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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Очистка воды целлюлозой и воздухом 25.04.2020 Объединение органического вещества, хорошо поглощающего воду, и полимера, аккумулирующего энергию солнечного света, привело к созданию недорогого материала, который быстро делает жидкость из любого водоема пригодной для питья. Когда речь заходит о превращении больших объемов соленой или загрязненной примесями воды в питьевую, на ум обычно приходит ее испарение с последующей конденсацией. Однако реализовать на практике данный способ нелегко и затратно: необходимы установки и энергия, чтобы осуществить фазовый переход воды в парообразное состояние. Природного солнечного тепла для этих целей маловато. В Линчепингском университете в Швеции нашли способ применить энергию Солнца для очистки грязных водоемов. Для этого ученые создали гибридный материал, который представляет собой высокопористый аэрогель, на 90% состоящий из воздуха. В составе аэрогеля соединились глюкоза и особый полимер PEDOT: PSS. Целлюлоза - одно из самых распространенных органических соединений на Земле. Она является основным компонентом клеточных стенок растений и эффективно впитывает воду. Полимер PEDOT: PSS, также органический, хорошо поглощает энергию солнечного света. Особенно полимеру по душе "тепленькое" инфракрасное излучение. Ученые приклеили аэрогель на плавающую по поверхности воды "подушку" из пористой пены и оценили скорость испарения жидкости. Оказалось, что собранная полимером PEDOT: PSS тепловая энергия родного светила нагрела и превратила воду в пар в 4-5 раз быстрее, чем без применения аэрогеля. Испаренная жидкость конденсировалась на пластине, расположенной над гибридным материалом, и стекала затем по специальному желобу в емкость для сбора. Примеси и соли, от которых избавили воду, оставались в аэрогеле. Материал можно промывать и многократно использовать повторно.

Другие интересные новости:

▪ Бумага из листьев ананаса

▪ Система определения сонливости водителей от Fujitsu

▪ Процессоры AMD A10-7890K и Athlon X4 880K для настольных компьютеров

▪ Квантовая интегральная схема

▪ 20-нм чипы, произведенные на TSMC

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Для сумки - не пружинка, а резинка. Советы домашнему мастеру

▪ статья Как появилась мера веса драгоценных камней? Подробный ответ

▪ статья Обслуживание подземных резервуаров для хранения сжиженного газа. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Тестер в кармане. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Грузинские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026