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家用视听设备接口技术解析

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:家用视听系统产品的接口种类形式繁多,用途性能也有很大差异,电子电器行业也制定了相关标准。RCA接口采用同轴传输信号的方式,中轴用来传输信号,外沿一圈的接触层用来接地,是一种音频、视频分离传输的接口技术,被广泛应用于电视、音箱、播放机、电脑等设备。它的物理接口分为两种类型,一种是标准方头,另一种是在便携设备上常见的外观与3.5 mm TRS接口类似的圆头。

家用视听设备接口技术解析

接口”定义了电子设备之间连接的物理特性,包括传输的信号频率、强度,以及相应连线的类型、数量,还包括插头、插座的结构设计。家用视听系统产品的接口种类形式繁多,用途性能也有很大差异,电子电器行业也制定了相关标准。图8.11所示为某型号功放机接口布置。按功能可分为音频信号接口与视频信号接口,常见音频接口有立体声接口TRS、莲花接口RCA、卡侬接口XLR、S/PDIF接口、AES/EBU接口、同轴接口、光纤接口等;常见视频接口则有色差分量接口YPbPr、AV接口、VGA接口、S-Video接口、DVI接口、HDMI接口等。

图8.11 某型号功放机接口布置

1.音频接口技术

音频接口按传输信号的类型可分为模拟音频接口和数字音频接口,模拟音频接口发展较早,结构形式差异很大,但在音频领域中占有很大的比重。

(1)TRS接口 TRS的含义是Tip(signal)、Ring(signal)、Sleeve(ground),分别代表了这种接头的3个触点,它们是被两段绝缘材料隔离开的三段金属柱,如图8.12所示。TRS接口为一个圆孔,其内部与接头的三个触点对应,彼此之间也被绝缘材料隔开。TRS接口通常有三种尺寸:1/4″(6.3 mm)、1/8″(3.5 mm)、3/32″(2.5 mm),目前以3.5 mm三芯插头最常见,6.3 mm的接头则多用在专业设备上。有些为四芯插头,多出来的那一芯用来传送语音信号或控制信号,常用到手机上。

图8.12 各尺寸TRS接口

(2)RCA接口 RCA是美国无线电公司的英文缩写(Radio Corporation of America),RCA接口则源于该公司的设计。RCA接口采用同轴传输信号的方式,中轴用来传输信号,外沿一圈的接触层用来接地,是一种音频、视频分离传输的接口技术,被广泛应用于电视、音箱、播放机、电脑等设备。RCA接口及应用如图8.13所示,数量可根据实际需要设计,通常做成不同的颜色,一般为三个,标记为V(视频)、L(左声道)、R(右声道)。

图8.13 RCA接口及应用

(3)XLR接口 XLR接口也称为“卡侬接口”,由Cannon Electric公司最早生产设计。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接头。

卡侬连接插件在专业家庭影院音响系统中使用最广泛,它有2脚、3脚、4脚、5脚、6脚等多种形式,其中以3脚应用最为普遍,其结构与针脚布置如图8.14所示。

图8.14 卡侬连接插件的结构与针脚布置(www.xing528.com)

(4)AES/EBU接口 AES/EBU是Audio Engineering Society/European Broadcast Union(音频工程师协会/欧洲广播联盟)的缩写,是现在较为流行的专业数字音频标准,也被称为AES3。它是基于单根绞合线对于传输数字音频数据的串行位传输协议,无须均衡即可在长达100 m的距离上传输数据。

(5)S/PDIF接口 S/PDIF是Sony/Philips Digital Interconnect Format的缩写,是索尼飞利浦公司合作开发的一种民用数字音频接口协议。S/PDIF接口一般有三种:RCA同轴接口、BNC同轴接口和光纤接口。在国际标准中,S/PDIF接口需要BNC接口75Ω电缆传输,而实际大部分家用电器采用RCA和3.5 mm接口。

(6)光纤接口 光纤接口的英文名字为TOSLINK,来源于东芝(Toshiba)制定的技术标准,器材上一般标为“Optical”。它的物理接口分为两种类型,一种是标准方头,另一种是在便携设备上常见的外观与3.5 mm TRS接口类似的圆头。由于它是以光脉冲的形式来传输数字信号,因此单从技术角度来说,它是传输速度最快的。

2.视频接口技术

视频接口的主要作用是将视频信号输出到外部设备,或者将外部采集的视频信号收集起来。随着视频技术的不断发展,人们对视频的输出质量要求越来越高,目前HMDI接口成为电视机、机顶盒、功放等设备应用最广的数字视频接口,除此之外RCA接口、VGA接口、DVI接口等应用也较为普遍。

(1)HDMI接口 HDMI是High Definition Multimedia Interface(高清多媒体接口)的缩写。HDMI技术起源于由日立松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝等7家公司发起的HDMI高清多媒体接口组织,HDMI 1.0版标准于2002年12月9日正式发布。HDMI目前分为6个版本:1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、2.0,目前市面上以1.1、1.2、1.3为主,其中1.4支持3D,支持4K。HDMI接口可以同时传输音频与视频,而且是采用全数字信号,安装非常方便。HDMI接口可以分为标准HDMI接口、迷你HDMI接口、微型HDMI接口三类,其尺寸和用途如图8.15所示,三种接口只是在体积上有区别,功能相同。

图8.15 HDMI接口的尺寸和用途

(2)VGA接口 VGA接口源于电脑的输入接口,由于CRT显示器无法直接接收数字信号的输入,所以显卡只能采取将模拟信号输入显示器的方式来获得画面。而VGA就是将模拟信号传输到显示器的接口。

VGA接口共有15针/孔,分成三排,每排五个,如图8.16所示。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数的显卡都带有此种接口。

(3)DVI接口 DVI接口有两个标准:25针和29针,如图8.17所示。直观来说,这两种接口没有区别。DVI接口传输的是数字信号,可以传输大分辨率的视频信号。DVI连接计算机显卡和显示器时不用发生转换,所以信号没有损失。

图8.16 VGA接口的针脚布置

图8.17 25针和29针DVI接口的针脚布置

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