Кабель оптический toslink максимальная длина

TOSLINK (S/PDIF): Преимущества и недостатки оптического аудио-кабеля

Многие аудио и видео устройства, такие как телевизоры, DVD, игровые консоли, ресиверы, также имеют оптический аудиовыход / вход S/PDIF в наборе разъемов. В этом руководстве я постараюсь рассказать вам, стоит ли использовать этот разъем, и если да, то как выбрать лучший оптический кабель?

Чем отличается TOSLINK от S/PDIF?

S/PDIF — это стандарт связи, обозначающий Sony / Philips Digital Interface Format. Он использует два кабеля / разъема: оптоволоконный кабель с разъемами TOSLINK или коаксиальный кабель с разъемами RCA. Что касается фактического сигнала, то они идентичны, однако TOSLINK на коаксиале имеет более высокую нестабильность сигнала (джиттер).

Наиболее современным и часто применяемым является именно оптоволоконный кабель, поэтому, в основном, под понятем «S/PDIF» имеется ввиду именно оптоволокно.

Стоит ли покупать оптический аудиокабель?

Наверное, многие считают, что покупать оптический кабель, например, для телевизора, нет смысла, так как HDMI может передавать и звук, и изображение. И хотя подключение HDMI действительно высокого качества, во многих случаях мы не можем им воспользоваться. В ситуации, когда мы хотим подключить источник звука, например проигрыватель Blu-ray или консоль, к отдельному усилителю или ЦАП, спасением может быть подключение с помощью оптического кабеля стандарта TOSLINK или Mini-TOSLINK.

История оптической передачи информации восходит к началу 1980-х годов и началась с дебюта проигрывателей CD-Audio. Хотя оптоволоконные соединения уже были известны, эта технология появилась на потребительском рынке с внедрением первого полностью цифрового аудио-формата. Стандарт подключения был разработан японской компанией Toshiba, которой мы также обязаны названием стандарта штекера для этих кабелей — TOSLINK (TOS (hiba) LINK).

Недостатки у оптического аудио-кабеля есть

К сожалению, соединение TOSLINK также имеет свои недостатки, поскольку из-за его ограниченной пропускной способности (максимум 125 Мбит/с) через него невозможно передавать потоки DTS-HD Master Audio и Dolby TrueHD. Если мы хотим использовать эти новые кодеки, нам понадобится кабель HDMI.

Что такого особенного в оптическом кабеле?

Прежде всего, он способен передавать объемный сжатый звук 5.1 / 7.1 или передавать стереозвук без потерь в формате PCM (импульсная кодовая модуляция) до 192 кГц / 24 бит. А главное — при этом практически невосприимчив к внешним воздействиям.

Оптический кабель передает звук в цифровом формате (стандарт S/PDIF), используя красный свет с длиной волны 660 нм. Если вы внимательно посмотрите на такой кабель, вы увидите, что он состоит из плотно сплетенного оптического волокна. О качестве оптического кабеля свидетельствует количество волокон, из которых изготовлен весь кабельный жгут. Поскольку мы не имеем дело с электрическими импульсами, оптические кабели не чувствительны к электромагнитным и радиопомехам, поэтому они почти всегда выводят тот же звук, что и полученный от передатчика на выходе источника звука. Это означает, что оптические кабели имеют значительное преимущество в этом отношении по сравнению с кабелями, которые проводят сигнал электрически (гальванически), такими как, например, коаксиальные кабели с сопротивлением 75 Ом. Кроме того, использование оптического кабеля предотвращает заземление двух соединенных вместе устройств, что может вызвать неприятное постоянное шипение или скрип в наушниках и динамиках.

На что обращать внимание при покупке оптического аудиокабеля?

Конечно, главный вопрос — это длина кабеля, которая в соответствии с официальной спецификацией не должна превышать 5 метров, если не используется соответствующий усилитель сигнала. Мнения о максимальной длине передачи сигнала разделились, но наиболее распространены мнения, что сигнал без потерь гарантируется при длине кабеля, не превышающей 50 метров. Это означает, что нам не нужно беспокоиться о том, купим ли мы 5-метровый или 30-метровый TOSLINK. Однако помните, что качество сигнала в этом случае также будет зависеть от класса передающего и приемного устройства и класса используемого усилителя сигнала.

Также стоит обратить внимание на то, какую ленту поддерживает покупаемый нами кабель. Оптимальный диапазон — от 9 МГц до 11 МГц (более высокий диапазон указывает на лучший материал, из которого был изготовлен кабель). Здесь также важен материал, из которого изготовлен наш TOSLINK. Наименьшее место занимает пластик, а наивысшее — боросиликатное стекло. Последний материал можно найти почти исключительно в высококачественных аудиокабелях. Однако цена 1 м такого кабеля может превышать потолок в 15000 рублей.

Как установить такой кабель самостоятельно?

К сожалению, оптические аудиокабели — это не обычные металлические провода, которые можно безнаказанно бросить на пол. Ни при каких обстоятельствах кабели TOSLINK не должны изгибаться, скручиваться или растягиваться, поскольку это может привести к поломке оптического волокна и его безвозвратному повреждению. Разумеется, сломанный оптический кабель нельзя отремонтировать изолентой и паяльником, поэтому после такого повреждения остается только выбросить его в мусорное ведро. Так что, если мы где-то уже прокладываем кабель TOSLINK, делайте это осторожно, а не силой.

Процесс подключение кабеля к устройству достаточно прост. Все, что вам нужно сделать, это снять с наконечника специальную пластиковую крышку и подключить конец кабеля к соответствующему разъему. Но будьте осторожны — пластиковая крышка предназначена не только для защиты вилок от физических повреждений. Очень важным фактором, влияющим на удобство использования этого типа подключения, является чистота. Даже самая крошечная пылинка, если она попадет на вилку TOSLINK, может нарушить или полностью предотвратить передачу сигнала. Вот почему оптические входы и выходы во всех видах аудио- и видео-устройств имеют пластиковую заглушку, которая открывается только тогда, когда необходимо подключить кабель. Отсюда еще один вывод — нередко причиной неработающего оптического входа является небольшая грязь, а не дефект кабеля. Чаще всего достаточно аккуратно сдуть ненужную пыльцу, чтобы все пришло в норму.

Если мы подключим своим кабелем, например, DVD-плеер или приставку с набором динамиков — ничего не остается, кроме как наслаждаться совершенно чистым звуком. К сожалению, мы должны помнить, что если у нас некачественный набор динамиков или плохой усилитель — даже лучший оптический кабель не выдаст чистый звук. В этом случае покупать TOSLINK не стоит и лучше приобрести обычный медный кабель.

Помните, что хорошие оптические кабели раскроют весь свой потенциал в компании с хорошим плеером, усилителем и комплектом динамиков. В конце концов, ваша система будет работать так же хорошо, как работает ее самое слабое звено.

Источник

Кабель оптический toslink максимальная длина

ПЕРЕХОД НА КРАСНЫЙ СВЕТ

ДО СИХ ПОР НИКТО НЕ РЕШАЛСЯ ТЕСТИРОВАТЬ ОПТИЧЕСКИЕ TOSLINK-КАБЕЛИ. АУДИОФИЛЫ УТВЕРЖДАЮТ, ЧТО ОПТИКА ЗВУЧИТ ХУЖЕ КОАКСИАЛА, А ТОТ, КТО ИМЕЕТ ХОТЯ БЫ БАЗОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЦИФРОВОМ ЗВУКЕ, ИСКРЕННЕ УВЕРЕН, ЧТО В ЗВУЧАНИИ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ ВООБЩЕ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ НИКАКОЙ РАЗНИЦЫ. СТОП! УЛАВЛИВАЕТЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ?

«Качество оптических соединений сравняется с коаксиальными, если производители аудиоэлектроники начнут применять быстродействующие свето- и фотодиоды, разработанные для связной техники. Но даже в системах с малой скоростью передачи качество кабеля играет большую роль, так как «коэффициенты ухудшения» здесь не складываются, а умножаются. Взяв посредственную оптику, вы только осложните жизнь стандарту TosLink».

ПРИЗНАТЬСЯ, МЫ ТОЖЕ СНАЧАЛА ПЛАНИРОВАЛИ ограничиться обзором TosLink-соединителей без оценки их звучания, но вовремя опомнились. А как мы объясним вам, почему нужно отправить в мусорное ведро бесплатно прилагающуюся к проигрывателю «оптику» и купить другую — хотя бы одну из описанных ниже? Да и вообще, стоит ли выбрасывать штатный кабель — может, он звучит так же, а деньги с нас берут исключительно за «фирму» и красивую обертку? В общем, мы пришли к мысли, что без субъективной оценки не обойтись. Нужно слушать.

Погодите крутить пальцем у виска, решите сначала задачку. Исходные данные: имеется оптика TosLink и коаксиальный 75-омный интерфейс. По ним передаются данные по стандартному для бытового аудио протоколу S/PDIF. В обоих случаях на выходе мы получаем цифровой поток, переданный «бит в бит», то есть без единой ошибки. Если допустить, что пропущенные по оптоволокну данные не могли исказиться, то почему же тогда электрическое соединение, в котором на сигнал оказывает негативное влияние целый ряд факторов, по мнению большинства, звучит лучше?

Не спешите строить догадки. У этой задачи непростое решение. Оптику нельзя считать идеальным цифровым каналом — здесь масса своих проблем.

Давайте шаг за шагом пройдем по всей линии передачи TosLink (рис. 1). Сначала электрический сигнал в виде прямоугольных импульсов с уровнем ТТЛ или КМОП (рис. 2 a)) преобразуется в оптический и выдается на передатчик TOTX. В нем установлен светодиод, излучающий в красном спектре (640 — 680 нм). Поскольку последний включается не мгновенно, то фронты световых импульсов затягиваются (рис. 2 б)). Инерционностью отличается и фотодиод или фототранзистор в приемнике TORX. Даже если в линии идеальный кабель, на выходе получится поток импульсов, не соответствующий исходному по форме (рис. 2 в)). Только на выходе приемника TosLink мы получаем из трапеций прямоугольники правильной формы (рис. 2 г)). Ну а то, что биты следуют с некоторой временной задержкой DT, не беда — главное, что на приемной стороне мы добились относительной синхронизации.

Увы, в жизни не все так красиво. Разные передатчики и приемники работают по-разному. Один оптопреобразователь может передать фронт круче, другой — сильнее завалить спад. В спецификациях на самые распространенные TORX и TOTX производства Toshiba или Sharp указывается, что искажения ширины импульса могут достигать ±25 — 30 нс. В новых моделях значения снижены до ±15 — 20 нс, но все равно это многовато для любого протокола передачи, не говоря уж о S/PDIF, синхронизация в котором осуществляется не внешней цепью, а программно — четырьмя синхробитами внутри каждого 32-разрядного слова данных.

рис. 2

Что это означает? А то, что на выходе приёмника фронты прямоугольного сигнала из-за различий в характеристиках оптоэлектронных элементов сместятся друг относительно друга. Биты пройдут в исходной последовательности, без ошибок, но временные отсчеты между ними будут нарушены. Иными словами, мы получили тот самый пресловутый джиттер, ухудшающий звучание цифрового аудио. Причем его величина на порядок выше той, что принято считать допустимой (сравните: внутренний джиттер в бытовых цифровых аудиокомпонентах редко превышает 0,5 нс, а в профессиональных — 0,15 нс)!

Драматичная картина, не правда ли? В защиту TosLink можно сказать лишь то, что мы привели максимальные значения, типовая же величина искажений в приемниках и передатчиках, по данным производителей, составляет около 1 нс. Более того, она может быть снижена до вполне приемлемых значений, если в цифровом тракте на приемной стороне есть эффективная система коррекции и восстановления синхронизации, т.н. реклокинг. Кстати, другая крайность — полное отсутствие джиттера — также в реальной жизни никогда не встречается.

Да и сам оптический кабель не идеален. Хотя его вклад в изменение ширины импульса не так уж велик, все же джиттер возникает и в световоде, пусть и несколько отличный по природе. В основе любого кабеля TosLink — полимерное волокно диаметром 1 мм (о том, что вообще представляют собой оптические кабели, вы узнаете, прочитав врез на следущей странице). Посмотрите на рисунок 3. Свет по волокну распространяется разными путями, прямыми и ломаными, поэтому и сигнал на выходе складывается из нескольких лучей — отсюда размывание фронтов. Часть сигнала отражается от торцов, возвращается передающей стороне и снова идет к приемнику — вот в чем причина искажения формы импульсов. Если на пути сигнала световод круто изгибается (радиус закругления 25 мм или меньше), то резко уменьшается и амплитуда сигнала. Критична, наконец, и длина кабеля — с самого начала TosLink проектировался на передачу не далее 5 — 10 м. Неизбежное следствие всего сказанного — ограничение скорости передачи, вызванное сильным искажением формы цифровых сигналов.

Когда вводился стандарт TosLink, требования к световоду были минимальны: достаточной считалась полоса пропускания 0,1 — 6 МГц. Теперь, когда по оптике идет и многоканальный цифровой звук (Dolby Digital, DTS), и данные с удвоенной частотой дискретизации и повышенной разрядностью (96 кГц/24 бита), минимальное требование к полосе пропускания возросло до 12,8 МГц. Достаточно ли этого? Для передачи сигнала без ошибок — да. На цифровом выходе CD-проигрывателя цифровой поток всего 2,8224 Мбит/с, но для радикального снижения джиттера полосу пропускания нужно повысить в десятки раз. Вот почему на рынке TosLink-кабелей уже есть модели, способные передавать и 65, и 125 и даже 250 Мбит/с. Производители кабелей первыми стали уделять повышенное внимание конструкции каждой детали оптического проводника: материалам световода, форме и чистоте поверхности линз, центрированию в штекере, диаметру и жесткости оплетки. Все это влияет (и притом сильно) на характеристики проводника, на величину и тип порождаемого им джиттера.

Ну а теперь, собственно, о нашем тесте. Мы отдавали себе отчет в том, что какую систему ни собери, а слушать придется не кабель, а всю цепочку: передатчик — проводник — приемник. Чтобы тест не превратился в гадание на кофейной гуще, сразу отбросили идею анализировать звучание каждого кабеля в отдельности. Будем отмечать лишь разницу между тестируемым образцом и выбранным в качестве референсного Monitor Cable Optical Glass Fiber. Кабель выпускается с давних пор (теперь уже под маркой Monitor Das HiFi Starlight Red), изготовлен из стеклянных волокон и служит нам верой и правдой при многих прослушиваниях.

В тестовую систему мы включили CD-проигрыватель Onkyo DX-7333 ($267), процессор Primare SP31.7 (С= 3900), интерконнект Accuphase Super Refined Cable ($300), интегральник Bryston BP60R ($2480), колоночный кабель XLO Signature 2 (С= 2850) и мониторы Westlake Audio LC6.75 (С= 2630). Как видите, источник относится к бюджетному классу. Учитывая, что соединение TosLink вносит джиттер еще больший, чем любой проигрыватель, не было смысла подыскивать более совершенный транспорт, тем более что найти такой с двумя оптическими выходами весьма проблематично. А у Onkyo DX-7333 они есть, причем абсолютно равноценные — включенные просто в параллель. Все остальные звенья референсной системы подбирались с пристрастием. Они обладают всеми необходимыми качествами для самого строгого испытания: высоким звуковым разрешением, тональной нейтральностью и почти голографической звуковой сценой.

Музыкального материала, в отличие от «аппаратного», много не понадобилось. Мы ограничились всего четырьмя композициями: Requiem Моцарта (дирижирует Герберт фон Караян), La Campanella Листа, а также «Daddy’s Gone» и «Long Vehicle» c диска Эмира Кустурицы «Black Cat White Cat». Эти записи наиболее остро реагируют на малейший джиттер в тракте: начинают звучать расфокусированно, с неприятной окраской, ухудшенной артикуляцией и детальностью.

У кого-то, предполагаем, назрел вопрос: а достоин ли вообще TosLink такого внимания? Проще перейти на коаксиальный кабель и избавиться от половины проблем.

Не проще. Бывают случаи, когда кроме оптического никакое другое соединение невозможно. К тому же не стоит забывать, что оптика обладает и массой достоинств: на передаваемые сигналы не влияют ни магнитные, ни электрические, ни радиочастотные помехи, им не требуется сложных систем заземления, отсутствуют паразитные токовые петли. Меня, например, нисколько не удивит, если в аудио назреет очередной качественный прорыв и он будет обусловлен именно улучшением оптических систем передачи.

Все тестируемые образцы были разбиты на три ценовые группы, в каждой из них определялись свои лидеры.

«Хороший оптический кабель работает как камера. Если вы посмотрите сквозь него. просто на листок бумаги, на котором что-то написано, то на другом конце сможете прочитать буквы».

Джозеф Стровас, Audioquest

Любое оптоволокно в упрощенном виде состоит из световода, изготовленного из чистого кварца, стекла или прозрачного полимера, и окружающей его оболочки из аналогичного материала, но с меньшим коэффициентом преломления (не путайте эту оболочку, задача которой заключается в отражении света обратно в световод, с защитной «рубашкой»). Классифицируются они как по сочетанию материалов, так и по диаметру, который принято указывать в микронах через дробь.

Если световод сделать очень тонким, порядка 10 микрон в диаметре, то свет будет проходить в нем вообще без внутренних переотражений и практически без затухания. Такое волокно называют одномодовым, и находит оно применение в основном в системах межконтинентальной связи с очень высокой пропускной способностью. Все остальные виды волокон — многомодовые. Чем толще будет «проводник», тем больший световой поток сможет пропустить кабель, но увеличится и количество переотражений, которые, в свою очередь, накладывают ограничения на дальность передачи и полосу пропускания.

В бытовом аудио для TosLink, как правило, применяется недорогое в производстве пластиковое волокно (по существующей классификации POF 980/1000). В зависимости от оптических свойств полимеров, чистоты поверхности на границе между световодом и оболочкой и других факторов, такая линия способна обеспечить передачу данных на расстояние до 50 метров со скоростью до 15 Мбит/с.

Для качественной передачи цифровых аудиоданных важно максимально расширить пропускную способность кабеля и одновременно сохранить в нем необходимую для работы TosLink светосилу. Такое сочетание свойств получается при переходе к проводнику с несколькими десятками и даже сотнями тонких волокон. Кстати, именно конструкция, а не материал волокна, как принято считать, в большей степени сказывается на стоимости оптических кабелей и их характеристиках. Так что их деление по качеству на «стекло» и «пластик» слишком примитивно. Высоких показателей можно достичь не только в проводнике из стеклянных волокон, но также в многожильном комбинированном и даже в многожильном полимерном световоде.

Рис. 3

Даже если во входном сигнале (красный прямоугольный сигнал) джиттера нет, то после прохождения по оптическому световоду TosLink (трапецеидальный сигнал) в нем возникает временное несоотвествие (нижний прямоугольный сигнал).

«Оптический кабель требует очень аккуратного обращения. Небольшое усилие может повредить линзу. Иногда даже имеет смысл использовать специальную смазку для соединений — естественно, с условием, что она не попадет на световод. Важно следить за чистотой и использовать для очистки линзы только мягкую оптическую ткань».

ТАК СТОИТ ЛИ ПЕРЕХОДИТЬ?

В ходе тестирования появилось несколько соображений по выбору TosLink-кабелей.

Первое: для цифрового рекордера покупать дорогую оптику не имеет смысла. При перезаписи джиттер, как известно, не столько приходит извне, сколько набегает внутри тракта. Так что выбирать с пристрастием самый качественный провод нужно лишь для канала воспроизведения — например, для передачи звука с DVD-проигрывателя на ресивер.

При возможности в своей системе испробовать как коаксиальное соединение, так и TosLink — обязательно это сделайте! Мы не будем оспаривать сложившееся мнение, что первый предпочтительнее второго, но бывают просто шокирующие исключения. Если аппаратура размещается в условиях сильных электромагнитных помех, проще даже перейти на стандартную оптику, чем выяснять, почему не звучит дорогой коаксиал. Это правило справедливо и для тех случаев, когда надо соединить компоненты, удаленные друг от друга на расстояние 10 и более метров. Но с одной оговоркой: тут изначально следует брать более качественную оптику — в стандартном пластиковом световоде джиттер на такой длине может возрасти настолько, что просто убьет звук.

Теперь перейдет к конкретным рекомендациям. Как уже было сказано, для более корректного сравнения мы разделили все протестированные интерконнекты на три ценовых категории. Итак, начальный уровень (до 40 долларов за метр). Из таких менее всего по звучанию отличались от нашего стеклянного эталона лишь две модели: Audioquest Optolink-A и VampireWire Tos Series 2. Оба изготовлены почти прецизионно, надежны и должны прослужить долго, но поскольку первый значительно дешевле, он получает Grand Prix, а второй — «Рекомендацию». Об оставшихся скажем следующее. Monitor Das HiFi Starlight Yellow подойдет тем, кому необходим кабель не для воспроизведения, а для цифровой перезаписи. К Profigold PGD561 и Phoenix Gold DTx.900 Studio Reference стоит присмотреться тем, кто минимальной ценой хочет сменить беспородный штатный кабель на тот, который выглядит раз в пять дороже. Oehlbach Red Opto Star из числа недорогих — настоящий универсал.

В среднем классе, ценой от 41 до 70 долларов за метр, нам попались как ничем не привлекательные, так и изделия с фантастическими звуковыми свойствами. К числу первых отнесем Monitor Das HiFi Starlight Blue и Supra ZAC Fibre Optical Cable — цена их, на наш взгляд, завышена. Chord Optochord, Oehlbach Hyper Profi Opto Set и Tara Labs Prism 201d — кабели высокого качества, но со специфическим звучанием. Всем рекомендовать не будем. Но тем, кто хочет подправить в своей воспроизводящей системе какие-то отдельные качества, к ним стоит присмотреться. На самом высоком уровне в данной группе выступил van den Hul Optocoupler Mk II, и мы не раздумывая отдаем ему Grand Prix, а Monster Cable Interlink Lightspeed 100 получает «Рекомендацию» за точное, идеально сфокусированное звучание.

Следующая группа — высококлассные проводники дороже 71 долларов за метр. Тут три явных фаворита: Audioquest Optolink-3, Nordost White Light Glass и Oehlbach XXL Series 80. По абсолютным данным лидируют первые два, а по соотношению качество/цена — XXL. Ему мы и отдаем наш главный приз. «Рекомендацию» получают Audioquest Optolink-3 и Nordost White Light Glass, он звучит потрясающе, но цена. «Рекомендацию» также дадим реабилитировавшемуся в наших глазах Monitor Das HiFi — кабелю Shining S1. Из стеклянных — самый доступный, между прочим! Об остальных, Nordost White Light Plastic, Supra X-ZAC, Monster Cable MLS1000, скажем коротко: кабели на любителя. Их стоит послушать, в некоторых системах они могут субъективно оказаться лучше любых других. n

Источник