常见音频接口介绍

常见音频接口介绍玩音频我们总要碰到各种各样的接口，如果不了解会出现什么情况？根本不知道怎么用，也不知道为什么不出声。这可不是危言耸听，因为有些接口虽然貌似一样，但是实现原理却完全不同。即便你认识它了，可你知道它的内在么？看似简单的接头，它又是如何工作的呢？譬如说看似最简单的3.5mm接头，为何两声道的东东，它有分成三段？别着急，下面笔者就为大家答疑解惑。几乎所有电气类接口在市场上都被人形象的分成两类：“公头”和“母头”，而如果换个说法可能大家会更清楚的了解，“公头”对应“接头”，“母头”对应“插孔”。OK，下面看看最常见的各类头。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。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。我们再来小三芯接口这个称呼，我们看到这类接口有两个环，是塑料材料，很明显是绝缘用的，那么对应下来就有三根线了。根据实际使用需要，我们还能看到有4芯甚至5芯的这种接口，不过其导电与绝缘面的间距是有一定规范的。接触的4芯3.5mm接口是在松下的磁带随身听上看到的，多出来的一根线应该是传送线控信号用的，可见这样的接口也未必一定传输模拟信号。另外，芯数也能减少，譬如麦克风类产品只需用到两芯，那么绝缘层只需要一层就够了3.5毫米插座/插头的结构和接线方式•1、3.5毫米前置音频插座的结构首先要了解前置音频插座的结构。根据英特尔关于AC97前置音频接口的规范，机箱的前置音频面板采用两种3.5毫米微型插座：1开关型的，2无开关型的，见下图：开关型的2/3，4/5端是两个开关，当没有插头插入时，2/3，4/5端是连通的，当插头插入时2/3，4/5端断开。无开关的就没有3，4两个开关端。•3.5毫米插头一般可分为三芯和二芯两种，如下图：3.5毫米插头结构二芯插头一般用于麦克，三芯插头一般用于立体声音耳机（有源音箱）。现在二芯插头很少，所以麦克也用三芯插头。耳机和麦克插头的接线定义如下图：麦克、耳机插头的接线如下图：采用三芯的麦克插头还有两种接法，如下图：RCA模拟音频接口•RCA接头就是常说的莲花头，利用RCA线缆传输模拟信号是目前最普遍的音频连接方式。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。RCA转3.5mm接口含音频的COMPONENT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（BalancedAnalogAudio）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。大三芯接口则采用直径为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。XLR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平衡模拟音频传输方式的基本原理•衡模拟信号传输接口一般采用大三芯接口6.22mm接口或XLR接口，其优点是耐磨损，可靠性高，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。•首先我们要弄清楚一点，即平衡输入输出并不等于XLR或TRS，也就是说采用了这两类接口的产品我们不能直接认定其采用的是平衡电路。•平衡输出的原理虽然复杂但并不难理解，我们在这里先简单的设定系统采用的是正弦信号，原信号经过输出电路产生两个完全一致的正弦信号（假定为理想状态，信号是完全一致的）。其中一个型号经过180度的反相，生成一个与原信号完全相反的信号，然后进行传输。由于两根线线距并不大，因此此时可以假设干扰信号对两个原始信号产生的作用是一样的，那么可以认为两个信号叠加的是同一个干扰信号。当信号传输到接收端时，反相器再将原来倒相的信号进行180度的反相，这样的结果可以看作是原正弦信号反相，并且干扰信号也被反相。此时，再将两个受到干扰的信号进行耦合，会出现什么状况呢？很明显，由于作了180度的反相，因此，两个信号间的干扰信号分量正好可以相互抵消，而接收端经过处理的信号也能尽可能的保持原来的波形。当然，这是最理想的状态。说到这里，我们可以知道真正的平衡输入输出应该有两点需要特别谨慎的对待，一是时间问题、二是分解后的两个信号的传输过程的电路问题。如果时间问题得不到很好的解决，即其中一个信号的时间定义慢了或者快了，那么两个信号耦合时，两个原本应该一致的信号可能会出现重影现象，造成失真；而如果两个信号在传输过程中受到的扰动不是来自外部，而是传输电路内部，并且两路电路造成的影响并不一致，那么由于电路的差异性造成的干扰同样会产生新的失真。基于以上两点，平衡输入输出在理论上是令人向往的，但是要实现尽可能的理想化，要付出的成本却相当高昂，对电路设计对生产工艺都有较高的要求。这也是为什么这样的电路一般在HiFi领域才能见到的原因了。箱体上常见的模拟插座：蝴蝶夹是有源音箱中常见的模拟信号传输接口，通常采用红黑两种颜色标注，两根线可以传输一个声道的信号，而有些箱子我们可以见到两对红黑蝴蝶夹接口，这是因为这类箱子采用的是电子分频设计，而电子分频音箱的特点是先分频后放大的原理，因此高低音必须单独分开输出，配线就必须相应的用到两对了。接线柱在高端对箱上比较常见，接头型的音响线可以直接插入插座，而普通音响线也能通过旋钮与柱孔固定。由于接触面更大，结构更简单，因此其可靠性也更高。S/PDIF•S/PDIF（Sony/PhilipsDigitalInterface，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（DigitalCoaxial）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。