Как оптический кабель передает звук

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

Коаксиальный, оптический и HDMI: какой тип подключений предпочесть?

Сохранить и прочитать потом —

Вы уже изучили разъемы и купили все нужные кабели. Осталось решить, какой из цифровых аудиоканалов использовать. Какой вариант обеспечит оптимальное воспроизведение аудио и видео? Наш краткий обзор поможет вам разобраться.

Если у вас когда-то был телевизор, DVD-проигрыватель, телеприставка или саундбар, вы уже наверняка имели дело с коаксиальным или оптическим разъемами, а в последние годы – и с HDMI-портами.

Все три вида подключений являются цифровыми. По коаксиальному и оптическому кабелям можно передавать только аудиосигнал, HDMI поддерживает одновременно и аудио, и видео. Если вы не вполне четко представляете себе, какой разъем выбрать, прочтите наш материал.

Коаксиальное цифровое подключение

Вероятно, самый редкий тип подключения у современных аудио- и видеокомпонентов – коаксиальное – предполагает использование электричества для передачи аудиосигнала.

Соответствующий разъем представляет собой всем знакомый круглый RCA-штекер, которым с обеих сторон оканчивается пара аналоговых межблочных кабелей.

Но не поддавайтесь искушению использовать стандартный аналоговый RCA-кабель вместо специального цифрового коаксиального! Он выглядит похоже и даже вполне работоспособен, однако его волновое сопротивление меньше, чем у цифрового (50 и 75 Ом, соответственно), поэтому хороших результатов вы не получите. Для большинства систем вполне подойдет кабель начального уровня – например, QED Performance Coaxial.

Сегодня коаксиальные подключения распространены меньше, чем оптические, но их все еще можно встретить на задних панелях некоторых AV-ресиверов, усилителей и телевизоров.

По нашему опыту, по сравнению с оптическим коаксиальное подключение обычно обеспечивает лучшее звучание. У него более высокая пропускная способность, благодаря чему поддерживаются более качественные форматы файлов с дискретизацией до 24 бит/192 кГц. Оптический канал обычно ограничен 96 кГц.

Главный недостаток коаксиального соединения заключается в потенциальной возможности переноса электрического шума между устройствами системы. Он всегда снижает качество звука и в той или иной степени присутствует во всех компонентах. К сожалению, при использовании коаксиального подключения помехи могут передаваться от источника к усилителю.

Кроме того, пропускной способности коаксиального кабеля недостаточно для передачи высококачественных форматов окружающего звучания – таких как Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio, Dolby Atmos и DTS:X. Поэтому в системе современного домашнего кинотеатра возможности его применения невелики.

Оптическое цифровое подключение

При оптическом цифровом подключении данные передаются по оптоволоконному кабелю (волокна которого могут быть изготовлены из пластмассы, стекла или кварца) посредством света. В таком случае шум из источника на контур ЦАП не переносится, как это может произойти с коаксиальным, поэтому его разумно использовать при подключении устройства напрямую к ЦАП саундбара или AV-ресивера.

Традиционно в системах ДК оптические кабели используются для передачи сжатого многоканального звука в форматах Dolby Digital и DTS. Те, что с разъемом Toslink (Toshiba Link), подключаются к соответствующим портам источника и AV-ресивера. Неплохим начальным вариантом будет кабель QED Performance Graphite Optical.

Многие производители перешли на HDMI в качестве основного типа разъемов, однако оптические выходы все еще регулярно встречаются у таких устройств, как игровые консоли, Blu-ray-проигрыватели, ТВ-приставки и телевизоры. Соответствующие входы можно обнаружить на стороне усилителя или ЦАП – например, в саундбарах или AV-ресиверах.

Как и в случае с коаксиальным подключением, одной из проблем оптического оказывается недостаток пропускной способности для передачи аудиоформатов без потерь – например, Dolby TrueHD или DTS-HD Master Audio, в которых записаны большинство саундтреков на Blu-ray-дисках. Кроме того, оптическое подключение не способно передавать сигналы более двух каналов несжатого потока в PCM. И, наконец, оптический кабель можно повредить, если слишком сильно согнуть его.

Как насчет HDMI?

Главным преимуществом представленного в 2002 году стандарта HDMI является возможность одновременной передачи видео- и аудиосигнала. У него значительно более высокая пропускная способность по сравнению с оптическим подключением, что позволяет передавать аудиофайлы в форматах без потерь – таких как Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. Если оптическое и коаксиальное подключения можно назвать конкурентами, то у HDMI соперников нет.

HDMI-входы и выходы давно завоевали прочное положение в телевизорах, Blu-ray-проигрывателях и AV-ресиверах, а также все чаще встречаются в саундбарах. Кабель начального уровня – например, AudioQuest Pearl HDMI – подойдет широкому спектру систем.

Стандарт HDMI постоянно развивается, его новые версии обеспечивают все более широкую полосу пропускания и повышенную пропускную способность, позволяя передавать саундтреки с большим числом аудиоканалов – например, в форматах Dolby Atmos и DTS:X. Он также поддерживает имеющиеся и новые видеоформаты – в том числе с разрешением Ultra HD 4K и различные версии HDR – а также такие дополнительные функции, как высокая частота кадров (HFR) и eARC (обеспечивающий передачу до 32 каналов аудио).

На данный момент общепринятым считается стандарт 2.0, однако HDMI 2.1 (поддерживающий контент с разрешением 8K) постепенно прокладывает себе путь на рынок.

Итак, какой же тип подключения выбрать?

Ответ зависит от имеющейся у вас системы. Если необходимо сделать выбор строго между коаксиальным и оптическим подключениями, выбирайте первый вариант. По нашему опыту, коаксиальное подключение за счет большей детальности и повышенной динамики обычно обеспечивает более высокое качество звучания, чем оптическое.

Однако мы живем в эпоху, ориентированную на максимальное удобство. HDMI сегодня стал стандартом для любых аудио- и видеоустройств, и кажется разумным использовать именно его, если все компоненты системы им располагают.

Функциональность HDMI, пригодность к обновлению и возможность одновременной передачи аудио- и видеосигналов дают счастливую возможность забыть о нагромождениях кабелей вокруг устройств. А главное – при этом не придется жертвовать качеством.

Вся техника была протестирована в специальных комнатах «What Hi-Fi?»
https://www.whathifi.com/news/about-us

Подготовлено по материалам портала «What Hi-Fi?», март 2020 г.

Источник

Оптический кабель для звука

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) служат человеку более 40 лет. Изначально такие системы применялись для передачи больших объемов цифровой информации в компьютерных глобальных и локальных сетях.

По мере развития технологий качество оптоволоконики повышалось, ее стоимость падала. Уже в средине 80-х годов прошлого века появились первые устройства передачи аудиосигнала по ВОЛС. В начале текущего века оптический кабель для звука занял доминирующую позицию в технологии качественной передачи звуковых сигналов.

Преимущества оптического выхода

Главное преимущество оптоволоконных линий пересылки аудиосигнала – это практически полное отсутствие искажения звука от электромагнитных полей, которые с избытком присутствуют в среде обитания человека. Здесь кабели с металлическими жилами-проводниками могут заметно проигрывать оптоволоконным системам в качественной передаче аудиосигнала. В результате акустическая система будет воспроизводить звук с искажением.

Кроме того, при использовании оптического канала передачи достигается полная гальваническая развязка между передающим и приемным устройствами. Это также положительно влияет на качество передачи аудиосигнала. Паразитные наводки по плохим шинам «земли» (Ground) – бич звуковой аппаратуры. Сами оптические системы не создают электромагнитные помехи.

Типы оптоволоконного кабеля

Для пересылки аудиосигнала по оптическому каналу звук вначале преобразуют в цифровую форму, затем с помощью светодиода или твердотельного лазера отправляют по оптическому аудио кабелю получателю сигнала – фотоприемнику.

Оптоволоконные проводники делятся на два основных вида:

В мультимодовых световые потоки могут иметь разброс в длинах волн и траекториях, что на больших длинах проводников может приводить к искажениям сигнала. Светоизлучателями в таких каналах передачи звука являются светодиоды, недорогие и долговечные полупроводниковые приборы. Длина соединителей не превышает 5 метров. Диаметр центрального светопроводящего волокна – 62,5 мкм. Внешняя оболочка световода имеет размер 125 мкм.

К сведению. Основное достоинство мультимодового кабеля – относительная дешевизна, поэтому он получил широкое распространение.

В мономодовом проводнике лучи света движутся прямолинейно, затухание и искажение сигнала минимально. Диаметр светового волокна равен 1,3 мкм, длина волны сигнала – тоже 1,3 мкм. Такой соединитель может иметь большую длину, чем мультимодовый. Источником света в этом случае является полупроводниковый лазер, излучающий сигналы с жестко регламентированной длиной волны. Однако лазер – устройство более дорогое и менее долговечное, чем светодиод. В результате система становится более дорогой, чем мультимодовая, хотя и имеет лучшие параметры, в частности, длина проводника может составлять десятки метров.

Типовая конструкция оптоволоконного кабеля

Оптическое волокно может быть изготовлено из:

Полимерное волокно, как правило, более стойкое к механическим воздействиям, более дешевое. Однако со временем может терять прозрачность, что отрицательно сказывается на долговечности изделия.

Стеклянные световоды имеют лучшие оптические характеристики, но более дороги и хрупки.

Сравнение с HDMI

У оптоволоконных систем связи начала 2000-х лет появился серьезный конкурент. Это устройства передачи цифровой информации, в том числе звукового сигнала через кабель HDMI.

HDMI (High Definition Multimedia Interface) – интерфейс для мультимедийных систем высокой четкости.

Большим плюсом HDMI соединения является возможность передачи одновременно в высоком качестве цифровых сигналов, как видео, так и звука. Причем звук может пересылаться по восьми каналам с 24 битным разрешением и частотой 192 кГц. При этом в акустической системе легко реализуется объемный звук. По количеству передаваемой звуковой информации интерфейс HDMI превосходит оптоволоконные системы. Для бытового использования кабели HDMI имеют длину 1,5-3 метра, но могут достигать и 15 м.

Единственным минусом HDMI проводника можно считать передачу сигнала по металлическим проводникам. Хотя они надежно экранированы, вероятность помех от местных электромагнитных полей остается.

Вытеснит ли HDMI оптоволоконику? В ближайшее время вряд ли. Выпущено множество акустических систем, музыкальных центров с применением оптического аудио канала, и их выпуск продолжается. Выбрать должен будет потребитель.

Оптоволоконный кабель для аудио устройств

Практически все высококачественные системы воспроизведения звука имеют оптический канал.

Передача звука в цифровом формате между удаленными устройствами подчиняется протоколу SPDIF (Sony*/Philips* Digital Interface Format). Его реализация в оптическом варианте была сделана фирмой Toshiba и стала общепризнанным стандартом под названием TOSLINK.

Для портативных устройств, например, ноутбуков, могут применяться более миниатюрные разъемы Mini TOSLINK.

Кабель для домашнего кинотеатра и телевизора

Подключить акустическую систему «Домашний кинотеатр» к телевизору можно четырьмя основными способами:

1. Электрическим аналоговым проводом с разъемами «Тюльпан»;
2. Коаксиальным электрическим кабелем;
3. Оптоволоконикой;
4. Соединителем HDMI.

Аналоговый кабель

Подключение аналоговым электрическим проводником является самым простым и «древним» способом. Потребуется двухканальный соединитель с 2 + 2 разъемами «Тюльпан» (RCA), двух цветов красного и белого.

Подключается аналоговый аудиовыход телевизора «AudioOut» к входу ресивера домашнего кинотеатра «AudioIn». Цвета «Тюльпанов» соответствуют цветам гнезд ресивера и телевизора.

Качество пересылки сигнала при таком соединении невысокое.

Коаксиальный цифровой кабель

Лучшее качество достигается при применении коаксиального кабеля. Аудиосигнал передается в цифровом виде, согласно протоколу S PDIF,по экранированному проводу.

Кабель соединяет гнездо телевизора с маркировкой «COAXIALOUT» или «S/PDIF-OUTCOAXIAL» и гнездом ресивера «COAXIALIN».

Внимание! Необходимо соблюдать направленность подключения соединителя для правильной передачи аудиосигнала от телевизора к домашнему кинотеатру. Маркировка направления имеется на изделии.

Качество звучания высокое, однако вероятность помех от электромагнитных полей имеется.

Оптоволоконика

Оптический аудиокабель подключается к гнезду телевизора с маркировкой Optical-Outили Out-Toshlink и гнезду ресивера Optical-In или Toshlink-In.

Внимание! При установке оптического соединителя следует стараться лишний раз не перегибать его и не перекручивать в продольном направлении.

Качество передаваемого звука при применении оптоволокна считается наилучшим.

HDMI кабель

Для передачи сигнала на домашний кинотеатр следует убедиться, что и телевизор, и аудиосистема поддерживают интерфейс ARC(Audio Return Channel). Коммутация соответствующих гнезд «HDMI-ARC» телевизора и аудиосистемы производится соединителем HDMI версии v 1.4, вариант «b».

Подключение производится просто, качество звука не хуже, чем у оптического канала.

Параметры оптического кабеля для качественного соединения

При покупке оптоволоконного проводника следует обратить внимание на следующие факторы:

1. Длина кабеля должна быть разумно короткой. Не стоит покупать проводник длиной 10 метров, если соединяемые устройства находятся на расстоянии всего лишь 2-3 м. Запас здесь только вредит – повышается цена товара, растет вероятность искажений сигнала, значит, и качества акустики.
2. Лучше приобретать оптический звуковой кабель, сделанный из стекла, с большим количеством волокон. Желательно, чтобы соединитель был достаточно толстым, его защитная оболочка имеет большие размеры и сможет защитить волокна от механических повреждений.
3. Пропускная способность оптического соединителя должна быть не ниже 9 МГц, лучше – 11 МГц.
4. Соединитель не должен иметь следов перегибов и перекручиваний.
5. Покупку следует делать в проверенном месте. Цена проводника должна быть разумно большой. Дешевый оптоволоконный переходник, еще и купленный в сомнительном месте, приведет к разочарованию качеством звука, если он (звук) вообще будет.

Аудио системы пользуются заслуженным признанием у профессионалов-звуковиков и фанатов-меломанов: у всех тех, для кого высококачественное воспроизведение звука является главным фактором в работе, хобби или просто отдыхе.

Видео

Источник