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原创光纤接口≠“光纤宽带”接口同轴、光纤常识普及_暗记_旗子

萌界大人物 2024-08-31 21:47:43 0

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把稳:同轴、光纤都是与音频I/O干系的接口,而不是一些新手想当然的网络接入口。

光纤、同轴本是同根生

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光纤和同轴电缆接口算是同胞兄弟,它们都是为了做事S/PDIF(索尼/飞利浦数字接口格式)数据传输而设计的,只是实际的数据传输事理并不相同。

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(图片来自网络侵删)

S/PDIF协议在数据传输上规定发送端是只发不收,吸收端也是只收不发。
光纤和同轴这两套系统知足这个协议,传输数据也基本同等,乃至传输电平都相仿,只是传输媒介不同,导致事理上的差异。

同轴电缆在收发轫不须要进行电旗子暗记转换,换言之数据线上任何一个节点的内容都是可以被直策应用的。
这样的上风是直接,问题则是难免会碰着远间隔传输衰减严重或者受滋扰严重影响音质。

光纤恰好填补了受传输间隔限定的影响。
事理上,光纤系统的抗滋扰性和传输间隔都是优于同轴电缆。
但光纤在传输中的数据和收、发轫并不一致,发送端须要先将电旗子暗记转换为光旗子暗记,吸收端则要反过来将收到的光旗子暗记解析为电旗子暗记后才能给出音频信息。

虽说光旗子暗记传输起到了电气隔离的浸染,对付减小共地噪声非常有帮助。
但有可能引进一些额外的Jitter(时钟抖动),部分发热友认为同轴接口的听感比光纤好,近间隔还是同轴更让人喜好。

音频用D/A与A/D浅析

光纤和同轴系统都是用来连接更高阶的Hi-Fi设备,而非普通音箱、耳机等产品。
比如独立式DAC(Digital-Analog Converter)、ADC或者数字家庭影院功放设备,以及数字旗子暗记接口间的对录。

以DAC为例,DAC的浸染是数-模转换,用于数字音频的放音;而ADC的流程则相反,模-数转换浸染,用于录音。
无论何种数字音频,它们都分别是终点和出发点。

数字音频旗子暗记从输出口出来往后,到DAC的吸收端口上,比如光纤吸收器或者同轴吸收网络。
如有须要,端口上会进行一层电平转换(5V-3.3V或3.3V-5V等),将S/PDIF的高低电平旗子暗记运送给音频吸收芯片能够兼容的高低电平。
这枚芯片做第一层解码,以及最关键的“时钟修复”事情——将不稳定、受滋扰的源时钟修复成稳定、准确的时钟旗子暗记,即Jitter抑制。

Jitter紧张来自傲号源处不稳定的晶振,以及受到的电磁滋扰,和部分元器件噪声。
Jitter会导致输出频率偏差并加大输出失落真,是“听感”的大敌。
然后,将吸收到的数字音频旗子暗记转变为3个紧张码流,分别为旁边声道切换旗子暗记LRCK、音频比特流时钟BCK、串行数据流DATA,以及一个基定时钟:SCLK。

图中示出的是一帧的数据,而帧率便是音频的采样率,真正承载仿照旗子暗记信息的只有DATA流。

这四串数据流交给音频DAC芯片,做数-模转换。
DATA旗子暗记的一个bit,指的是输出从0到最大摆幅之间能够分割成多少种情形。
比如,正负1V的最大摆幅,3个bit,那么±1V就分割成23=8情形,分辨率就2/8伏特。
如果帧数据有24bit,那么仿照输出的分辨率就有1.6千万分之一伏特,自然风雅得多。

上图是一个3位的码率对应的输出。

为一个数模转换器构建的“仿照”旗子暗记。
横轴为韶光,纵轴为输出电压。
从图中可见,数据位数量可以理解为纵轴方向的精度,采样率则可以理解为横轴方向的精度。
图中显示了帧数据位数量与采样率和仿照旗子暗记之间的详细关系。
作为参考,大家所熟知的音频CD,它的比特率是16bit,采样率44.1kHz。

越高精度的DAC,对付旗子暗记的拟合越准确,即便如此,从事理上就产生的“锯齿”总是存在的。
DAC输出波形转换到频谱上,就涌现了红线所示的“锯齿频率”,以是末了一步便是用滤波器做“抗锯齿”,把锯齿频率从波形中移除,使波形更平滑柔顺。
自此就可以输出了。

当然,在集成声卡中这些步骤也是存在并且相同的。
只不过集成声卡达不到同等的性能。
有点类似于集成显卡与独立显卡。
独立声卡中也有这些转换步骤,只不过受到板上空间,电源,电磁环境等的制约,Hi-Fi性能难以提高,但基本上都留出了数字音频接口。

比较之下,一套高档DAC系统则在这些内容上更自由得多。
不过,也绝对没有任何外置DAC音质都优于统统集成声卡和独立声卡一说。

生活中如何利用同轴或光纤?

以Win7为例,打开音频选项,切换到播放或者录制页,将SPDIF输出(输入)这一项设为默认设备,就可以利用数字音频了。
也可以在运用程序中选择输出设备,这个视程序而异。
在高等属性中也须要设置默认输出格式,来合营DAC达到最佳性能。

编辑建议

我们不难创造,光纤与同轴接口是为做事发热或专业音频的。
音频越来越受到人们的重视,干系的周边设备开始丰富起来,一些智能电视都开始强调音频的主要性,涌现独立音频单元,提高了日常生活中用到同轴、光纤接口的可能性和实际意义。

不少FPS玩家都在追求更好的音场效果,想要演习闭眼瞄准,利用外置DAC绝对是上佳选择。
因此关注这两个接口,理解基本事理和运用知识必不可少。

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