Uživatel:Nemeclu9

Z HPM wiki
Přejít na: navigace, hledání

Obsah

Lukáš Němec

Semestrální práce: AES/EBU & S/PDIF

AES/EBU & S/PDIF

Úvod

Dnes vedle sebe koexistují 2 sériová rozhraní:

AES3 (alias AES/EBU) pro profesionální použití a S/PDIF pro spotřební produkty. Mezi nimi je možná nízkorozpočtová pasivní konverze. Dokonce jednoduchá, ale přináší mnoho rizik. Staré pravidlo, že přímá konverze mezi AES/EBU a S/PDIF jde v praxi špatně, už dnes tolik neplatí, díky novým čipům (přijímačům), které jsou k oběma rozhraním tolerantní.

Profesionální digital audio rozhraní známé jako AES/EBU je zkratkou pro „Audio Engineering Society/European Broadcasting Union", tedy 2 organizace, které vytvořily první standard pro dvou-kanálové digitální zvukové sériové rozhraní v roce 1985.

Po prvním vydání jako AES3-1985, byly následně doladěny drobné chyby a byl znovu vydán. U verze AES3-1992 AES doporučuje „Postupy pro Digital Audio Engineering – formát sériového přenosu pro dvou-kanálově lineárně reprezentovaná digitální audio data“. Stal se také americkým národním standardem, vydaným jako ANSI S4.40-1992, a mezinárodním standardem, vydaným jako IEC 60958-4. Všechny tyto dokumenty popisují stejné sériové rozhraní, které se dnes správně nazývá AES3 interface.

Vlastnosti

AES3 umožňuje použití „transformátoru“ nebo „beztransformátorového“ rozhraní, zatímco korespondující EBU standard vyžaduje použití transformátoru. Proto se používá název AES/EBU, když je použit transformátor a AES3, když ne, nebo když neznáme druh rozhraní.

V komerčním světě nalezneme formát S/PDIF (nebo bez lomítka SPDIF), což je zkratka pro Sony/Philips digital interface format. I z něj se stal mezinárodní standard s označením IEC 60958-3 v souladu s EIAJ (Electronic Industry Association Japan) standardem CP-1201.

AES-3id-1995 AES informační dokument pro digitální audio engineering : Přenos dat je ve formátu AES3 nesymetrickým koaxiálním kabelem, ale místo 110 Ω symetrické linky, je zde nesymetrická linka s impedancí 75 Ω s BNC konektory.

AES3id je speciální AES3 podskupina pro vysílací aplikace a velké vzdálenosti. (Vysokofrekvenční přenos pro velké vzdálenosti, nesymetrický koax je lepší než vyvážená linka, díky vysoké kapacitě stíněné dvoulinky.) Konverze mezi AES3 a AES3id je velmi podobná jako u S/PDIF.

[AES3 je profesionální (pouze) audio standard a S/PDIF je komerční (pouze) audio standard, zatímco IEC 60958 a EIAJ CO-1201 zahrnují jak komerční tak profesionální oblast.]

[S/PDIF a SDIF (bez „P“) jsou velmi rozdílné. SDIF, vyvinut a používán exkluzivně firmou Sony na novějších profesionálních strojích, je mono a bez vlastního clocku, takže vyžaduje použití tří vodičů pro propojení: 2 pro stereo kanály a jeden pro synchronizaci (clock).]

Následující tabulka shrnuje elektrické rozdíly AES3 a S/PDIF rozhraní:

tabulka

Je zde velký rozdíl minimální výstupní úrovně a minimální vstupní úrovně (2V vs. 0.2 V u AES3). Rozdíly jsou shrnuty do dvou faktorů: 1) Ztráta poloviny signálu kvůli impedančnímu nepřizpůsobení, které je nezbytné pro vysokorychlostní přenos. 2) Ztráta signálu kvůli velké délce kabelu.

Konverze

Můžete převést jedno elektrické rozhraní do jiného s pomocí pár součástek, ale protokol použitý v AES3 a S/PDIF není úplně stejný a to může způsobovat problémy. Základní formáty dat jsou identické, ale v rámci kanálu je zde „statusový bit“, který určuje, co je co, a přiřazuje různým bitům různé významy.

Tím můžou vznikat problémy s kompatibilitou. Mnoho starších jednotek se stará o to, co je co v každém bitu, dokonce i když daný signál věrně odpovídá standardu a mohou jej tedy i přesto odmítnout.

Naštěstí jsou některé jednoduché měniče jako odporové nebo transformátorové tolerantní a flexibilní. I když konvertor pracuje dobře s jednou jednotkou, neznamená to ale, že bude dobře pracovat se všemi.

I když jsou audio data mezi AES3 a S/PDIF stejná, mají rozdílné „podkódové“ formáty.

(AES3 konvertovaný do 75 Ω „koaxu“ není S/PDIF, a S/PDIF konvertovaný do vyváženého XLR není AES3.) AES3id 75 Ω BNC se chová stejně jako 75 Ω RCA S/PDIF. Jsou ale stejně ve svém původním formátu; změnilo se jen přenosové médium. Přechod z S/PDIF do AES3 mívá ze všech způsobů konverze největší míru úspěšnosti. Signály z AES3 jsou často vstupy S/PDIFu rozpoznány jako neplatné.

Z tohoto důvodu provádějí následující pasivní obvody pouze konverzi signálové úrovně a impedance, ne však ostatní detaily signálu (jako vzorkovací frekvenci, korekce chyb, atd).

AES3 na AES3id nebo S/PDIF

POKUD víte, že je jeden z vysílačů, nebo přijímačů transformátorově spojen a tudíž nám vychází špatná vzdálenost Budeme muset provést korekci impedance jednoduchým odporovým děličem viz. obr. 1. Jedná se o AES3id síťové doporučení pro vytváření 12-dB „sedla“ (4:1 napěťový dělič) a konverzi AES3 110 Ω vyvážené výstupní impedance na 75 Ω pro řízení AES3id vstupu. (Takže výstupní úroveň 4 volty bude snížena na 1 volt.) Pokud přesáhneme max. povolenou mez pro S/PDIF, musíme vytvořit „sedlo“ 18-dB (8:1 napěťový dělič) tvořící 0.5 voltový výstup pro 4 voltový vstup. (Odlišné hodnoty AES3 výstupního napětí vyžadují rozdílné hodnoty).

obrazek 1

Transformátory jsou nejlepší pasivní převodníky impedance a navíc poskytují výhody galvanického oddělení, filtrace vysokých kmitočtů, potlačení SS složky a zkratovou ochranu.

Převod impedance je jednoduše ovládán výběrem příslušného transformátorového převodu (1.21:1 pro 110 Ω na 75 Ω) a pečlivé zpracování detailů vinutí umožňuje širokopásmové vysokofrekvenční přenosy (potřebujete jen ~12.5 MHz). Nejlepší a nejbezpečnější konvertor vždy obsahuje transformátor.

Pokud si nejste jisti oddělovacím transformátorem použijte zakoupený symetrizační člen pro antény a samostatný napěťový dělič viz. obr. 2.

obrazek 2

Tato T-síť (75 Ω:75 Ω) využívá obousměrný dělič. Je zde nepatrně menší útlum než na obr. 1 pro stejný 4-voltový AES3 vstup, protože transformátor snižuje úroveň napětí v poměru 1.21:1 (na 3.3 voltů).

AES3id nebo S/PDIF na AES3

Tato konverze vyžaduje pouze úpravu impedance protože jsou úrovně menší než u AES3, ale jinak kompatibilní. Neexistuje žádná uspokojivá pouze-odporová síť pro konverzi mezi AES3id nebo S/PDIF a AES3 i když se jedna v dokumentaci AES3id objevuje. Zatímco daná síť upravuje impedanci, činí tak i s útlumem vstupního signálu a riskujeme tak, že přijímač AES3 nebude muset signál zachytit, protože se moc utlumí. To nevytváří vyvážené 110 Ω vedení, které AES3 přijímač potřebuje. Proto je pro tuto konverzi doporučeno použít transformátor jako v obr. 4

obrazek 3
obrazek 4


(všimněte si, že je tento adaptér stejný jako na obr. 3, ale řízený zpětně). Použití zakoupeného konvertoru se samičkou a samečkem umožní obousměrný přenos, stejně jako vlastnoručně sestavený s použitím doporučených transformátorů.

Pozor: Úrovně přicházející z vysílače AES3 jsou příliš velké pro typické AES3id nebo S/PDIF vstupy a musí se upravit. Pro opačný směr signál upravovat nemusíme, protože AES3 přijímač umí zachytit signály AES3id a S/PDIF až do minimální úrovně 200 mV.

AES3id na S/PDIF

Oba formáty využívají 75 Ω koaxiální kabel, takže je spojení AES3id výstupu se vstupem S/PDIF jednoduché. To je vše, co je potřeba k zajištění hardwarové kompatibility (ještě tedy dělič 2:1). Obr. 5 demonstruje jednoduché propojení T-sítě.

S/PDIF výstupy můžeme spojit přímo se vstupy AES3id (nic dalšího nepotřebujeme).

obrazek 5

Zdroje

Interfacing_AES3_&_SPDIF
..více info o AES/EBU

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Nástroje