S/PDIF-Adapter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio

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In letzter Zeit haben sich AV-Receiver und aktive Lautsprechersysteme mit einem digitalen Audiosignaleingang nach dem S/PDIF-Standard durchgesetzt. Darüber hinaus wird der heimische Computer zunehmend als Media-Hub sowie zum Speichern von Filmen und Musik genutzt. Viele moderne Computer-Motherboards haben bereits S/PDIF-Anschlüsse. Mit dieser Schnittstelle können Sie Mehrkanal-Audio über ein einziges Koaxial- oder optisches Kabel übertragen, wodurch die Notwendigkeit eines separaten abgeschirmten Kabels für jeden Audiokanal entfällt. Computer und aktives Lautsprechersystem sind oft mehr als 2 m voneinander entfernt, und der S/PDIF-Standard ermöglicht es Ihnen, einen digitalen Strom von Audiosignalen zu übertragen, der störungs- und aufnahmefest ist, sowie eine galvanische Trennung der Geräte bereitzustellen (bei Verwendung eines Optokopplers).

Für eine Koaxialverbindung müssen Sie ein Koaxialkabel mit einem Wellenwiderstand von 75 Ohm verwenden. Diese Anforderungen erfüllt das Kabel zum Anschluss der TV-Antenne. Bei einer optischen Verbindung müssen die Geräte mit einem Standard-Glasfaserverbindungssystem - TOSLINK - verbunden werden.

Es ist allgemein bekannt, dass ein laufender Computer eine Quelle zahlreicher Interferenzen ist, die die Qualität des Ausgangssignals (sowohl Audio als auch Video) beeinträchtigen. Die meisten dieser Interferenzen entstehen aufgrund der galvanischen Kopplung des Computers mit dem Ausgabegerät.

Wenn der AV-Receiver eine galvanische Trennung des Koaxialkabels enthält, dann haben Sie Glück und müssen nur den Ausgangssignalpegel des Motherboards begrenzen [1]. Der S/PDIF-Übertragungsstandard begrenzt die Signalamplitude auf 0,5 V. Sie können die galvanische Trennung prüfen, indem Sie den koaxialen Eingangsschirmkontakt und beispielsweise den analogen Eingangsschirmkontakt klingeln lassen. Ist der Widerstand unendlich, liegt eine galvanische Trennung vor.

Wenn der koaxiale Eingang des AV-Receivers keine galvanische Trennung hat, ist es vorzuziehen, den Computer und das Lautsprechersystem mit Glasfaser zu verbinden, wodurch Interferenzen reduziert und das Risiko einer Beschädigung der Ein- / Ausgänge von Geräten bei versehentlichem " heiß" Ein-/Ausschalten. Wenn Sie eine Verbindung in einer Entfernung von 10 Metern oder mehr herstellen müssen, müssen Sie ein seltenes und teures TOSLINK-Kabel finden. Außerdem ist eine Halterung mit optischem S/PDIF-Ausgang nicht immer im Lieferumfang des Computer-Motherboards enthalten. Daher ist es bequemer und billiger, eine Kommunikationsleitung auf einem einfachen Twisted Pair herzustellen und das elektrische Signal direkt am optischen Eingang des akustischen Systems mithilfe einer LED in ein optisches umzuwandeln.

Die auf dem Motherboard installierte S/PDIF-Schnittstelle hat normalerweise ein S/PDIF-Out-Signal mit TTL-Pegeln. Eine einfache LED-Ausgangslast mit einem Strombegrenzungswiderstand kann vorgeschlagen werden. In diesem Fall kann der gepulste Strom den zulässigen Ausgangsstrom der auf der Hauptplatine installierten und für die Ausgabe des S / PDIF-Signals verantwortlichen Mikroschaltung überschreiten. In meinem Fall beträgt der Nennstrom der LED 20 mA und der zulässige Strom des ALC889-Chips 10 mA. Diese Option ist voll funktionsfähig, garantiert jedoch keinen störungsfreien Betrieb und kann zu Geräteausfällen führen, da sie den Ausgang auf der Hauptplatine überlastet. Für einen zuverlässigen Betrieb der Schnittstelle schlage ich daher vor, einen Adapter herzustellen.

Ich habe einen solchen Adapter verwendet, um das aktive Lautsprechersystem SVEN-HT500 und einen Computer in einer Entfernung von 10 m. Optischer Anschluss S / PDIF-Lautsprechersystem zu verbinden.

Fig. 1

Das Adapterdiagramm ist in Abb. 1 dargestellt. 1. Das S/PDIF-Signal vom entsprechenden Motherboard-Anschluss wird invertiert und durch sechs Pufferelemente des DD24-Chips mit erhöhter Belastbarkeit verstärkt. Der Ausgangsstrom eines Elements im Zustand logisch Null kann 1 mA erreichen. Die Widerstände R2 und R1 werden benötigt, um den Strom der LED zu begrenzen und vor Kurzschlüssen zu schützen. Die Widerstände R2 und R10 müssen ggf. so gewählt werden, dass der Adapter stabil arbeitet, wenn die LED in einem Abstand von 20 ... 640 mm vom optischen Anschluss entfernt wird. Als LED ist es optimal, eine superhelle mit einer Wellenlänge von 660 ... 1 nm zu verwenden. Als DD6 kann jeder TTL-Chip mit ausreichender Belastbarkeit und Geschwindigkeit verwendet werden, um ein Signal mit einer Frequenz von bis zu XNUMX MHz zu übertragen. Das Adapterschema muss entsprechend geändert werden.

Reis. 2 Abb.3

Auf Abb. 2 stellt eine Zeichnung der Adapterleiterplatte mit Abmessungen von 35 x 15 mm dar. Kondensatoren werden durch Oberflächenmontage installiert (C1 wird an die Mikroschaltkreisstifte gelötet).

LED L-813SRC-F ist wünschenswert, gemäß Abb. zu modifizieren. 3, um es direkt in den optischen Anschluss des Audiogeräts zu installieren.

Fig. 4

Auf Abb. Abbildung 4 zeigt ein Foto des Adapters, der an einer Standard-Computerhalterung angebracht ist. Dazu muss ein Loch für den RCA-Stecker darin gebohrt werden. Beide Stifte des Steckers müssen von der Halterung und dem Computergehäuse isoliert sein.

Jetzt können Sie beim Ansehen von DVDs Dolby Digital und DTS Stereo oder Mehrkanalton genießen, die von Ihrem AV-Receiver wiedergegeben werden, wenn er mit den entsprechenden Decodern ausgestattet ist. Beachten Sie, dass nur ein Stereo-Stream (PCM), wie z. B. eine Musik-CD, ein AC3-Stream (Dolby Digital) oder ein DTS-Stream, an einen externen AV-Receiver gesendet werden kann. Das heißt, Sie können sich einen Film auf DVD ansehen oder Ihre Lieblings-CD anhören. Aber die meisten Spielzeuge mit Mehrkanalton (aber nicht Dolby Digital) auf dem Receiver können nicht zuhören. Dazu benötigen Sie eine Soundkarte, mit der Sie jeden Ton im Handumdrehen in einen Dolby Digital-Stream codieren und in dieser Form an den digitalen Ausgang senden können. Sie können auch das Programm AC3Filter verwenden, mit dem Sie jede Tonquelle in eine Mehrkanalquelle zerlegen können [2]. Andernfalls müssen Sie eine analoge Verbindung zum AV-Receiver verwenden, um Mehrkanalton in Spielen zu erhalten.

In Anbetracht der Wellenimpedanz der verdrillten Leitung, die nahe bei 100 Ohm liegt, ist es besser, den Widerstand R2 auf der Lastseite der verdrillten Leitung in der Nähe der HL1-LED zu platzieren.

Literatur:

1. SPDIF (AES/EBU zu S/PDIF Signalpegelkonverter). - epanorama.net/documents/audio/spdif.html.
2. AC3-Filter und SPDIF. – ac3filter.net/guides/ac3filter_spdif.

Autor: A. Kharlov, Dimitrovgrad, Gebiet Uljanowsk; Veröffentlichung: radioradar.net

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