройствами составляет 10 метров (32 фута). Но максимальная длина кабеля зависит от качества используемых материалов и изготовления кабеля.

Optical SPDIF (Sony Philips Digital Interface Format) оптический аудиовыход объяснение

Optical S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format) — в этом случае звук передаётся с помощью лазера по оптическому кабелю между устройствами. Мощность передаваемого оптического сигнала такая, что максимальное возможное расстояние между устройствами также около 10 метров. На устройстве находится разъём который чаще всего называют TOSLINK.

Optical SPDIF против Digital Audio Out SPDIF

эти выхода одинаковы по качеству передаваемого сигнала, только в первом случае в качестве среды для передачи сигнала используется оптический сигнал, во втором физический. В обоих случаях аудио сигнал передаётся в цифровом виде, он не подвержен искажениям и затуханию. В отличие от аналогового сигнала, который подвержен искажениям и неравномерно затухает на разных частототах, чем выше частота тем больше затухает сигнал. Оба формата SPDIF используются довольно много, в телевизорах оптический, в компьютерах большее распространение получили физические интерфейсы.

Другие порты для передачи цифрового звука

Аналогичных соединений для передачи цифрового звука не так уж много, одна из основных задач таких протоколов передача с одного устройства на другое цифрового многоканального звука в формате DTS или Dolby. Аналогичные функции выполняет порт HDMI и разновидность HDMI ARС, Display Port. Но это протоколы которые объединяют передачу видео и звука, SPDIF сугубо звуковой формат передачи аудио.

Что такое режим S/PDIF в телевизоре

Изготовители современных моделей телевизоров смогли добиться того, чтобы воспроизводимый аудиосигнал, был чётким и громким. Но не всех владельцев устраивает стандартное звучание и появляется необходимость в выводе звука на внешнее медиаустройства, например, домашний кинотеатр.

S/PDIF это международный стандарт передачи цифрового звука. Передача данных реализуется посредством нескольких кабелей и разъёмов. Сначала его использовали в аудиоплеерах. Но технология начала развиваться и S/PDIF-режим появился на домашних кинотеатрах, автомагнитолах, персональных компьютерах и современных моделях телевизоров.

Что такое S/PDIF на телевизоре

Цифровой или оптический разъём S/PDIF на телевизоре необходим для вывода и дальнейшей передачи аудиосигнала в соответствующем формате. Если на Тв-приёмнике транслируется фильм или передача в HD-качестве и устройство поддерживает формат 5.1, то с телевизора будет выводиться звук в цифровом или оптическом формате. На современных моделях телевизора он обычно представлен в виде разъёма Toslink или коаксиальном.

Типы стандарта S/PDIF

Технология S/PDIF имеет два вида передачи сигнала: коаксиальный и оптический.

1. Коаксиальный выход. Несмотря на то что данный вариант передачи аудиосигнала уже уходит в прошлое, некоторые интернет-провайдеры и поставщики кабельного телевидения всё ещё его используют. Также данный разъём присутствует на домашних кинотеатрах, видео и аудиоплеерах и автомагнитолах. Он обеспечивает передачу звука в цифровом качестве между цифровой аппаратурой. Чтобы это было возможным, необходимо подключить устройства между собой с помощью соответствующего коаксиального кабеля. Цифровой разъём способен передавать многоканальный или стереофонический звук без потери качества аудиосигнала. Этот вариант подключения недорогой. Но если поблизости есть электромагнитное поле, качество звучания сильно падает.
2. Toslink. На данный момент именно через данный разъём осуществляется подключение телевизора к внешним устройствам для передачи звука. Это оптический интерфейс, способный воспроизводить сигнал, не подверженный внешнему воздействию. Чтобы подключить медиасистему к ТВ-приёмнику с помощью оптического выхода требуется оптоволоконный кабель. Если используется качественный провод, то соединение между аппаратурой будет надёжным, а звучание идеальным. Выпускаемые сейчас телевизоры и медиасистемы оборудованы оптическим интерфейсом. При выборе необходимо учитывать характеристики подключаемых устройств, а также имеются ли соответствующие разъёмы. Сама процедура подключения и настройка достаточно проста. С помощью кабеля необходимо соединить все устройства, а в звуковых настройках телевизора нужно найти пункт «Динамики» и выбрать «Внешние динамики».

ВНИМАНИЕ! Не рекомендуется использовать кабели длиной более 10 метров. Чем длиннее кабель, тем будет хуже качество звука.

Для чего нужен S/PDIF

S/PDIF интерфейс Sony/Philips является очень распространённым. Это стандартный канал для передачи цифрового аудиосигнала между аппаратурой. Он очень компактный и является единственной технологией для передачи звука полностью устойчивого к внешнему воздействию и различным помехам, что позволяет обеспечивать качественное звучание.

СПРАВКА! Режим S/PDIF идеально воспроизводит объёмный стереофонический звук, что позволяет в полной мере насладиться аудио или видеофайлами.

Такой разъём можно встретить на телевизорах, медиаустройствах, материнских платах персональных компьютеров. Его единственное предназначение — это передача цифрового сигнала высокого качества между различной цифровой аппаратурой, исключая обязательную процедуру преобразования цифрового сигнала в аналоговый.

При подключении различных медиаустройств с помощью данного интерфейса можно в полной мере наслаждаться звуком в формате 5.1. Особенно он актуален, когда нет возможности подключить аппаратуру с помощью кабеля и разъёма HDMI.

Данная технология очень популярна именно в телевизорах. Подключение и настройки занимают совсем немного времени, взамен же пользователь получает качественное звучание.

Цифровые аудиоинтерфейсы S/PDIF: что это такое, как работает и зачем нужно

Содержание

Содержание

Аудиозапись на компакт-дисках и сам компакт-диск в начале 80-х представили Philips и Sony. Они же разработали и запатентовали цифровой интерфейс для передачи данных: Sony-Philips Digital Interconnection Format — S/PDIF. В этом материале разбираемся, что это такое и зачем это нужно.

Первоначально S/PDIF был создан для передачи с компакт-диска двухканального звука в цифровом формате. Интерфейс разрабатывали как упрощенный вариант более продвинутого профессионального стандарта AES/EBU. Нужно было заменить массивные XLR-разъемы более привычными, бюджетными и понятными потребителю бытовыми коннекторами, и при этом дать возможность получать с компакт-диска «сырой» цифровой сигнал, без дополнительных преобразований.

Что и как передается по S/PDIF?

Чтобы гарантировать правильную передачу стереозвука с компакт-диска, достаточно было обеспечить скорость 150 Кбайт/с, но разработчики подстраховались и заложили запас по пропускной способности. S/PDIF может передавать не только несжатый стереосигнал с компакт-диска, но и многоканальный звук в формате 5.1 или 7.1 с использованием сжатия. А также некоторое количество дополнительной служебной информации вроде номера дорожки, флага о допустимости копирования, о наличии сжатия, о количестве каналов. Общий поток информации может теоретически достигать 1,536 Мбит/с. Всего-то полтора мегабита в секунду — по современным меркам это смешная цифра.

Еще забавнее изучить протокол изнутри: передача стереозвука была реализована импульсно-кодовой модуляцией PCM. Данные передавались пакетами по 32 бита в каждом, из которых 24 передавали данные, а 8 — служебную информацию. Если данных было меньше (некоторые компакты были записаны в 16 бит), то остаток пакета забивался нулями. Не очень рационально, зато эффективно — транслируемый сигнал тактировался через служебные биты, поэтому мог иметь самую разную частоту дискретизации. И хотя протокол аппаратно поддерживал только передачу стереопотока PCM с конкретными значениями частот дискретизации (32, 44.1 или 48 кГц), в него умудрились впихнуть многоканальность.

DVD-носители аудио и видео используют многоканальный звук формата 5.1 или 7.1, который вполне успешно сжимается по стандарту Dolby и DTS, и передается сквозь изначально стереофонический S/PDIF. Да настолько хорошо сжимается, что битность получается даже ниже, чем 16 бит. Недостающие биты опять же забиваются нулями.

Аппаратная реализация SPDIF-подключения

Наибольшую популярность SPDIF получил в форме электрического кабельного подключения через разъем RCA. Он же «тюльпанчик» или «колокольчик». Если дальность передачи не превышает полуметра, то для подключения можно использовать самый обычный и первый попавшийся кабель RCA-RCA —точно такой же, каким подключалось большинство видеомагнитофонов к телевизору. Но гораздо правильнее подключать SPDIF специальным кабелем с сопротивлением 75 Ом. Его часто называют коаксиальным, вероятно, чтобы подчеркнуть специализированное назначение.

На самом деле, все аудио-видео кабели RCA являются коаксиальными, то есть соосными. В них по центру идет сигнальный провод в изоляции, обернутый в экранный провод. Специальные кабели для подключения SPDIF, те самые на 75 Ом, устроены также. Телевизионный антенный или спутниковый кабель тоже коаксиальный. И разъемы все эти, по большому счету, тоже соосные. Но именно разъем SPDIF почему-то часто маркируют как «coaxial» или «coax».

Если дистанция передачи меньше полуметра, то SPDIF можно коммутировать хоть телефонной «лапшой» — будет работать. Да и в пределах 1.5-2 метров можно обойтись обычным, но качественным RCA-кабелем. А вот дальше потребуется тот самый волшебный коаксиальный кабель на 75 Ом.

Вторая популярная реализация SPDIF —подключение оптоволоконным кабелем и передача сигнала лазерным лучом. Выходы обычно маркируются как OpticalOut или TOSLINK—сокращение от ToshibaLink. Разъемы имеют квадратную форму и закрыты либо вставными заглушками, либо откидными шторками. В портативной электронике встречается модификация MiniTOSLINK в форм-факторе миниджека: в такой разъем можно подключать как обычные наушники, так и оптический кабель.

Кабель (волновод, если точнее) для оптического подключения SPDIF очень легко переломить. Поэтому их часто выпускают с дополнительной защитой, которая ограничивает изгиб, но увеличивает толщину кабеля. Прямой разницы в качестве и дальности передачи звука между толстым и тонким оптическим кабелем нет — первый просто лучше защищен от физического воздействия извне.

Еще бывает S/PDIF в формате Pin header — самая непопулярная реализация для «внутреннего» использования. Это штыревой разъем на материнских платах, аудиокартах, CD-приводах. Нужен для внутреннего подключения или вывода с материнской платы разъема RCA на заднюю панель компьютера. Дальность действия — сантиметров 30, не больше. Разъем обычно двухконтактный для коаксиального подключения и трехконтактный для комбинированного оптического. Лучше свериться с документацией и использовать любой подходящий кабель небольшой длины.

Какой SPDIF лучше: коаксиальный или оптический

Информация передается одинаковая, при любом типе подключения. С этой точки зрения нет никакой разницы, как именно передавать S/PDIF — по электрике или по оптике. Электрическое соединение доступнее: найти лишний кабель RCA-RCA в бытовых запасах обычно проще, чем оптоволокно. С другой стороны, оптическое подключение TOSLINK меньше подвержено помехам и электрическим наводкам, поэтому может использоваться совместно с кучей прочей электрики, например, в автомобиле.

Оптоволокно более хрупкое, при укладке резкими углами и поворотами уместнее проложить коаксиальный кабель. Сматывать и хранить оптоволокно нужно широкой петлей, без перегибов.

По дальности действия победителя тоже нет — максимальная дистанция передачи заявлена в 10 метров для обоих вариантов подключения, а «оверклокеров», которые бы решили побить этот рекорд, не очень много. Хотя на дистанции от пяти метров выигрывает оптика — лазерный луч, в отличие от электросигнала, не затухает.

Эпохи массового применения SPDIF

Первый пик популярности цифрового интерфейса многие пользователи могли и не заметить – это был специальный двухконтактный разъем на задней панели компьютерного CD-привода, через который он подключался к звуковой карте. Звук можно было выводить и через четырехконтактный аналоговый разъем, но в те времена цифро-аналоговый преобразователь в звуковой карте обычно был качественнее, чем в приводе.

Популярность первого пришествия интерфейса S/PDIF сошла на нет в ходе естественного развития компьютерной техники. Когда компьютеры стали достаточно быстры, чтобы обрабатывать цифровой поток аудио в реальном времени, необходимость в отдельном кабельном подключении исчезла — вся информация передавалась по штатному шлейфу IDE. Цифровой выход убрали с задней панели CD-приводов одновременно с кнопкой переключения дорожек, миниджеком и регулировкой громкости на лицевой панели дисковода. Это был конец 90-х.

Второй пик популярности пришелся на первые домашние кинотеатры с многоканальным звуком, еще до появления HDMI. Бытовые DVD-проигрыватели обычно предлагали два варианта вывода звука: либо стереозвук двумя «тюльпанами», либо многоканальный одним разъемом – оптическим или коаксиальным. Разумеется, для подключения был нужен AV-ресивер, который не только умел принимать многоканальный звук по S/PDIF, но и выступал в качестве усилителя. Он же был центром подключений всех источников видео и аудио.

Третий пик мы можем наблюдать сегодня, когда центральным устройством воспроизведения и ядром всей медиасистемы все чаще становится телевизор. Подключить в него можно что угодно, а вот звуковые способности тонкого корпуса невелики, да и для вывода звука предусмотрен только коаксиальный (реже оптический) S/P-DIF. И чтобы подключить к телевизору акустику помощнее, потребуется цифро-аналоговый преобразователь, который сделает из коаксиальной или оптической «цифры» парочку аналоговых «тюльпанов».

И в такой схеме, когда от телевизора до ЦАПа всего несколько сантиметров, нужен не специализированный коаксиальный кабель с точным сопротивлением, а самый обычный бытовой «тюльпан-тюльпан».

Будущее S/PDIF

Несмотря на долгую и непростую историю интерфейса, перспектив у него практически нет: с невысокой скоростью и дальностью передачи данных он вчистую проигрывает современным комбинированным способам передачи звука и видео, пропускная способность которых выражается в десятках гигабит в секунду — HDMI и DisplayPort.

Разъем SPDIF сегодня чаще используется для совместимости с предыдущими поколениями техники, чтобы подключать DVD-проигрыватель, видеомагнитофон, аналоговую акустическую систему и т. д. Вот несколько ключевых особенностей, которые нужно помнить при использовании SPDIF:

• Для коаксиального подключения можно использовать обычный кабель RCA-RCA, если дальность не превышает одного метра.
• Оптический кабель нельзя сгибать и пережимать, укладывайте его аккуратно, чтобы не переломить оптоволокно.
• Преобразователи Coaxial-TOSLink могут быть двунаправленными универсальными или однонаправленными: например, только из оптики в коаксиал или только из коаксиала в оптику.
• Передача многоканального звука возможна только при поддержке кодирования и на устройстве воспроизведения, и на приемнике.
• Выход SPDIF в DVD-проигрывателе чаще многоканальный, а выход в телевизоре стерео.

Что такое DIGITAL AUDIO OUT и как подключить к нему кабель

Зачастую передача аудиосигнала осуществляется при помощи электрического импульса через проводник. Таким образом организуются цифровые и аналоговые потоки. Совсем другой принцип реализован в проводах, подключаемых в оптический аудиовыход. Какие преимущества даёт оптический кабель для телевизора и домашнего кинотеатра – читайте в статье.

1. История возникновения системы
2. Основный принцип работы
3. Преимущества и недостатки оптического аудиовыхода
4. Сравнение с HDMI
5. Как выглядит оптический выход на телевизоре
6. Как подключить кабель
7. Прямое подключение через разъем
8. Подключение через приставку или конвертер
9. Параметры оптического кабеля для качественного соединения

История возникновения системы

Ещё недавно оптоволоконный кабель не воспринимался как инструмент для качественной передачи звука. Известно, что на быструю передачу данных возможен только свет. Впервые оптические технологии были применены в фотофоне, разработанным Александром Беллом.

Оптическая телефонная связь доказала возможность передачи сигнала по воздуху, но сама идея изобретателя не прижилась. Наработки физика стали использоваться для общения между судами, но не более.

Широкое использование оптоволоконных технологий началось лишь в середине 20 века, а серьёзный прорыв, позволивший принести диджитал аудио аут в массы, случился в 1980 году с изобретением стекловолоконного провода, который был способен передавать световой сигнал.

Несмотря на то, что оптический вход отпраздновал 40-летие, он до сих пор считается лучшим по качеству передачи аналогового звука, с которым не могут сравниться «тюльпан», HDMI-кабель, появившиеся значительно позже.

Основный принцип работы

Принятые стандарты для тв-входа, одинаковые для Samsung, LG, других производителей, заключаются в нескольких этапах транспортировки информации:

• генерация светового сигнала из электрического;
• его ретрансляция с выхода на вход без потери силы, искажений;
• приём входящим устройством сигнала;
• обратная трансформация сигнала в электрический.

Оптический кабель, подключаемый в digital audio out, состоит из оболочки и сердцевины. Внимание при производстве отводится сложности соединения коннекторов, при помощи которых можно подключить два устройства между собой.

Нарушение технологии существенно портит качество передаваемого звука, делая использование оптических соединений бесполезным. Именно поэтому, меломаны приобретают кабеля промышленной нарезки определённой длины.

Преимущества и недостатки оптического аудиовыхода

Наличие оптических разъёмов позволяет передавать сигнал с телевизора, мультимедийных устройств на HI-end-акустику, обычную колонку. Интерфейс – наиболее современный способ передачи звука без искажений помех, при этом в оптоволокне:

• отсутствует влияние электромагнитных полей, способных ухудшить итоговое качество звучания;
• не генерируются электромагнитные излучения при передаче, способное оказать влияние на другую аппаратуру;
• реализуется гальваническая развязка между подключёнными устройствами.

Таким образом, пользователь на выходе получает идеальный звук, что позволяет получить оригинальное звучание.

Наличие optical digital audio out стало стандартом для телевизоров не только топ-производителей, таких, как «Самсунг», но и мультимедийных приставок, игровых консолей. Для акустических систем HI-end наличие toslink (другое название оптического входа/выхода) – обязательное условие.

Сравнение с HDMI

Производители для удобства потребителей комплектуют технику всевозможными коммуникационными портами, что позволяет выбрать как подключить домашний кинотеатр к источнику звука. Самый популярный – HDMI-кабель.

Он способен одновременно передавать не только звук, но и видеосигнал с высокой пропускной способностью.

С его появлением популярность оптоволоконного аудиовыхода ушла на второй план, переместившись в область премиальной аппаратуры.

Несмотря на хорошие технические показатели передачи аудиосигнала, HDMI-порт, ввиду конструктивных особенностей, не способен передавать звук на уровне оптического.

Как выглядит оптический выход на телевизоре

Чтобы вставить коннектор оптического кабеля, необходимо найти разъём среди других портов, расположенных на телевизоре, системе домашнего кинотеатра. Выглядит он как трапециевидная заглушка, зачастую подписан как Optical Audio, Digital Audio Out, или Toslink.

Может показаться, что это не порт, но нажав на заглушку сердечником, она откроется. О правильности подключения сообщит красный индикатор, который загорится сразу после подключения.

Как подключить кабель

Само подключение акустики к телевизору, другой техники через оптический вход не должно вызвать сложностей, но существует ряд моментов.

Прямое подключение через разъем

Коммуникационный оптический порт, как правило, закрыт защитной крышкой, которая исключает попадание пыли. Достаточно слегка нажать на неё коннектором, и она откроется, осуществив подключение. Если сигнал не пошёл, стоит проверить в настройках активные аудиовыходы, а также уровень громкости на подключённых устройствах.

Подключение через приставку или конвертер

Часто система домашнего кинотеатра собиралась поэтапно, в разные годы. Встречаются ситуации, когда у ресивера нет оптического входа.

В таком случае, чтобы добиться идеального звучания, используя оптоволокно, потребуется покупка специальной приставки, позволяющей осуществить подключение через оптику.

В такой приставке присутствует два разъёма для оптического и коаксиального кабеля. Для подключения системы следует:

• вставить оптоволокно в выход телевизора, другого устройства;
• соединить кабель с разъёмом на приставке;
• через коаксиальный вход подключить аудиосистему.

Это простейший вариант преобразования аудиосигнала.

Продвинутым считается использование активного конвертера, превращающего цифровой сигнал формата 5.1 в аналоговый. Такой переходник обеспечивает ряд дополнительных опций, например, подключение других типов кабелей, наушников, игровой консоли.

Параметры оптического кабеля для качественного соединения

Чтобы соединить источник звука и акустическую систему, сохранив при этом высокое качество звука, требуется соблюсти следующие правила:

• некоторые специалисты заявляют, что не допускается использование оптического провода длиной свыше 10 метров, считая, что расстояние между устройствами не должно превышать 5 метров. На практике оптика обладает большой дальностью действия без потери силы сигнала. Некоторые производители выпускают шнуры длиной до 30 метров;
• длина кабеля должна быть с запасом. Из-за толщины его не получится согнуть.
• чем толще кабель, тем лучше изоляция и эксплуатационные характеристики. Толстый провод прослужит дольше;
• провода премиум-сегмента оснащаются нейлоновой обмоткой, что положительно влияет на качество передачи сигнала, защищает от механических повреждений;
• важен тип сердечника. Оптимально, если он стеклянный или кремнеземной. Такие решения намного эффективней пластиковых, с лучшей проводимостью сигнала;
• пропускная способность хорошего оптоволокна – от 9 до 11 МГЦ. Только такой показатель обеспечит потребности многоканальной акустикой с большой частотой дискретизации.

Наличие оптического входа говорит о возможности создать акустическую систему с кристально-чистым звуком. При этом, для организации потребуется покупка шнуров, а иногда и дополнительного оборудования. При покупке расходников, организации подключения стоит соблюдать ряд правил, без которых не получиться добиться звука уровня HI-end.