S/PDIF

S/PDIF (S/PDIF) 是一种单向、自同步、串行接口的规范，用于消费电子应用中各种设备之间立体声或多通道数字音频信号的电气或光学传输。

S/PDIF 例如在 CD 播放器、DAT 录音机、MiniDisc、DVD 播放器和家庭影院接收器之间以及 PC 中的数字音频卡中。 它还用于车辆的音频系统，其中整个线束可以用对干扰不敏感的单根光缆代替。 还有多余的术语：Sony/Philips Digiconnect 格式、S/PDIF 和 TOSLINK（后者仅用于光学版本）。

部分数字技术标题数字音频接口 - 第 1 部分：一般，第 3 部分：一般用途，第 4 部分：专业用途首次发布 2000 年 8 月最后一版 2015 年 12 月，2017 年 1 月，2017 年 1 月采用 ISO IEC 60958

该标准区分了专业模式（类型 I）和消费者模式（类型 II）。 消费类用于家用高保真设备。

带有同轴电缆的 Cinch 连接器，或者更罕见的 3.5 毫米插孔插头（尖端：输出，环：输入，护套：GND）用作电气连接的连接器，TOSLINK 连接器用于光信号传输。 一些笔记本电脑和 PC 声卡具有用于模拟和光学信号的组合插座的插孔连接，它适合带有简单适配器的 TOSLINK 连接器。

在某些 PC 主板上，S/PDIF 输出（输入已在 2010 年代的过程中从板载声卡中省略）未设计为 ATX 面板上的插座，而是位于主板上的排针。 引脚的数量和分配因制造商而异。 接头连接器有时连接到图形卡，图形卡通过 HDMI 输出音频信号（然而，今天的图形卡本身充当声卡）。 还有用于同轴或光纤输出 S/PDIF 信号的插槽支架。 对于后者，接头通常有一个 +5V 引脚。

电/光转换需要一个自带电源的适配器。

S/PDIF 接口与 AES 标准 AES-3 密切相关，AES-3 主要用于专业工作室，也俗称 AES/EBU。 主要区别在于不同的物理接口和所谓的 AES-3 通道状态（“C 位”），它在 S/PDIF 中用于传输复制保护数据。 其余的数据字段，特别是音频数据的格式、帧和子帧的结构，在 S/PDIF 和 AES-3 之间是相同的。

S/PDIF 的物理接口被定义为一个非对称连接，电压约为 ±0.5 伏，特性阻抗为 75 欧姆。 通常称为同轴，它使用 RCA。 相比之下，AES-3 接口具有符合 EIA-422 (RS-422) 标准的对称连接，特性阻抗为 110 欧姆，电压约为 ± 5 伏。 XLR 连接器主要用于 AES/EBU。 双绞线电缆也越来越多地被使用，主要是在 Cat5 类别和更高类别中。 该接口是单向的，这意味着您需要另一根电缆用于相反的方向。

光学变体使用光电转换器，它主要由光电二极管（波长约 650 nm）组成。 从技术上讲，最高可达 20 Mbit/s。 在这里，数据方向也是单向的。 许多设备支持高达 192 kHz 的光学和电气采样率。

S/PDIF 和 AES-3 具有以下基本参数：

• 使用双相标记代码 (BMC) 作为线路代码。
• 一个块由 192 帧组成。
• 一个帧又被分成两个32位的子帧，每个子帧代表一个样本。
• 每个样本都以四位前导码开头，然后是状态和最多 24 位音频样本数据。
• 电缆上的数据速率是采样率的 64 倍，在 32 kHz 时为 2.0 Mbps，在 44.1 kHz 时为 2.8 Mbps，在 48 kHz 时为 3.1 Mbps，在 96 kHz 时为 6.2 Mbps，在 192 kHz 时为 12.3 Mbps。

最初，只有两个带有 PCM 信号（32、44.1 或 48 kHz，最多 20 位）的通道通过数字消费者接口传输在。 然而，也可以传输其他数据。 为了避免干扰基于 PCM 的设备，在 SMPTE 337M 标准中定义了传输特殊编码的多声道音频数据（例如 AC-3 或 DTS）的格式。

需要相应的杜比数字/DTS 硬件解码器才能在所有扬声器 (5.1/6.1) 上正确播放压缩信号。 S/PDIF 直通是将压缩数字音频转发到外部硬件解码器的名称。 无法通过 S/PDIF 进行未压缩的多声道声音传输，需要使用 HDMI。 或者，多通道信号只能使用多个 cinch 或 jack 插头进行模拟传输。

由于大约 20 Mbit/s 的xxx S/PDIF 数据速率有限，对于较新的音频格式，需要实时缩混以降低数据速率。 例如，只传输集成在 DTS-HD 中的 DTS 核心。 由于音质相对较低，这些声音格式也可以通过 S/PDIF 使用。

S/PDIF 数据速率允许在 192 kHz 时xxx动态范围为 24 位，并且具有两个带有 PCM 音频的通道。 要求更多且输出不变的声音格式因此需要使用 HDMI 接口。

由于上述限制，S/PDIF 接口的重要性正在下降； HDMI 是消费电子产品的既定替代品。