常見音頻接口介紹

常見音頻接口介紹第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月最常見的模擬接口——3.5mm立體聲接口（小三芯接口）3.5mm立體聲接口又叫做小三芯接口，這是我們目前看到的最主要的聲卡接口，絕大部分消費(fèi)類聲卡（包括板載聲卡）都在使用這類接口。第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5mm接口提供了立體聲的輸入輸出功能，因此一般來說支持5.1的聲卡（6聲道）或音箱來說，就需要3個3.5mm立體聲接口來接駁模擬音箱（3×2聲道=6聲道）；7.1聲卡或音箱就需要4個3.5mm立體聲接口（4×2聲道=8聲道），以此類推。第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了適應(yīng)不同的設(shè)備需求，同類的接口目前能看到的有三個尺寸規(guī)格，分別是2.5mm、3.5mm和6.22mm接頭。2.5mm接頭在手機(jī)類便攜輕薄型產(chǎn)品上比較常見，因?yàn)榻涌诳梢宰龅暮苄。?.5mm接口在PC類產(chǎn)品以及家用設(shè)備上比較常見，也是我們最常見到的接口類型；6.22mm接頭是為了提高接觸面以及耐用度設(shè)計(jì)的模擬接頭，常見于監(jiān)聽等專業(yè)音頻設(shè)備上。第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

我們再來小三芯接口這個稱呼，我們看到這類接口有兩個環(huán)，是塑料材料，很明顯是絕緣用的，那么對應(yīng)下來就有三根線了。根據(jù)實(shí)際使用需要，我們還能看到有4芯甚至5芯的這種接口，不過其導(dǎo)電與絕緣面的間距是有一定規(guī)范的。接觸的4芯3.5mm接口是在松下的磁帶隨身聽上看到的，多出來的一根線應(yīng)該是傳送線控信號用的，可見這樣的接口也未必一定傳輸模擬信號。另外，芯數(shù)也能減少，譬如麥克風(fēng)類產(chǎn)品只需用到兩芯，那么絕緣層只需要一層就夠了第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5毫米插座/插頭的結(jié)構(gòu)和接線方式

1、3.5毫米前置音頻插座的結(jié)構(gòu)

首先要了解前置音頻插座的結(jié)構(gòu)。根據(jù)英特爾關(guān)于AC97前置音頻接口的規(guī)范，機(jī)箱的前置音頻面板采用兩種3.5毫米微型插座：1開關(guān)型的，2無開關(guān)型的，見下圖：開關(guān)型的2/3，4/5端是兩個開關(guān)，當(dāng)沒有插頭插入時(shí)，2/3，4/5端是連通的，當(dāng)插頭插入時(shí)2/3，4/5端斷開。無開關(guān)的就沒有3，4兩個開關(guān)端。

第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.5毫米插頭一般可分為三芯和二芯兩種，如下圖：3.5毫米插頭結(jié)構(gòu)二芯插頭一般用于麥克，三芯插頭一般用于立體聲音耳機(jī)（有源音箱）?，F(xiàn)在二芯插頭很少，所以麥克也用三芯插頭。耳機(jī)和麥克插頭的接線定義如下圖：第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月麥克、耳機(jī)插頭的接線如下圖：

采用三芯的麥克插頭還有兩種接法，如下圖：

第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月RCA模擬音頻接口

RCA接頭就是常說的蓮花頭，利用RCA線纜傳輸模擬信號是目前最普遍的音頻連接方式。每一根RCA線纜負(fù)責(zé)傳輸一個聲道的音頻信號，所以立體聲信號，需要使用一對線纜。對于多聲道系統(tǒng)，就要根據(jù)實(shí)際的聲道數(shù)量配以相同數(shù)量的線纜。立體聲RCA音頻接口，一般將右聲道用紅色標(biāo)注，左聲道則用藍(lán)色或者白色標(biāo)注。

RCA轉(zhuǎn)3.5mm接口含音頻的COMPONENT第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月平衡模擬音頻

與RCA模擬音頻線纜直接傳輸聲音的方式完全不同，平衡模擬音頻（BalancedAnalogAudio）接口使用兩個通道分別傳送信號相同而相位相反的信號。接收端設(shè)備將這兩組信號相減，干擾信號就被抵消掉，從而獲得高質(zhì)量的模擬信號。平衡模擬音頻通常采用XLR接口和大三芯接口。XLR俗稱卡儂頭，有三針插頭和鎖定裝置組成。由于采用了鎖定裝置，XLR連接相當(dāng)牢靠。大三芯接口則采用直徑為6.35毫米的插頭，其優(yōu)點(diǎn)是耐磨損，適合反復(fù)插拔。平衡模擬音頻連接主要出現(xiàn)在高級模擬音響器材或?qū)I(yè)音頻設(shè)備上。第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月XLR接口：XLR俗稱卡儂頭，有三針插頭和鎖定裝置組成。由于采用了鎖定裝置，XLR連接相當(dāng)牢靠。XLR接口通常在麥克風(fēng)、電吉他等設(shè)備上能看到，但它不一定是平衡接口，因?yàn)槠胶饨涌诘膫鬏攲?shí)現(xiàn)方式是比較復(fù)雜的，對電路的要求也比較高。下面我們來看看平衡模擬傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方式第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月平衡模擬音頻傳輸方式的基本原理

衡模擬信號傳輸接口一般采用大三芯接口6.22mm接口或XLR接口，其優(yōu)點(diǎn)是耐磨損，可靠性高，適合反復(fù)插拔。平衡模擬音頻連接主要出現(xiàn)在高級模擬音響器材或?qū)I(yè)音頻設(shè)備上。首先我們要弄清楚一點(diǎn)，即平衡輸入輸出并不等于XLR或TRS，也就是說采用了這兩類接口的產(chǎn)品我們不能直接認(rèn)定其采用的是平衡電路。

平衡輸出的原理雖然復(fù)雜但并不難理解，我們在這里先簡單的設(shè)定系統(tǒng)采用的是正弦信號，原信號經(jīng)過輸出電路產(chǎn)生兩個完全一致的正弦信號（假定為理想狀態(tài)，信號是完全一致的）。第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月其中一個型號經(jīng)過180度的反相，生成一個與原信號完全相反的信號，然后進(jìn)行傳輸。由于兩根線線距并不大，因此此時(shí)可以假設(shè)干擾信號對兩個原始信號產(chǎn)生的作用是一樣的，那么可以認(rèn)為兩個信號疊加的是同一個干擾信號。

當(dāng)信號傳輸?shù)浇邮斩藭r(shí)，反相器再將原來倒相的信號進(jìn)行180度的反相，這樣的結(jié)果可以看作是原正弦信號反相，并且干擾信號也被反相。此時(shí)，再將兩個受到干擾的信號進(jìn)行耦合，會出現(xiàn)什么狀況呢？很明顯，由于作了180度的反相，因此，兩個信號間的干擾信號分量正好可以相互抵消，而接收端經(jīng)過處理的信號也能盡可能的保持原來的波形。當(dāng)然，這是最理想的狀態(tài)。

說到這里，我們可以知道真正的平衡輸入輸出應(yīng)該有兩點(diǎn)需要特別謹(jǐn)慎的對待，一是時(shí)間問題、二是分解后的兩個信號的傳輸過程的電路問題。如果時(shí)間問題得不到很好的解決，即其中一個信號的時(shí)間定義慢了或者快了，那么兩個信號耦合時(shí)，兩個原本應(yīng)該一致的信號可能會出現(xiàn)重影現(xiàn)象，造成失真；而如果兩個信號在傳輸過程中受到的擾動不是來自外部，而是傳輸電路內(nèi)部，并且兩路電路造成的影響并不一致，那么由于電路的差異性造成的干擾同樣會產(chǎn)生新的失真。

基于以上兩點(diǎn)，平衡輸入輸出在理論上是令人向往的，但是要實(shí)現(xiàn)盡可能的理想化，要付出的成本卻相當(dāng)高昂，對電路設(shè)計(jì)對生產(chǎn)工藝都有較高的要求。這也是為什么這樣的電路一般在HiFi領(lǐng)域才能見到的原因了。第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月箱體上常見的模擬插座：

蝴蝶夾是有源音箱中常見的模擬信號傳輸接口，通常采用紅黑兩種顏色標(biāo)注，兩根線可以傳輸一個聲道的信號，而有些箱子我們可以見到兩對紅黑蝴蝶夾接口，這是因?yàn)檫@類箱子采用的是電子分頻設(shè)計(jì)，而電子分頻音箱的特點(diǎn)是先分頻后放大的原理，因此高低音必須單獨(dú)分開輸出，配線就必須相應(yīng)的用到兩對了。接線柱在高端對箱上比較常見，接頭型的音響線可以直接插入插座，而普通音響線也能通過旋鈕與柱孔固定。由于接觸面更大，結(jié)構(gòu)更簡單，因此其可靠性也更高。第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月S/PDIF

S/PDIF（Sony/PhilipsDigitalInterface，索尼和飛利浦?jǐn)?shù)字接口）是由SONY公司與PHILIPS公司聯(lián)合制定的一種數(shù)字音頻輸出接口。該接口廣泛應(yīng)用在CD播放機(jī)、聲卡及家用電器等設(shè)備上，能改善CD的音質(zhì)，給我們更純正的聽覺效果。該接口傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，所以不會像模擬信號那樣受到干擾而降低音頻質(zhì)量。需要注意的是，S/PDIF接口是一種標(biāo)準(zhǔn)，同軸數(shù)字接口和光線接口都屬于S/PDIF接口的范疇

第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)字同軸數(shù)字同軸（DigitalCoaxial）是利用S/PDIF接口輸出數(shù)字音頻的接口。同軸線纜有兩個同心導(dǎo)體，導(dǎo)體和屏蔽層共用同一軸心。同軸線纜是由絕緣材料隔離的銅線導(dǎo)體，阻抗為75歐姆，在里層絕緣材料的外部是另一層環(huán)形導(dǎo)體及其絕緣體，整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護(hù)套包住。同軸電纜的優(yōu)點(diǎn)是阻抗穩(wěn)定，傳輸帶寬高，保證了音頻的質(zhì)量。雖然同軸數(shù)字線纜的標(biāo)準(zhǔn)接頭為BNC接頭，但市面上的同軸數(shù)字線材多采用RCA接頭。

第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月光纖（Optical）光纖（Optica