УДК 621.381
ЗАСТОСУВАННЯ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННИХ СИСТЕМ В АУДІОТЕХНІЦІ
Вінницький національний технічний університет
Сучасні вимоги до швидкісної та якісніої передачі аудіоінформації на значні відстані спонукає до використання оптико-електронних ліній передач. Сучасний інтерфейс S / PDIF розроблений компаніями Sony і Philips для передачі аудіоінформації на основі протоколу AES/EBU для професійного та побутового призначення [1, 2]. Складовою цього інтерфейсу – стандарт TOSLINK фірми Tоshiba, що забезпечує передачу інформації по оптоволокну [3]. В сигналі S / PDIF містяться звукові дані лівого і правого звукових каналів, а також синхроімпульси. Вони генерується процесором ведучого пристрою завдяки яким система працює в одному часовому базисі. В інтерфейсах S / PDIF і AES / EBU використовується так звана "біфазна модуляція", що дає самосинхронізючий сигнал. На рис. 1 представлено компонування звукових даних і сигналу синхронізації в потік S / PDIF-даних. Кожний біт звукових даних представлено тимчасовим інтервалом, який починається і закінчується зміною сигналу. Біт даних "1" створює додатковий перехід всередині тимчасового інтервалу. Біт даних "0" створює часовий інтервал без внутрішнього переходу. Таким чином звукові дані і тактові імпульси об'єднуються в єдиний потік даних [1].
Рис.1. Біфазна модуляція потоку S / PDIF даних
Потік даних інтерфейсу S / PDIF несе не тільки інформацію про звук, але й службову інформацію. Вона містить відомості частоти дискретизації, використання передспотворень, а також інформацію про належність сигналу до професійного інтерфейсу AES / EBU[2] або інтерфейсу для побутової апаратури S / PDIF. Звукові дані та службова інформація об'єднуються в 32-розрядні субкадри, представлені на рис. 2. Всі субкадри починаються з преамбули, чотирьох розрядної синхрогрупи, яка порушує правила біфазного кодування. Преамбула діє як сигнал синхронізації, що позначає початок нового субкадра, за преамбулою слідують чотири біта допоміжної інформації. Наступні 20 розрядів – звукова інформація, після яких слідують додаткові чотири біта. Відповідно – правильність звукового відліку, біт даних користувача, статус звукового каналу і парність субкадра. Якщо передається шістнадцятирозрядна звукова інформація, то додаткові чотири біти не використовуються (замінюються при кодуванні нулями). Чотирибітна область додаткових даних може використовуватись для розміщення звукових даних, збільшуючи за її рахунок повну довжину слова аудіоданих до 24 бітів.
Рис. 2. Структура субкадра S / PDIF.
Субкадри лівого і правого звукових каналів ідентифікуються кількома різними преамбулами. В єдиному потоці бітів вони передаються по черзі. З субкадрів формуються блоки довжиною 192 біта. При частоті дискретизації 44,1 кГц загальна швидкість цифрового потоку складає приблизно 2,8 Мбіт в секунду.
Поширення волоконно-оптичних ліній передачі інформації поєднанні з сучасними інтерфесами передачі та обробки аудіоінформації забезпечує високу її швидкість та якість відтворення.
