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 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 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.

Типы

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.

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.

Цифровые интерфейсы давно теснят своих аналоговых предков. Аудиосистемы среднего класса в качестве источника сигнала используют звук закодированный в одном из множества стандартов. Это может быть банальный PCM для стереозвука или семейство стандартов Dolby для их многоканальных родственников. Но сегодня мы поговорим не о способах кодирования, но о том, как именно передаётся сигнал. Существует всего два варианта - оптический и по коаксиальному кабелю. Оптика гарантирует полную электрическую развязку, коаксиальный кабель прост в подключении.

Уже лет десять практически каждая материнская плата укомплектована оптическим цифровым выходом S/PDIF (он же TOSLINK). Но если посмотреть на заднюю панель найти его можно не всегда. В чём же подвох? В нежелании производителя устанавливать ещё один разъём на задней панели и удорожать плату установкой оптического модуля или гнезда под коаксиальный кабель. Если открыть документацию на материнскую плату то можно обнаружить типовой набор из четырёх контактов похожий на гнездо для подключения спикера.

На этой же странице нарисована фирменная планка с коаксиальным и оптическим выходами. Иногда ещё бывают оптические входы, но автор статьи о таком только читал в сети. Поиск оригинальной планки может превратиться в нетривиальную задачу - цена на зарубежных аукционах составляет около 10 долларов без учёта доставки. Быстрый поиск по русскоговорящим форумам находит только запросы о её покупке и советы купить вместо неё звуковую карту с соответствующим гнездом.

По спецификации уровень сигнала на материнской плате - это TTL, о нагрузочной способности выхода SPDIFOUT можно только догадываться. Та же документация рекомендует нагрузить его светодиодом с токоограничивающим резистором - это и будет самым дешевым подключением. Попробовать этот вариант первым я не решался по двум причинам - жаль было платы и насущной необходимости куда-то втыкать стандартный оптический кабель. Позже я всё же собрал эмиттерный повторитель на одном транзисторе и подключил светодиод. Интерфейс весело светился красным светодиодом, но приставленный к нему оптический кабель звука не дал. Всё та же документация рекомендовала подобрать сверхъяркий светодиод с длиной волны 660 нанометров. Возможно ни один из использованных светодиодов не подошел.

Следующий этап - подключение рекомендованного оптического модуля TOTX173. Цена и наличие по интернет-магазинам опять не радует - чуть меньше тех же десяти долларов и длительная доставка. Значит пора искать донора. Пробежавшись по домашней свалке электроники, удалось выявить только одну жертву, ей оказалась Playstation 2, подаренная сотрудниками на прошлый день рождения. Рука на вандализм легендарной приставки не поднялась. На региональном интернет-аукционе был выловлен DVD Recorder Samsung за те же сакральные 10 долларов без доставки. Дальше пойдут фотографии.

S/PDIF на жертве выглядел так

Так как поиск по коду на корпусе (T2002H7) ничего не дал, то устройство пришлось включать в разобранном состоянии для того чтобы убедиться что используется питание от пяти вольт и TTL уровень сигнала.

Контактов всего три, общий легко определяется, питание подключено напрямую к подписанному 5в штекеру, остаётся информационный вывод подключенный через резистор номиналом 220 Ом. Вот наш ново обретённый модуль крупным планом.

Осталось подключиться к материнской плате и собрать это всё в виде планки. Общий вывод подключаем к общему, питание к питанию, а SPDIFOUT через резистор 220 Ом к data. Из куска макетной платы и выгоревшей сетевой карты собираем планку для ПК, у меня получилось так.

Устанавливаем в корпус.

С момента сборки прошло уже более двух недель - всё работает отлично. На слух конечно разница находится в пределах данных психологией ощущений. Но если есть акустика понимающая оптику - почему бы не воспользоваться подключением сделанным своими руками. В комментариях было бы интересно услышать мнение о возможной разнице в звучании такого оптического выхода и полученного с звуковой карты среднего ценового диапазона.

Уже после сборки я добрался до ближайшей мастерской по ремонту бытовой техники. Именно там стояло сразу искать донора - у них есть достаточное количество сгоревших DVD плееров, примерно по доллару за плату. Для тех кто захочет повторить конструкцию - это будет полезным.

Цифровые интерфейсы давно теснят своих аналоговых предков. Аудиосистемы среднего класса в качестве источника сигнала используют звук закодированный в одном из множества стандартов. Это может быть банальный PCM для стереозвука или семейство стандартов Dolby для их многоканальных родственников. Но сегодня мы поговорим не о способах кодирования, но о том, как именно передаётся сигнал. Существует всего два варианта - оптический и по коаксиальному кабелю. Оптика гарантирует полную электрическую развязку, коаксиальный кабель прост в подключении.

Уже лет десять практически каждая материнская плата укомплектована оптическим цифровым выходом S/PDIF (он же TOSLINK). Но если посмотреть на заднюю панель найти его можно не всегда. В чём же подвох? В нежелании производителя устанавливать ещё один разъём на задней панели и удорожать плату установкой оптического модуля или гнезда под коаксиальный кабель. Если открыть документацию на материнскую плату то можно обнаружить типовой набор из четырёх контактов похожий на гнездо для подключения спикера.

На этой же странице нарисована фирменная планка с коаксиальным и оптическим выходами. Иногда ещё бывают оптические входы, но автор статьи о таком только читал в сети. Поиск оригинальной планки может превратиться в нетривиальную задачу - цена на зарубежных аукционах составляет около 10 долларов без учёта доставки. Быстрый поиск по русскоговорящим форумам находит только запросы о её покупке и советы купить вместо неё звуковую карту с соответствующим гнездом.

По спецификации уровень сигнала на материнской плате - это TTL, о нагрузочной способности выхода SPDIFOUT можно только догадываться. Та же документация рекомендует нагрузить его светодиодом с токоограничивающим резистором - это и будет самым дешевым подключением. Попробовать этот вариант первым я не решался по двум причинам - жаль было платы и насущной необходимости куда-то втыкать стандартный оптический кабель. Позже я всё же собрал эмиттерный повторитель на одном транзисторе и подключил светодиод. Интерфейс весело светился красным светодиодом, но приставленный к нему оптический кабель звука не дал. Всё та же документация рекомендовала подобрать сверхъяркий светодиод с длиной волны 660 нанометров. Возможно ни один из использованных светодиодов не подошел.

Следующий этап - подключение рекомендованного оптического модуля TOTX173. Цена и наличие по интернет-магазинам опять не радует - чуть меньше тех же десяти долларов и длительная доставка. Значит пора искать донора. Пробежавшись по домашней свалке электроники, удалось выявить только одну жертву, ей оказалась Playstation 2, подаренная сотрудниками на прошлый день рождения. Рука на вандализм легендарной приставки не поднялась. На региональном интернет-аукционе был выловлен DVD Recorder Samsung за те же сакральные 10 долларов без доставки. Дальше пойдут фотографии.

S/PDIF на жертве выглядел так

Так как поиск по коду на корпусе (T2002H7) ничего не дал, то устройство пришлось включать в разобранном состоянии для того чтобы убедиться что используется питание от пяти вольт и TTL уровень сигнала.

Контактов всего три, общий легко определяется, питание подключено напрямую к подписанному 5в штекеру, остаётся информационный вывод подключенный через резистор номиналом 220 Ом. Вот наш ново обретённый модуль крупным планом.

Осталось подключиться к материнской плате и собрать это всё в виде планки. Общий вывод подключаем к общему, питание к питанию, а SPDIFOUT через резистор 220 Ом к data. Из куска макетной платы и выгоревшей сетевой карты собираем планку для ПК, у меня получилось так.

Устанавливаем в корпус.

С момента сборки прошло уже более двух недель - всё работает отлично. На слух конечно разница находится в пределах данных психологией ощущений. Но если есть акустика понимающая оптику - почему бы не воспользоваться подключением сделанным своими руками. В комментариях было бы интересно услышать мнение о возможной разнице в звучании такого оптического выхода и полученного с звуковой карты среднего ценового диапазона.

Уже после сборки я добрался до ближайшей мастерской по ремонту бытовой техники. Именно там стояло сразу искать донора - у них есть достаточное количество сгоревших DVD плееров, примерно по доллару за плату. Для тех кто захочет повторить конструкцию - это будет полезным.

S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) – распространенный и стандартизированный интерфейс, предназначенный для передачи цифрового звука между доступными компонентами, звуковыми картами, ресиверами и аудиоаппаратурой. Изначально разъем предназначался для CD и DVD-плееров, способных проигрывать компакт-диски, с единственной целью – уменьшить количество требуемых проводов для качественного воспроизведения контента. И уже после производители домашних кинотеатров, телевизоров и остальной техники взяли новинку на вооружение. Причем и из-за компактности (единственный оптоволоконный кабель, устойчивый к помехам, способен заменить целую связку коннекторов), и из-за качества.

Важно!! S/PDIF прекрасно передает объемный звук и позволяет наслаждаться каждой секундой проигрываемого трека или воспроизводимого фильма.

Что такое S/PDIF OUT на материнской плате

Соответственно, S/PDIF OUT – разъем, частенько встречающийся на материнских платах компьютеров, с единственной целью – передавать цифровой аудиосигнал повышенного качества между разными устройствами и компонентами без обязательной, а иногда и неизбежной процедуры преобразования информации в аналоговый сигнал.

По сути, производители предлагают дополнить атмосферу развлечений на ПК с помощью сторонней аппаратуры, вроде колонок, поддерживающих формат 5.1 Dolby Digital или домашнего кинотеатра для полноты ощущений. В некоторых случаях S/PDIF незаменим, если сигнал с видеокарты невозможно вывести с помощью HDMI, а DVI не передает звук.

В таком случае достаточно воспользоваться докупить колонки с переходником, найти нужный выход на материнской плате (вскрывать крышку системного блока придется в любом случае; в некоторых случаях намного проще докупить внешнюю аудиокарту, способную выполнять ту же задачу, но в разы лучше), а после – настроить способ передачи звука.

Процедура займет каких-то 5-10 минут, а результат сразу же впечатлит – передовое качество без помех, долгого отклика или странного шипенья, известного при использовании некачественной аппаратуры.

В целом, S/PDIF вещь незаменимая, хотя и частично потерявшая былые позиции. Современные материнские платы хоть и поддерживают подобный интерфейс, но вот энтузиастов, обращающихся к S/PDIF, становится с каждым разом все меньше. И дело не в том, что мир перестал волноваться о качестве звука. А в количестве дополнительных решений и выходов, предлагающих те же функции, но без дополнительных настроек.

Виниловые проигрыватели

Цифровые источники звука

Цифровой интерфейс S/PDIF и принцип его работы

Цифровой выход.

Гнездо на всех СD транспортах и на некоторых CD-проигрывателях, которое обеспечивает доступ к цифровому потоку данных. При помощи цифрового выхода CD-транспорт может подавать информацию на отдельный цифровой процессор через интерфейс S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format — формат цифрового интерфейса Sony/Philips). Он назван в честь двух компаний, которые изобрели компакт-диск.

Цифровой интерфейс S/PDIF-это стандартный формат передачи цифрового звука, преимущественно между СD транспортом и цифровым процессором. Сигнал S/PDIF может передаваться через разъемы и кабели различных типов, таких как оптический ST или коаксиальный (рассматриваемый в этой главе ниже). Вся бытовая цифровая аудиоаппаратура — транспорты, цифровые процессоры и аппараты цифровой записи — использует интерфейс S/PDIF. Профессиональный вариант S/PDIF называется интерфейсом AES/EBU (Audio Engineering Society/European Broadcast Union, или Общество аудиоинженеров/Европейский радиовещательный союз — организации, стандартизировавшие этот интерфейс). Иногда его используют и в бытовой цифровой аудиоаппаратуре.

Джиттер — это временные ошибки тактового генератора, задающего моменты преобразования цифровых отсчетов компакт-диска в музыку. Джиттер к тому же ухудшает ощущение пространства, уменьшая глубину звуковой сцены и смазывая музыкальные образы. Ощущение прозрачности воздуха между вами и исполнителем исчезает, пространство словно затягивается дымкой.

Главным источником джиттера в цифровом воспроизведении звука является интерфейс, соединяющий CD-транспорт с цифровым процессором. Избавьтесь от цифрового интерфейса, которого по природе своей лишен CD-проигрыватель, и вы уничтожите главный "возбудитель" джиттера. По этой причине одно-корпусные CD-проигрыватели при прочих равных условиях имеют значительное превосходство в качестве звука над компонентной аппаратурой.

В сигнале S/PDIF содержатся звуковые данные обоих звуковых каналов, а также синхросигнал, называемый также тактовыми импульсами. Эти тактовые импульсы восстанавливает цифровой процессор, благодаря чему транспорт и процессор работают в едином временном базисе. Индикатор с надписью "Lock" или индикатор частоты дискретизации на передней панели многих цифровых процессоров показывает, что тактовые импульсы восстановлены и два компонента синхронизированы, т.е. их тактовые частоты совпадают.

Поток данных интерфейса S/PDIF несет не только информацию о звуке, но и служебную информацию, включая ряд субкодов CD. Они содержат сведения о частоте дискретизации, об использовании предъискажений, а также информацию о принадлежности сигнала к профессиональному интерфейсу AES/EBU или интерфейсу для бытовой аппаратуры S/PDIF. Данные субкода включают также номера всех треков и временную информацию, отображаемую индикатором CD-проигрывателя или транспорта. Звуковые данные и информация субкода объединяются в 32-разрядные сукеры. Каждый субкадр начинается с преамбулы, четырехразрядной синхрогруппы, которая нарушает правила бифазного кодирования. Преамбула действует как сигнал синхронизации, обозначающий начало нового субкадра. За преамбулой следуют четыре бита вспомогательной информации» 20 разрядов звуковой информации. Если передается шестнадцатиразрядная звуковая информация, то дополнительные четыре разряда не используются (заменяются при кодировании нулями). Четырехбитную область дополнительных данных можно использовать для размещения звуковых данных, увеличивая за ее счет полную длину слова аудиоданных до 24 битов.

Дополнительные четыре бита (правильность звукового отсчета, бит данных пользователя, статус звукового канала и четность субкадра) завершают субкадр.

Субкадры левого и правого звуковых каналов идентифицируются несколько различными преамбулами. В едином потоке битов они передаются поочередно. Из субкадров формируются блоки длиной 192 бита. При частоте дискретизации 44,1 кГц общая скорость цифрового потока составляет 2,8224 миллиона бит в секунду.