SPDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format)是一種用來傳輸聲音的數位介面,主要定義了三種連接方式
IEC 60958 Type I Balanced (AES3) : 使用XLR接頭來傳輸平衡式(Balanced)的電子信號,XLR接頭有另外一個名子叫做Cannon頭
IEC 60958 Type II Unbalanced (Coaxial) : 使用同軸線(Coaxial cable)來傳輸非平衡式的電子信號,俗稱RCA頭
IEC 60958 Type II Optical : 使用光(Optical)信號傳輸,有另外一個名子叫TOSLINK
以上這三種連接方式所傳輸的信號都叫做SPDIF,傳輸的都是相同的數位資料,只是連接方式的不同而已
AES3使用Balanced的信號傳遞方式,Balanced是一種叫做差動(Differential)的信號結構,也就是把一個信號分成正負兩個極性
當數位介面要傳輸一個數位信號"1"的時候,正極會把電壓準位設定為"1",而負極會把電壓準位設定為"0"
當數位介面要傳輸一個數位信號"0"的時候,正極會把電壓準位設定為"0",而負極會把電壓準位設定為"1"
這是因為在傳輸過程中刻意把正負極性相反,當接收數位信號的裝置收到兩個相反的數位信號的時候才會認為它收到了正確的數位信號,也就符合了差動信號的名詞意義,兩個極性的信號有差別的時候才會動作
這種傳輸方式有一種好處,假設數位信號"1"準位是5V的電壓準位,當要傳輸數位信號"1"的的時候正極電壓準位是5V,負極是0V
當這個時候有一個+2V的瞬間突波影響了信號傳輸,5V變成了7V,0V變成了2V,正負極性的電壓準位還是相差5V,而+2V的偏壓會被耦合電容隔開,並不影響接收裝置正確的解讀信號
也就是說Balanced的信號傳遞方式有比較強的抗突波跟雜訊的特性
Coaxial跟AES3的差別就是使用非平衡式的信號傳遞方式,也就是沒有平衡式的負極,優點就是線材價格低廉,缺點就是信號會有被影響的可能
雖然有人會買好幾千塊的同軸線,這也不是不可以,只是這並不是SPDIF當初在定義Coaxial這個傳輸介面的用意 (這句話應該會有很多人有意見,不過以數位信號的傳輸方式來說,不應該會有太明顯的差異)
TOSLINK是Toshiba使用光信號傳輸SPDIF的名詞,不過這個介面比較常看到有人稱呼他為Optical
Optical的優點是在兩個裝置的傳輸過程中,沒有上面敘述的那些電子干擾問題,而且光的傳輸速度也遠大於SPDIF這個介面所需要的頻寬
不過光耦合器有反應速度的問題,但是關於頻寬的問題TOSLINK wiki那邊有提到"Bandwidth Originally 3.1 Mbit/s; Now 125 Mbit/s"
當SPDIF傳輸192K / 24Bits並且經過NRZ編碼後大約需要45Mbps的頻寬,正確的數字有一點忘了,反正就是現在光耦合器的頻寬很夠用就對了
Crystal application note 22是一份描述的滿清楚的SPDIF文件
順便提一下SPDIF在定義這個介面的時候只有定義32bits,扣掉一些必須的狀態欄位,最多只能傳遞192k / 24Bits,這是這個介面的極限
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