RCA 동축 케이블보다 광학 TOSLINK의 장점은 무엇입니까?

오디오 장치 간 디지털 오디오 전송에 널리 사용되는 표준은 AES3 표준 (S / PDIF)입니다. 이 표준은 스테레오 PCM 오디오를 전송하며 가전 제품에서 흔히 사용됩니다. 이 표준은 RCA 동축 케이블과 광 TOSLINK가 가장 널리 사용되는 다중 상호 연결 유형을 지정합니다.

일반적으로 오디오 매뉴얼에서 광학 TOSLINK는 일반적으로 광학 케이블의 우수한 측면으로 인해 우수한 연결을 제공합니다. 광섬유의 물리적 매체는 노이즈가 적고 이론적 인 대역폭이 높다는 것을 알고 있습니다. 개인적으로, 나는 둘 사이의 차이점을 전혀 발견하지 못했습니다.

디지털 오디오 전송 범위 내에서 두 케이블 사이의 관찰 가능한 차이는 무엇입니까? 오디오 충실도가 아닌 경우 전송 품질에 차이가 있습니까? TOSLINK는 고가 케이블 이상입니까?

RCA 커넥터는 저렴하고 보편적으로 사용 가능합니다.

TimB의 답변 외에도이 광 통신의 또 다른 장점이 있습니다.

RCA를 사용하면 연결된 두 네트워크를 서로 참조해야합니다. 광학의 경우, 둘 사이에 갈바닉 절연이 있습니다. 결과적으로 접지 루프와 관련된 문제가 줄어들고 네트워크가 격리 된 상태로 유지 될 수 있습니다. 또한 접지가 큰 안테나 역할을 수행 할 수 없어 시스템 전체에서 노이즈가 적을 수 있습니다.

RCA 커넥터의 추가 단점은 접지 연결에 있습니다. 대부분의 최신 커넥터를 보면 접지 연결이 먼저 이루어 졌음을 알 수 있습니다. 결과적으로, 연결되는 두 회로가 먼저 동일한 전위로 풀링 된 다음 실제 데이터가 연결됩니다. 데이터가 먼저 연결된 경우에도 여전히 발생하지만, 그렇게하려면 전류가 훨씬 민감한 디지털 수신기 회로를 통과해야합니다. RCA 커넥터에서 첫 번째 연결은 데이터를 전달하는 중심 핀입니다. 이러한 이유로 나는 종종 전체 시스템을 전원 전압에 연결하기 전에 항상 RCA 커넥터를 먼저 연결해야한다고 들었습니다. 또는 이러한 장치 중 일부는 항상 시스템을 전원 접지에 연결해야하는 접지 러그를 사용하십시오. 말할 필요없이,핫 플러그 .

디지털 오디오 전송 범위 내에서 두 케이블 사이의 관찰 가능한 차이는 무엇입니까?

사실 맞아요.

격리:

광섬유는 전도성이 없으므로 접지 루프, 험 / 버즈 문제를 해결하고 RF 간섭에 민감하지 않습니다. 동축은 또한 변압기로 절연 될 수 있지만, 이는 비용을 증가시키고 소비자 장비에서 드문 경우입니다. 디지털 RCA 접지와 다른 RCA 접지 사이에 멀티 미터를 사용한 빠른 테스트를 통해 변압기 절연이 있는지 여부를 알 수 있습니다.

이것은 실제로 케이블 접지에 연결된 케이블 TV 박스에 중요합니다. 이는 성가신 접지 루프를 생성하는 경향이 있기 때문입니다.

대역폭 :

시중에서 판매되는 대부분의 광 트랜시버는 24 비트 / 96kHz에 충분한 대역폭을 갖지만 24 / 192k를 통과하는 소수는 384k를 통과하지 않습니다. 어떤 것을 가지고 있는지 알고 싶다면 시험을 치십시오. 오히려 이진입니다. 작동하거나 작동하지 않습니다. 물론 이더넷을 위해 훨씬 더 높은 대역폭을 가진 광 트랜시버를 구입할 수 있지만 오디오 장비에서는 찾을 수 없습니다.

동축은 대역폭에 문제가 없으며 문제없이 384k를 전달합니다.

192k가 마케팅 특수 효과인지 유용한 지 여부는 흥미로운 질문이지만, 사용하려는 광학 옵티 버가이를 지원하지 않으면 동축 케이블을 사용해야합니다.

길이

플라스틱 광섬유는 싸다. 1dB / m 감쇠로 계산합니다. 이것은 1-2dB / km 손실의 고품질 유리 코어 통신 광섬유가 아닙니다! 홈 시네마의 1m 길이의 광섬유에는 문제가되지 않지만 100 미터 길이의 주행이 필요한 경우 동축 케이블 만 사용할 수 있습니다. 75R TV 안테나 동축은 양호합니다. 또는 더 나은 섬유이지만 플라스틱은 아닙니다. 물론 커넥터는 호환되지 않습니다.

(참고 1dB / m은 아날로그 오디오가 아닌 디지털 신호에 대한 것입니다. 디지털 신호가 너무 감쇠되면 수신기가이를 해독 할 수 없거나 오류가 발생합니다).

비트 오류율

중요한 문제를 제외하고 모든 비트는 두 시스템 모두에 있습니다 (확인했습니다). BER은 실제로 문제가되지 않습니다. SPDIF에서 비트 오류에 대해 이야기하는 사람은 판매 할 것이 있습니다. 일반적으로 존재하지 않는 문제를 해결하기 위해 값 비싼 특수 효과가 있습니다. 또한 SPDIF에는 오류 검사 기능이 포함되어 있으므로 수신자가 오류를 숨길 수 있습니다.

지터

광학 수신기는 잘 구현 된 동축보다 훨씬 많은 지터 (ns 범위)를 추가합니다.

동축 구현이 중단 된 경우 (하이 엔드에서 충분한 대역폭 확장, 75R 임피던스 위반, 높은 심볼 간 간섭 등) 지터가 추가 될 수 있습니다.

이는 수신 측의 DAC가 올바른 클럭 복구를 구현하지 않는 경우에만 중요합니다 (예 : WM8805, ESS DAC 또는 기타 FIFO 기반 시스템). 그것이 제대로 이루어지면 측정 가능한 차이가 없으며 이중 맹검 테스트에서 아무것도 듣는 것이 좋습니다. 수신기가 지터를 올바르게 청소하지 않으면 케이블간에 소리가 들릴 수 있습니다. 이는 케이블 문제가 아니라 "수신자가 작업을 수행하지 않음"문제입니다.

편집하다

SPDIF는 클럭을 신호에 임베드하므로 복구해야합니다. 이것은 들어오는 SPDIF 전환과 동기화 된 PLL로 수행됩니다. 복구 된 클록에서 지터의 양은 들어오는 신호 전환에서 지터의 양과이를 거부하는 PLL의 능력에 따라 다릅니다.

디지털 신호가 전환 될 때 중요한 순간은 수신기의 로직 레벨 임계 값을 통과 할 때 발생합니다. 이 시점에서 추가 된 지터의 양은 신호 슬 루율로 나눈 잡음 (또는 신호에 추가 된 오류의 양)과 같습니다.

예를 들어 신호의 상승 시간이 10ns / V이고 10mV 노이즈를 추가하면 시간에 따라 로직 레벨 전환이 100ps 씩 이동합니다.

TOSLINK 수신기는 동축에 의해 추가되는 것 (포토 다이오드 신호가 약하고 증폭되어야 함)보다 훨씬 많은 랜덤 노이즈를 갖지만 이것이 주요 원인은 아닙니다. 실제로 대역 제한적입니다.

동축 SPDIF는 일반적으로 캡으로 AC 커플 링되거나 변압기 커플 링됩니다. 이것은 모든 전송 매체의 자연스러운 저역 통과 특성 위에 고역 통과를 추가합니다. 결과는 대역 통과 필터입니다. 통과 대역이 충분히 크지 않으면 과거 신호 값이 현재 값에 영향을 미칩니다. 이 기사의 그림 5 를 참조 하십시오 . 또는 여기 :

일정한 레벨 (1 또는 0)의 긴 기간은 다음 비트의 레벨에 영향을 미치며 전환을 제 시간에 움직입니다. 이것은 데이터 종속 지터를 추가합니다. 고역과 저역 모두 중요합니다.

옵티컬은 잡음이 높고 통과 대역이 올바르게 구현 된 동축 케이블보다 작기 때문에 지터가 더 많이 발생합니다. 예를 들어이 링크를 참조하십시오 . 192k의 지터는 매우 높지만 (비트 시간의 1/3) 지터는 192k 신호에 충분한 대역폭을 가지고 있지 않기 때문에 48k의 지터가 훨씬 낮아서 저역 통과로 작동하고 이전 비트가 번짐 현재 비트 (심볼 간 간섭)에. 이 샘플 속도에 수신기 대역폭이 충분하기 때문에 48k에서 거의 보이지 않으므로 심볼 간 간섭이 훨씬 낮습니다. 이 사람이 사용하는 수신기가 실제로 192k를 지원하는지 잘 모르겠습니다. 파형이 실제로 나빠 보이며 디코더 칩이 맛이 좋을 것 같지는 않습니다. 그러나 이것은 대역폭과 심볼 간 간섭을 잘 보여줍니다.

대부분의 광 수신기 데이터 시트는 몇 ns 지터를 지정합니다.

저역 통과 필터처럼 작동하면 잘못된 SPDIF 동축에서도 마찬가지입니다. 전달 함수의 고역 통과 부분도 역할을합니다 (위 링크 된 기사 읽기). 케이블이 길고 임피던스 불연속으로 인해 반사가 발생하여 가장자리가 손상되는 경우에도 동일합니다.

이것은 다음 회로에서 거부하지 않는 경우에만 중요합니다. 따라서 최종 결과는 구현에 따라 매우 다릅니다. 수신기가 CS8416이고 DAC 칩이 지터에 매우 민감한 경우 매우 들릴 수 있습니다. 시계를 재구성하기 위해 디지털 PLL을 사용하는 더 현대적인 칩을 사용하면 어떤 차이라도들 수 있습니다. 이것들은 아주 잘 작동합니다.

예를 들어 WM8805는 작은 FIFO를 통해 수신 된 데이터를 실행하고 Frac-N 클록 신시사이저를 사용하여 주파수가 한 번 업데이트되는 클록을 재구성합니다. 스코프를 관찰하는 것이 다소 흥미 롭습니다.

광섬유는 전자 기적으로 방출되지 않지만 더 중요한 것은 극한 조건에서 구리에 대한 데이터 손상을 일으킬 수있는 전자기 간섭에 대한 내성이 있습니다. 이러한 간섭은 부하 상태에서 스위치를 끄는 아크에서 발생하거나 높은 부하 상태에서 모터에 의해 발생할 수 있습니다.

글쎄, 나는 싼 동축 디지털 케이블과 싼 SPDIF 옵티컬 리드를 구입했고 동축이 둔하고 평평하게 들리도록하기 위해 나는 광 케이블로 교체했으며 전체 주파수 범위에서 밝고 활기 차었다. 40 년 전 학교를 그만 둔 이래로 HiFi와 Electronics에 전문적으로 참여했습니다.