常见音频接口介绍

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数字音频接口

“数字音频接口”是用来定义两个数字音频设备之间的数字接口协议的界标准格式，它分为家用的.专业的,电脑的三种格式：

家用的标准：S/PDIF(索尼/飞利浦数字接口格式),EIAJ CP-340 IEC-958 同轴或光缆,属不平衡式。其标准的输出电平是0.5Vpp(发送器负载75Ω),输入和输出阻抗为75Ω(0.7-3MHz频宽)。常用的有光纤、RCA和BNC。我们常见的是RCA插头作同轴输出,但是用RCA作同轴输出是个错误的做法,正确的做法是用BNC作同轴输出,因为BNC头的阻抗是75Ω,刚刚好适合S/PDIF的格式标准,但由于历史的原因,在一般的家用机上用的是RCA作同轴输出。

专业的标准：AES/EBU(美国音频工程协会/欧洲广播联盟数字格式),AES3-1992,平衡XLR电缆，属平衡式结构。输出电压是2.7Vpp(发送器负载110Ω),输入和输出阻抗为110Ω(0.1-6MHz频宽)。

电脑的标准:AT﹠T(美国电话电报公司)。

常见立体声接口

最常见的模拟接口——3.5mm立体声接口（小三芯接口），3.5mm立体声接口又叫做小三芯接口，这是我们目前看到的最主要的声卡接口，绝大部分消费类声卡（包括板载声卡）都在使用这类接口。3.5mm接口提供了立体声的输入输出功能，因此一般来说支持5.1的声卡（6声道）或音箱来说，就需要3个3.5mm立体声接口来接驳模拟音箱（3×2声道=6声道）；7.1声卡或音箱就需要4个3.5mm立体声接口（4×2声道=8声道），以此类推。

 现在常见的耳机接口都是 3.5mm 音频接口，分为 3-pole 和 4-pole 两类，而 4-pole 中又分 Standard 和 OMTP 两种型号。这是美国人的叫法，国内一般把 OMTP 称为国标，而把称 Standard 为 CTIA 或美标。一般来说，Standard 型号的耳机插头上的塑料环是白色的，而 OMTP 型号插头上的塑料环是黑色。

 

 为了适应不同的设备需求，同类的接口目前能看到的有三个尺寸规格，分别是2.5mm、3.5mm和6.22mm接头。2.5mm接头在手机类便携轻薄型产品上比较常见，因为接口可以做的很小；3.5mm接口在PC类产品以及家用设备上比较常见，也是我们最常见到的接口类型；6.22mm接头是为了提高接触面以及耐用度设计的模拟接头，常见于监听等专业音频设备上。

与小三芯相对应的则是大三芯接口（TRS，Tip Ring Sleeve），采用直径为6.35毫米的插头，其优点是耐磨损，适合反复插拔。平衡模拟音频连接主要出现在高级模拟音响器材或专业音频设备上，用于平衡信号的传输。

如果设备输入输出都是大三芯的插座，插入大二芯，中环和后环被合并了（信号—和地被合并），响也会响，平衡连接的抗干扰能力失去了。在家用条件下，这样的做法问题不大，因为平衡连接的抗干扰优势在家用条件下并不明显。如果设备一头是大三芯的插座，一头是大二芯的插座。如果都用大二芯，大三芯那端信号—和地被合并，响也会响；如果都用大三芯，大三芯插座处信号—是卡在中环，而在大二芯插座处信号—是卡在后环，有可能构不成信号回路。

RCA模拟音频接口

需要注意RCA并不是莲花头的缩写标准视频输入接口，也称AV接口。RCA并不是专门为哪一种接口设计，既可以用在音频，又可以用在普通的视频信号，也是DVD分量(YCrCb)的插座，只不过数量是三个。RCA插头最早发明于美国无线电公司（Radio Corporation of America）每一根 RCA线缆负责传输一个声道的音频信号，所以立体声信号，需要使用一对线缆。对于多声道系统，就要根据实际的声道数量配以相同数量的线缆。立体声RCA音频接口，一般将右声道用红色标注，左声道则用蓝色或者白色标注。图为RCA转3.5mm接口。

平衡模拟音频

与RCA模拟音频线缆直接传输声音的方式完全不同，平衡模拟音频（Balanced Analog Audio）接口使用两个通道分别传送信号相同而相位相反的信号。接收端设备将这两组信号相减，干扰信号就被抵消掉，从而获得高质量的模拟信号。平衡模拟音频通常采用XLR接口和大三芯接口。XLR俗称卡侬头，有三针插头和锁定装置组成。由于采用了锁定装置，XLR连接相当牢靠。

XLR俗称卡侬头，这是因为James H. Cannon创立的Cannon Electric公司是它最初的生产商。它们最早的产品是“cannon X”系列，后来改进产品增加了一个锁定装置（Latch），于是在“X”后面增加了一个“L”；再后来又围绕着接头的金属触点增加了橡胶封口（Rubber compound），于是又在“L”后面增加了一个“R”。人们就把三个大写字母组合在一起，称这种接头为“XLR connector”。由三针插头和锁定装置组成。由于采用了锁定装置，XLR连接相当牢靠。XLR接口通常在麦克风、电吉他等设备上能看到，但它不一定是平衡接口，因为平衡接口的传输实现方式是比较复杂的，对电路的要求也比较高。下面我们来看看平衡模拟传输的实现方式。 

S/PDIF

S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface，索尼和飞利浦数字接口）是由SONY公司与PHILIPS公司联合制定的一种数字音频输出接口。该接口广泛应用在CD播放机、声卡及家用电器等设备上，能改善CD的音质，给我们更纯正的听觉效果。该接口传输的是数字信号，所以不会像模拟信号那样受到干扰而降低音频质量。需要注意的是，S/PDIF接口是一种标准，同轴数字接口和光线接口都属于S/PDIF接口的范畴。

数字同轴

数字同轴（Digital Coaxial）是利用S/PDIF接口输出数字音频的接口。同轴线缆有两个同心导体，导体和屏蔽层共用同一轴心。同轴线缆是由绝缘材料隔离的铜线导体，阻抗为75欧姆，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。同轴电缆的优点是阻抗稳定，传输带宽高，保证了音频的质量。虽然同轴数字线缆的标准接头为BNC接头，但市面上的同轴数字线材多采用RCA接头。

光纤（Optical）

光纤（Optical）以光脉冲的形式来传输数字信号，其材质以玻璃或有机玻璃为主。光纤同样采用S/PDIF接口输出，其是带宽高，信号衰减小，常常用于连接DVD播放器和AV功放，支持PCM数字音频信号、Dolby以及DTS音频信号。

 

计算机与音响设备的接口类型多种多样，但究根寻源，按照其所传输信号的种类划分，无外乎两大类：音频信号接口与同步信号接口。

1. 音频信号接口

(1) 按传输信号的类型可分为模拟接口与数字接口。(a)模拟接口在音频领域中占有很大的比重。常见的模拟输入、输出接口如：大/小三芯插头、莲花头、XLR卡侬式插头等，因为这类接口我们平常用得比较多，也较为熟悉，在此就不再多说。(b) 数字接口，专业的数字音频系统和某些民用系统均有符合某种标准协议的数字接口，利用它可以将多个通道的数字音频数据在两个设备间传送，而不会产生音质的损失。只要误码能够被完全纠正，那么不论进行多少代数字复制，都不会影响最后一代的声音质量，从而就可以进行真正的数字域无损复制。

(2) 按接线方法可分为平衡类接口与不平衡类接口。(a) 平衡类接口，专业音响和广播设备中大部分都具有平衡的输入/输出电路接口。输入和输出端一般为XLR卡侬式插座，插座上有三个端子：+、－、地。其+(－)的意义是指输出信号与输入端的+信号同相(或反相)。平衡式接法的输入/输出设备抗噪声能力较强，因为串进电缆或设备内的噪声一般同时出现在正负输入端，对地电压大小相等而相位相同，也就是我们通常所说的共模噪声。但是接在后面的平衡输入电路仅传输正负两端信号的差，能够抑制共模噪声。(b) 不平衡类接口，该接口常用于民用的音频设备，其输入/输出端对机架为热端，接头一般为RCA唱机型接头。不平衡接法的抗噪声能力较弱，此连接方式一般用于1m左右的短线连接且噪声较小的环境，或低阻高输出信号的连接，如功放与扬声器之间。

2. 同步信号接口

与模拟音频信号不同，数字音频信号有严格的时间结构。因为一个采样信号要同其它采样进一步构成有一定时间长度的帧和块。如果数字音频设备打算彼此间进行通信，或者数字信号要以某种方式进行组合，那么它们就需与共用的参考信号取得同步，以使设备的采样频率完全一致，并且不会产生彼此间采样频率的漂移。因此，为专业应用设计的数字音频工作站常常提供多种同步输入接口。在同步的起始点，记录和重放要锁定到SMPTE/EBU或MIDI时间码(MTC)源上，或者锁定到外部的采样率时钟、视频同步或数字音频同步标准上。在内同步方式中，系统锁定在其自身的晶体振荡器上，如果它符合AES的应用场合(AES-1984)，那么在专业的设备中应该有±10ppm的精确度(民用设备的精确度要比此低得多)。在外同步方式中，系统锁定到它的某一个同步输入上。典型的同步输入是字时钟(WCLK)，它通常是采样的方波TTL的电平信号(0~5V)，一般采用BNC型接口端子，并且在设备上普遍使用Sony接口(SDIF)。在所有情况中，某一个机器或源必须被确认为"主机"(master)，由它作为整个系统的同步参考，而其它机器为"从机"(slave)。