Сделай Сам Свою Работу на 5

Порядок передачи 5-разрядных канальных бит

 

Слово Канальные разряды
..... ..... ..... ..... ..... ....39

 

 
 

 


Такие синхрогруппы вставляются по меньшей мере один раз за время передачи кадра MADI. Синхрогруппа всегда располагается между двумя смежными 40-битными субкадрами. Синхрогруппа, которая располагается в конце кадра, имеет вид 11000 10001. Однако это не единственная конфигурация синхрогруппы – всего таких конфигураций может быть до 32. Синхрогруппы при необходимости могут вставляться между смежными каналами (субкадрами) внутри одного и того же кадра. Могут быть вставлены не одна, а несколько синхрогрупп. Точный порядок использования синхрогрупп стандартом не регламентируется. Несколько примеров показано на рис. 3.6.

 

 
 

 

 


Частота дискретизации и число передаваемых каналов

Частота дискретизации, на которой может использоваться интерфейс MADI при определенном числе каналов, должна укладываться в один из трех диапазонов:

а) для 56 каналов – от 32 кГц до 48 кГц ± 12,5%;

б) для 64 каналов – от 32 кГц до 48 кГц - номинальная частота;

в) для 28 каналов – от 64 кГц до 96 кГц ± 12,5%.

Сигналы с более высокой частотой дискретизации (например, 192 кГц) могут передаваться путем использования двух или более числа каналов на отсчет.

Для 56 каналов при частоте дискретизации 48 кГц±12,5% или для 28 каналов при частоте дискретизации 96 кГц±12,5% результирующая скорость цифрового потока данных не должна превышать 96,768 Мбит/с; для 64 каналов при частоте дискретизации 48 кГц или 32 каналов при частоте дискретизации 96 кГц результирующая скорость цифрового потока данных не должна превышать 98,304 Мбит/с.

Для 56 каналов при частоте дискретизации 32 кГц результирующая скорость потока данных не должна быть меньше 50,176 Мбит/с.

Максимально допустимая скорость потока данных, передаваемых через интерфейс MADI, для любых сочетаний числа активных каналов и частоты дискретизации не должна превышать 100 Мбит/с.

Максимально допустимая скорость потока канальных бит (после преобразования в код 4В5В), не должна превышать 125 Мбит/с.



Электрические характеристики

Электрическое соединение приемника и передатчика интерфейса осуществляется при помощи коаксиального кабеля с характеристическим сопротивлением 75±2Ώ длиной не более 50 м. Возможно соединение с помощью оптического кабеля. К примеру, при использовании оптического интерфейса FDDI длина линии может достигать 2 км. Может быть также использована синхронная линия оптической связи SONET (Synchronous Optical NETwork). Сигнал синхронизации в этом случае также передается по оптической линии.

Размах напряжения на выходе передатчика должен быть от 0,3 до 0,6 В. Время нарастания и спада электрического сигнала между величинами 20% и 80% амплитуды должно быть не более 3 нс и не менее 1 нс. Используются разъемы типа BNС.

Для обеспечения необходимого уровня сигнала на выходе передатчика и на входе приемника размещаются буферные каскады, схемы которых показаны на рис. 3.7 и рис. 3.8.

       
   
 
 

 

 


SDIF

Существует два типа интерфейсов, которые обозначаются одной и той же аббревиатурой SDIF (Sony Digital Interface Format) – SDIF-2 и SDIF-3. Оба они являются последовательными одноканальными, предполагают наличие отдельного кабеля для передачи сигнала синхронизации и предназначены для использования в профессиональной сфере [11]. Рассмотрим каждый из них в отдельности.

 

SDIF-2

Интерфейс SDIF-2 предназначен для передачи цифровых звуковых сигналов, представленных в виде ИКМ-отсчетов с числом разрядов до 20. Частота дискретизации (частота следования отсчетов звукового сигнала) может быть как 44,1 кГц, так и 48 кГц. Для передачи двухканального стереофонического сигнала необходимо использовать два отдельных небалансных коаксиальных кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом для передачи каждого звукового канала и один кабель – для передачи сигнала синхронизации. Если требуется передавать шестиканальный звуковой сигнал (в формате 5.1), то следует использовать шесть кабелей для аудиосигналов и один кабель для сигнала синхронизации. Коммутация кабелей осуществляется с помощью соединителей типа BNС (рис. 4.1). Для того чтобы не возникало фазовых искажений, длина всех используемых кабелей должна быть одинаковой. Сигналы, передаваемые по интерфейсу SDIF-2, должны иметь уровни, совместимые с ТТЛ-логикой.

 

 
 

 

 


Данные, передаваемые по каждому из звуковых каналов интерфейса SDIF-2, представлены в виде последовательности 32-разрядных слов (рис. 4.2), которые, в свою очередь, организованы в блоки из 256 таких слов в каждом (рис. 4.3). Сигнал синхронизации представляет собой последовательность импульсов со скважностью 2 (длительность импульса высокого уровня равна длительности паузы низкого уровня), следующих с частотой, равной используемой частоте дискретизации (44,1 кГц или 48 кГц).

 

 


Первые 20 позиций в слове предназначены для битов ИКМ-отсчета, который располагается на этих позициях старшими разрядами вперед, т.е. 1-й бит – самый старший (MSB – Most Significant Bit). Если отсчеты 16-разрядные, то на последних четырех позициях (17, 18, 19 и 20) передаются «нули». Следующие пять позиций (с 21 по 25) пока не используются – они зарезервированы для возможного применения в будущем. Здесь также должны располагаться «нули». На следующих двух позициях (26 и 27) располагаются два бита, которые указывают на то, использовались или не использовались предыскажения (имфазис) во время процедуры аналого-цифрового преобразования передаваемого звукового сигнала. Если не использовались, то значения этих бит - 00, если использовались, – то 01. Значение 28-го бита указывает на наличие или отсутствие запрета копирования передаваемой фонограммы: если этот бит является «нулем», то копирование разрешено, если «единицей», – то запрещено. Следующий 29-й бит указывает на то, что данное слово является первым в блоке из 256 таких слов: в первом слове значение этого бита – «1», во всех остальных – «0». И, наконец, последние три позиции слова предназначены для синхрогруппы, которая представляет собой два последовательных нестандартных интервала в 1,5 периода канальной тактовой частоты. Использование нестандартных интервалов – довольно распространенный прием при формировании синхрогрупп, поскольку в этом случае она легче опознается и выделяется из последовательного потока информационных бит. Если предыдущий 29-й бит слова является «единицей» (первое слово в блоке), то уровень первого интервала синхрогруппы – «низкий», а уровень второго интервала синхрогруппы соответственно – «высокий» (см. рис. 4.2). Когда 29-й бит является «нулем» (все прочие слова блока), то первый интервал имеет «высокий» уровень, а второй – «низкий».

 

 
 

 


Следует отметить, что информация о запрете копирования и наличии имфазиса относится ко всему звуковому файлу, передаваемому через интерфейс, поэтому она присутствует только в первом слове блока, когда бит указателя начала блока имеет значение «1». Во всех остальных словах, когда бит указателя начала блока имеет значение «0», бит запрета копирования и бит идентификатора имфазиса также имеют значение «0».

 

 

SDIF-3

Интерфейс SDIF-3 по физической структуре очень похож на SDIF-2: здесь для передачи каждого из звуковых каналов также используется отдельный кабель и отдельный кабель для передачи сигнала синхронизации. Однако звуковые данные здесь представлены не в форме ИКМ-отсчетов, а в виде одноразрядного потока DSD, который используется для представления цифрового звукового сигнала в формате SuperAudioCD (SACD) - либо со скоростью следования информационных бит 2,8224 Мбит/с (однократная скорость), либо со скоростью 5,6448 Мбит/с (удвоенная скорость). В качестве сигнала синхронизации может использоваться как частота дискретизации формата CD 44,1 кГц, так и частота дискретизации формата SACD 2,8224 МГц. На практике плата кодера интерфейса SDIF-3 может иметь выходы как обеих этих частот, так и только одной из них. Временные диаграммы сигналов интерфейса SDIF-3 показаны на рис. 4.4.

Звуковые данные перед передачей по интерфейсу SDIF-3 инвертируются и модулируются двухфазным уровневым кодом (Bi-φ-L), который также известен как манчестерское кодирование, фазовое кодирование PE (Phase Encoding), фазовая модуляция и модуляция с расщеплением фазы. Этот метод модуляции характеризуется изменением уровня в центре тактового интервала от «высокого» к «низкому» при кодировании «нуля» и от «низкого» к «высокому» при кодировании «единицы». Если несколько «нулей» или «единиц» следуют подряд один за другим, то в этом случае в начале каждого последующего тактового интервала происходит возврат уровня к требуемому исходному [12] (см. рис. 4.5). Благодаря использованию такого метода модуляции потока данных, он приобретает свойство самосинхронизации, т.е. расстояние между соседними перепадами уровня не превышает одного тактового интервала.


 

 

 


 

 


При передаче данных DSDс однократной скоростью (fs = 2,8224 Мбит/с) канальная тактовая частота составляет 5,6448 МГц, при передаче данных DSDс удвоенной скоростью (fs = 5,6448 Мбит/с) канальная тактовая частота составляет 11,2896 МГц.

Временные соотношения между сигналом синхронизации WCK(WordClock– частота слов 44,1 кГц) и канальными битами показаны на рис. 4.6.

 

 

 


 

 

Временные характеристики сигналов интерфейса SDIF-3 измеряются по уровням 0,9Vи 0,1V, где V– значение «высокого» уровня выходного сигнала (рис. 4.7).

Уровни сигналов интерфейса должны быть совместимыми с уровнями ТТЛ-логики и иметь следующие значения:

- высокий уровень V> 2,4В;

- низкий уровень V0L< 0,55B.

Для передачи цифрового звукового сигнала и сигнала синхронизации интерфейса SDIF-3 также используются небалансные коаксиальные кабели с волновым сопротивлением 75 Ом, которые так же, как и в случае интерфейса SDIF-2, должны иметь одинаковую длину.

 

 


Рекомендуемые схемы выходного каскада источника сигнала интерфейса SDIF-3 и входного каскада приемника приведены на рис. 4.8 и 4.9 соответственно.

     
 
 
 

 

 


Поскольку формат SDIF-3 предусматривает использование отдельных кабелей для передачи сигналов каждого из цифровых звуковых каналов и отдельного кабеля для передачи сигнала синхронизации WCK, следует учитывать то, что задержка между ними может оказаться разной и разница будет сравнима с длительностью канального бита. Поэтому следует быть внимательным при выборе кабелей (длина кабелей должна быть одинаковой) и схемы соединения отдельных модулей аппаратуры (выбор источника синхронизирующего сигнала). На рис. 4.10 и 4.11 приведены примеры рекомендуемых схем коммутации.

       
   
 
 

 


TDIF

 

Восьмиканальный цифровой интерфейс TDIF (TASCAM Digital Interface Format) был разработан фирмой TASCAM для своих 8-дорожечных цифровых магнитофонов типа DTRS. Обеспечивает одновременную двунаправленную передачу по одному кабелю до 8 каналов цифрового звука (8 каналов передачи и/или 8 каналов приема) в формате до 24 бит/48 кГц и 24 бит/44,1 кГц. Для подключения кабеля используется 25-штырьковый разъем D-sub.

D-sub – сокращение от полного названия разъема «D-subminiature». Однако «субминиатюрным» этот разъем считался лишь в те времена, когда он впервые появился как элемент компьютерной техники, – в 1952 году. Сейчас же, наоборот, он является одним из самых больших среди всех тех разъемов, которые применяются для компьютерных соединений. Был разработан и введен в употребление фирмой ITT Canon.

Разъем D-sub может содержать два и более параллельных рядов контактов или гнезд (их число может быть равно не только 25, как в случае интерфейса TDIF, но и 9, 15, 37, 50), которые обычно окружены металлическим экраном в форме латинской буквы D (отсюда и название D-sub). Экран, кроме выполнения своей основной функции – защиты от электромагнитных помех, еще и обеспечивает надежное механическое закрепление штекера кабеля в гнезде. Несимметричная форма в виде буквы D делает невозможным неправильную ориентацию разъема. Часть разъёма, содержащая штырьки, называется по-английски male connector или plug (по-русски штекер или вилка), а часть, содержащая гнезда, - female connector или socket (розетка). Экран розетки плотно входит внутрь экрана вилки. Если используются экранированные кабели, экраны разъёмов соединяются с экранами кабелей, обеспечивая, таким образом, непрерывное экранирование для всего соединения.

В принятой фирмой ITT Canon системе обозначений буква D обозначает всю серию разъёмов D-sub, а вторая буква используется для указания размера разъёма исходя из числа стандартных контактов, которые могут разместиться внутри D-образного экрана (A = 15 контактов, B = 25, C = 37, D = 50, E = 9), после чего следует цифра, обозначающая фактическое число используемых контактов, и буква, обозначающая тип разъема: M (male) — вилка, F (female) — розетка, P (plug) — штекер, S (socket) — розетка. Например, DB25M обозначает разъём D-sub с экраном, вмещающим 25 контактов и фактическим числом контактов, равным 25. Контакты в этих разъёмах находятся на расстоянии 2,74 мм, а ряды находятся на расстоянии 2,84 мм. Нумерация контактов разъема DB25M показана на рис. 5.1, а внешний вид разъема – на рис. 5.2.

Самая первая спецификация на этот интерфейс обозначалась как TDIF-1, версия 1.0. Она была разработана для магнитофонов DA-88 и не включала в себя сигнала синхронизации по словам, который нужно было подавать по отдельному кабелю с разъемами BNS. В более поздней спецификации 1.1 этот недостаток был исправлен и сигнал синхронизации по словам был включен в спецификацию. Описание сигналов на контактах разъема DB25M для спецификации TDIF-1, версии 1.0 приведено в табл. 5.1.

 
 

 

 


Сигнал LRCK – это сигнал синхронизации по словам, который представляет собой последовательность импульсов со скважностью 2, следующих с частотой дискретизации, при этом низкий уровень сигнала соответствует передаче отсчетов левого звукового канала, а высокий – передаче отсчетов правого звукового канала (рис. 5.3,б). Сигналы fs0 и fs1 – это сигналы тактовых частот, соответствующих скорости передачи бит звуковых отсчетов (рис. 5.3,в). Сигнал EMPH указывает на наличие или отсутствие имфазиса, т.е. использования или не использования предыскажений при аналого-цифровом преобразовании звукового сигнала, при этом параметры цепей имфазиса соответствуют стандарту CD-Audio.

 

Таблица 5.1



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.