SPDIF数字传输接口最新音频标准,做音频必备的标准

### SPDIF数字传输接口最新音频标准详解 #### SPDIF（S/PDIF）数字传输接口概览 SPDIF（Sony/Philips Digital Interconnect Format），由Sony与Philips两大公司在1980年代共同开发制定，是一种专为家用设备设计的数字信号传输接口。它的设计基于AES/EBU（Audio Engineering Society/European Broadcasting Union）专业标准，并针对家庭使用环境进行了适当调整，以降低成本并提高易用性。 #### SPDIF与IEC60958标准 SPDIF后来被纳入国际电工委员会（International Electrotechnical Commission, IEC）发布的IEC60958标准中，这一标准旨在统一数字音频接口规格，以适应更广泛的音频应用场景。IEC60958定义了三种主要类型： 1. **IEC60958 TYPE1 Balanced**：这是一种平衡传输方式，使用110欧姆阻抗的线材和XLR接头，主要用于专业音频设备之间的连接。 2. **IEC60958 TYPE2 Unbalanced**：采用75欧姆阻抗的铜轴线及RCA接头，适用于一般的家用环境。 3. **IEC60958 TYPE2 Optical**：通过光纤进行信号传输，接头通常为Toslink或F05，同样用于家用环境中。 #### SPDIF与AES/EBU对比 下面是SPDIF与AES/EBU接口的主要区别： | 特性 | AES/EBU | SPDIF | |--------------|------------------------------------------|---------------------------------------------| | 线材 | 110欧姆屏蔽绞线 | 75欧姆同轴线或光纤 | | 接头 | XLR 3-pin接头 | RCA或BNC接头 | | 最大位数 | 24 Bits | 标准为20 Bits，但支持扩展至24 Bits | | 讯号电平 | 3~10V | 0.5~1V | | 编码方式 | 双相符号编码（Biphase Mark Code） | 双相符号编码（Biphase Mark Code） | #### 双相符号编码（Biphase Mark Code） 双相符号编码是一种相位调制编码方法，用于IEC958标准中的数据传输。它将时钟信号与数据信号结合在一起进行传输。具体工作原理如下： - 当数据为1时，在一个时钟周期内改变一次电位状态（从0到1或从1到0），使数据变成10或01。 - 当数据为0时，则保持电位不变，即11或00。 - 每个位开头的电平必须与前一个位的结尾电平不同，以便接收端能够准确判断每位数据的边界。 这种编码方式的好处在于： - **同步性**：通过在每个位周期间变换电位，可以确保发送端与接收端之间的良好同步。 - **低功耗**：双相符号编码可以保持传输线路的直流电位接近零，从而减少能量消耗并降低电磁干扰，提高数据传输的准确性。 #### SPDIF的数据结构 SPDIF的数据结构主要围绕着“子框架”（SubFrame）构建。每个子框架由多个部分组成： 1. **头码（Preamble）**：标识一个子框架的起始位置，指示当前子框架属于哪个通道（Channel A或Channel B）或标记一个Block的起始。 2. **辅助数据（Auxiliary Data）**：用于传输控制信息或其他非音频数据。 3. **音频数据（Audio Data）**：存储实际的音频样本数据。 4. **信息位与校验码**：用于确保数据的完整性和正确性。 每个子框架包含32位的数据，其中包含了头部信息、音频数据等。一个完整的帧（Frame）包含两个子框架，分别对应两个声道（Channel A和Channel B）。每个Block由192个帧组成，可以传输192组双声道的音频样本。 #### 结论 SPDIF作为数字音频领域的一项重要技术，不仅在家庭娱乐系统中广泛使用，也在专业音频制作领域发挥着重要作用。随着技术的发展，SPDIF不断地被纳入新的标准中，如IEC60958，以满足更高的音频质量需求和更广泛的使用场景。通过对SPDIF的理解，可以帮助我们更好地利用这项技术，无论是进行音频创作还是享受高品质的音频体验。