Адаптер S/PDIF. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

В последнее время получают распространение AV-ресиверы и активные акустические системы с цифровым входом звукового сигнала по стандарту S/PDIF. Кроме того, домашний компьютер все чаще используется в качестве центра мультимедиа, а также для хранения фильмов и музыки. На многих современных материнских платах компьютеров уже имеются разъемы интерфейса S/PDIF. Этот интерфейс позволяет передать многоканальный звук по одному коаксиальному или оптическому кабелю, что избавляет от прокладки отдельного экранированного кабеля для каждого звукового канала. Зачастую компьютер и активная акустическая система разнесены на расстояние более 2 м, и стандарт S/PDIF позволяет передать устойчивый к помехам и наводкам цифровой поток звуковых сигналов, а также обеспечить гальваническую развязку аппаратуры (при использовании оптопары).

При коаксиальном соединении необходимо использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Этим требованиям удовлетворяет кабель, который используется для подключения антенны телевизора. При оптическом соединении устройства должны быть связаны стандартной системой соединения с помощью оптоволокна - TOSLINK.

Общеизвестно, что работающий компьютер - источник помех широкого спектра, отрицательно влияющих на качество выводимого сигнала (как аудио, так и видео). Большая часть этих помех возникает из-за гальванической связи компьютера с устройством вывода.

Если AV-ресивер содержит в себе гальваническую развязку коаксиального кабеля, то вам повезло и необходимо только ограничение уровня выходного сигнала с материнской платы [1]. Стандарт передачи по интерфейсу S/PDIF ограничивает амплитуду сигнала на уровне 0,5 В. Проверить наличие гальванической развязки можно, прозвонив контакт экрана коаксиального входа и, допустим, контакт экрана аналоговых входов. Если сопротивление бесконечное, то гальваническая развязка есть.

Если коаксиальный вход AV-ресивера не имеет гальванической развязки, то предпочтительнее соединить компьютер и акустическую систему оптоволокном, что снизит помехи и исключит опасность выхода из строя входов/ выходов устройств при случайном "горячем" включении/выключении. При необходимости подключения на расстоянии 10 и более метров потребуется найти мало распространенный и дорогой кабель TOSLINK. К тому же не всегда в комплекте материнской платы компьютера идет планка с оптическим выходом S/PDIF. Поэтому удобнее и дешевле линию связи сделать на простой витой паре, а непосредственно у оптического входа акустической системы преобразовать электрический сигнал в оптический с помощью светодиода.

Интерфейс S/PDIF, установленный на материнской плате, обычно имеет выходной сигнал S/PDIF Out с ТТЛ уровнями. Можно предложить простую нагрузку выхода светодиодом с токоограничивающим резистором. При этом импульсный ток может превысить допустимый ток выхода микросхемы, установленной на материнской плате и отвечающей за вывод сигнала S/PDIF. В моем случае номинальный ток светодиода - 20 мА, а допустимый ток микросхемы ALC889 - 10 мА. Такой вариант вполне работоспособен, но не гарантирует безотказной работы и может привести к неисправности оборудования, так как перегружает выход на материнской плате. Поэтому для надежной работы интерфейса предлагаю изготовить адаптер.

Такой адаптер использован мной для соединения активной акустической системы SVEN-HT500 и компьютера на расстоянии 10 м. Сигнал от компьютера передается по одной из витых пар компьютерного сетевого кабеля UTP и преобразуется в оптический сигнал с помощью сверхъяркого светодиода L-813SRC-F, установленного непосредственно в оптическом разъеме S/PDIF акустической системы.

Рис. 1

Схема адаптера приведена на рис. 1. Сигнал S/PDIF с соответствующего разъема материнской платы инвертируется и усиливается шестью буферными элементами микросхемы DD1 с повышенной нагрузочной способностью. Выходной ток одного элемента в состоянии логического нуля может достигать 24 мА. Резисторы R1 и R2 необходимы для ограничения тока светодиода и защиты от замыканий. Сопротивление R1 и R2, возможно, потребуется подобрать, чтобы адаптер устойчиво работал при удалении светодиода на расстояние 10...20 мм от оптического разъема. В качестве светодиода оптимально использовать сверхъяркий с длиной волны 640...660 нм. В качестве DD1 может быть применена любая микросхема ТТЛ с достаточной нагрузочной способностью и быстродействием, необходимым для передачи сигнала частотой до 6 МГц. Схема адаптера соответственно должна быть изменена.

Рис. 2     Рис.3

На рис. 2 приведен чертеж печатной платы адаптера размерами 35x15 мм Конденсаторы устанавливают навесным монтажом (С1 припаян к выводам микросхемы).

Светодиод L-813SRC-F желательно доработать согласно рис. 3 для того, чтобы установить его непосредственно в оптический разъем аудиоаппаратуры.

Рис. 4

На рис. 4 приведена фотография размещения адаптера на стандартной планке компьютера. Для этого в ней необходимо просверлить отверстие под разъем RCA. Оба контакта разъема должны быть изолированы от планки и корпуса компьютера.

Теперь при просмотре DVD вы можете наслаждаться стереофоническим или многоканальным звуком Dolby Digital и DTS, который будет воспроизводить ваш AV-ресивер, если он оборудован соответствующими декодерами. Следует отметить, что подавать на внешний AV-ресивер можно только стереопоток (РСМ), например, с музыкального компакт-диска, АC3 (Dolby Digital) или DTS-поток. То есть можно с удовольствием посмотреть фильм на DVD или послушать любимый компакт-диск. Но большинство игрушек с многоканальным (но не Dolby Digital) звуком на ресивере послушать не удастся. Для этого необходима звуковая карта, позволяющая "на лету" кодировать любой звук в поток Dolby Digital и пускать его в таком виде на цифровой выход. Можно также воспользоваться программой AC3Filter, позволяющей разложить любой источник звука на многоканальный [2]. В противном случае для получения многоканального звука в играх придется использовать аналоговое подключение к AV-ресиверу.

Учитывая волновое сопротивление витой пары, близкое к 100 Ом, резистор R2 лучше расположить со стороны нагрузки витой линии, вблизи светодиода HL1.

Литература:

1. SPDIF (AES/EBU to S/PDIF signal level converter). - epanorama.net/ documents/audio/spdif.html.
2. AC3Filter & SPDIF. -  ac3filter.net/ guides/ac3filter_spdif.

Автор: А. Харлов, г. Димитровград Ульяновской обл.; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Экран для слепых 02.11.2019 Новый тактильный дисплей, способный менять форму, позволяет слабовидящим людям осязать трехмерные объекты и работать в сложных программах. Слепые и слабовидящие люди не могут в полной мере пользоваться компьютерами без специальных устройств. Группа разработчиков из Стэнфорда придумала новый способ взаимодействия компьютера и человека, лишенного зрения. Устройство отображает информацию в 3D, словно в программе CAD, используя "2,5D-дисплей", состоящий из штифтов, которые могут подниматься или опускаться. "2,5D-дисплей" состоит из 288 тонких штифтов расположенных прямоугольником 12x24. Их верхние концы закруглены, а сами они могут подниматься на разную высоту, воссоздавая форму разных объектов. Происходит это настолько быстро, что "экран" способен работать в режиме реального времени. "Это открывает новые возможности для слепых людей - быть не только потребителями технологий, но и создавать свои собственные при помощи трехмерного моделирования", - объяснил один из разработчиков Джошуа Миле, который, кстати, сам является слепым. Экран назвали "2,5D", поскольку он не может показать весь объект, словно если бы он парил в воздухе. Но он позволяет определить форму рассматриваемого объекта. Разумеется, разрешение "экрана" ограничено. Зрячий человек может получить представление о трехмерном объекте, вращая его на экране. Сделать это невизуальными способами очень сложно. Но тактильный дисплей способен в режиме реального времени показать любой объект, быстро и плавно изменяя форму своей поверхности. Он может транслировать даже движущиеся объекты. Устройство еще далеко от коммерческой реализации. Разработчики планируют уменьшить размер штифтов и тем самым увеличить разрешение "экрана".

Другие интересные новости:

▪ Культурные особенности восприятия проявляются к двум годам

▪ Мобильные сети 5G

▪ Пластиковые шестерни вместо металлических

▪ Превращение света в материю

▪ Квантовая точка в золоте

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Соломоново решение. Крылатое выражение

▪ статья Почему у Лары Крофт такая большая грудь? Подробный ответ

▪ статья Пилокарпус перистолистный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Дверной звонок из музыкальной открытки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вертящаяся спираль. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025