模擬音頻接口詳解

1、模擬音頻接口詳解前言：玩音頻我們總要碰到各種各樣的接口，如果不了解會(huì)出現(xiàn)什么情況？根本不知道怎么用，也不知道為什么不出聲。這可不是危言聳聽，因?yàn)橛行┙涌陔m然貌似一樣，但是實(shí)現(xiàn)原理卻完全不同。即便你認(rèn)識(shí)它了，可你知道它的內(nèi)在么？看似簡單的接頭，它又是如何工作的呢？譬如說看似最簡單的3.5mm接頭，為何兩聲道的東東，它有分成三段？別著急，下面筆者就為大家答疑解惑。幾乎所有電氣類接口在市場上都被人形象的分成兩類：“公頭”和“母頭”，而如果換個(gè)說法可能大家會(huì)更清楚的了解，“公頭”對應(yīng)“接頭”，“母頭”對應(yīng)“插孔”。OK，下面看看最常見的各類頭。最常見的模擬接口3.5mm立體聲接口（小三芯接口）：3.5

2、mm立體聲接頭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。3.5mm立體聲接口母口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(gè)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(gè)3.5mm立體聲接口（4×2聲道=8聲道），以此類推。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(gè)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?/p>

3、??；3.5mm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。我們再來小三芯接口這個(gè)稱呼，我們看到這類接口有兩個(gè)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。筆者接觸的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(hào)用的，可見這樣的接口也未必一定傳輸模擬信號(hào)。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。RCA模擬音頻

4、接口：RCA接頭就是常說的蓮花頭，利用RCA線纜傳輸模擬信號(hào)是目前最普遍的音頻連接方式。RCA轉(zhuǎn)3.5mm接口每一根 RCA線纜負(fù)責(zé)傳輸一個(gè)聲道的音頻信號(hào)，所以立體聲信號(hào)，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。一些雙聲道專用聲卡上我們?？梢砸姷絉CA接口，上圖是傲王的一塊聲卡產(chǎn)品，采用了RCA模擬輸出。與3.5mm接口一樣，這樣的接口同樣能夠傳輸數(shù)字信號(hào)，我們會(huì)在下一篇應(yīng)用文對其進(jìn)行解釋。TRS接口：模擬接頭目前最高階的應(yīng)用便是平衡電路傳輸了，這個(gè)問題我們會(huì)在XLR接口中詳細(xì)敘述它的

5、實(shí)現(xiàn)方式。和非平衡的接口一樣，1/4 TRS平衡接口能提供平衡輸入/輸出。TRS的含義是Tip（signal）、Ring（signal）、Sleeve（ground）。分別代表了該接口的3個(gè)接觸點(diǎn)（其實(shí)與6.22mm接口一樣）。1/4 TRS平衡接口除了具有和6.22mm接口一樣的優(yōu)點(diǎn)耐磨損外，還具有平衡口擁有的高信噪比，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。對于一個(gè)真正的1/4 TRS平衡接口來說，其成本將是非平衡的2倍多。因此采用1/4 TRS平衡接口的設(shè)備一般是高檔設(shè)備，只有在2000元以上的專業(yè)卡上才可以看到。XLR接口：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

6、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。平衡模擬音頻傳輸方式的基本原理：平衡模擬信號(hào)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(hào)，原信號(hào)經(jīng)過輸出

7、電路產(chǎn)生兩個(gè)完全一致的正弦信號(hào)（假定為理想狀態(tài)，信號(hào)是完全一致的）。其中一個(gè)型號(hào)經(jīng)過180度的反相，生成一個(gè)與原信號(hào)完全相反的信號(hào)，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(hào)對兩個(gè)原始信號(hào)產(chǎn)生的作用是一樣的，那么可以認(rèn)為兩個(gè)信號(hào)疊加的是同一個(gè)干擾信號(hào)。當(dāng)信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩藭r(shí)，反相器再將原來倒相的信號(hào)進(jìn)行180度的反相，這樣的結(jié)果可以看作是原正弦信號(hào)反相，并且干擾信號(hào)也被反相。此時(shí)，再將兩個(gè)受到干擾的信號(hào)進(jìn)行耦合，會(huì)出現(xiàn)什么狀況呢？很明顯，由于作了180度的反相，因此，兩個(gè)信號(hào)間的干擾信號(hào)分量正好可以相互抵消，而接收端經(jīng)過處理的信號(hào)也能盡可能的保持原來的波形。當(dāng)然，這是最理想的狀

8、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(gè)信號(hào)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(gè)信號(hào)的時(shí)間定義慢了或者快了，那么兩個(gè)信號(hào)耦合時(shí)，兩個(gè)原本應(yīng)該一致的信號(hào)可能會(huì)出現(xiàn)重影現(xiàn)象，造成失真；而如果兩個(gè)信號(hào)在傳輸過程中受到的擾動(dòng)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(huì)產(chǎn)生新的失真?；谝陨蟽牲c(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。箱體上常見的模擬插座：惠威 D1080MKII主箱接線夾與副箱接線夾蝴蝶夾是有源音箱中常見的模擬信號(hào)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(gè)聲道的信號(hào)，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。結(jié)語：此次應(yīng)用我們介紹了多個(gè)模擬信號(hào)接口，相信大家現(xiàn)在對模擬接口已經(jīng)比較了解了。其實(shí)模擬電子