Основные используемые аудио разъемы
Разъёмов для подключения аудиоаппаратуры великое множество. Разберем в статье основные соеденители, которые применяются для комутации аудио. Впрочем использовать можно любой конектор, вплоть до голой жилы, главное чтобы он обеспечивал надежный контакт.
1. Разъём типа банан
Разъемы типа банан представляет собой коннектор для подключения акустики, щупов измерительной аппаратуры или лабораторных блоков питания. Контактная клемма штекера выполнена из подпружиненных пластин для обеспечения плотного контакта с гнездом. Диаметр контакта штекера может составлять 2 мм или 4 мм. В качестве изоляции используется защитный корпус. Корпус штекеров имеет разборную конструкцию и предназначен для монтажа на кабель.
2. Разъём XLR
Разъем XLR бывают в виде разъёмов, вилок и розеток. Используют балансное подключение. Применяются в основном в профессиональной аудио, видео и световой аппаратуре. Разъем разговорно называют Канон. Разъёмы XLR используются для симметричной передачи сигнала. Их использование в основном оправдано, если передача сигнала имеет большое расстояние. Просто так их не удастся подключить к усилителю, так как сам усилитель должен иметь такие разъемы, а следовательно и соответствующую схему.
3. Разъём TRS (jack)
Данный разъем был разработан в 19 веке для использования в телефонных коммутаторах и имел отличающуюся от современных штекеров форму. Обычно имеет три контакта (TRS, стерео), но есть вариант с двумя (TS, моно), четырьмя (TRRS), и редко — пятью контактами (TRRRS).
Существуют три стандартных диаметра разъёма:
- jack (6,35 мм, 1/4 дюйма);
- mini-jack (3,5 мм);
- micro-jack (2,5 мм).
Часто 1/4″ TS называют «джек» или «четвертьдюймовый джек»; разъём TRS 3,5 мм называют «мини-джеком»; разъём TRRS 2,5 мм — «микро-джеком».
4. Разъём типа Speakon
Данный тип кабельных разъёмов, разработанный компанией Neutrik и является зарегистрированным товарным знаком Neutrik AG используемых преимущественно в профессиональных аудиосистемах для подключения акустических систем к усилителям мощности.
Соединительные акустические кабели, как правило, комплектуются с обеих сторон разъёмами Speakon типа «папа». На усилителях и акустических системах установлены разъёмы типа «мама». Кроме того, существуют соединители двух кабелей, выполненные в виде двух разъёмов типа «мама» в небольшой пластиковой трубке. На акустических системах часто устанавливают два разъёма типа «мама» — основной и вторичный, который предназначается для подключения дополнительных акустических систем или сабвуферов к тому же каналу. Разъёмы Speakon рассчитаны на большие значения токов (до 40 А). В них предусмотрена защита от прикосновения человека к токоведущим частям, что актуально для мощных усилителей.
Разъёмы типа Speakon могут содержать два, четыре или восемь контактов. Двух- и четырёхконтактные разъёмы частично совместимы между собой, восьмиконтактные разъёмы имеют большие размеры. Наиболее распространены четырёхконтактные разъёмы, они позволяют использовать отдельные усилители для низкочастотного и высокочастотного тракта без использования дополнительного кабеля и разъёмов.
5. Разъём RCA (тольпан)
RCA jack или в просторечии «тюльпан», «колокольчик», AV-разъём. Название RCA произошло от названия Radio Corporation of America, предложившей этот тип разъёма в начале 40-х годов для подключения фонографов к усилителям.
Большим недостатком таких соединителей является то, что при подключении сначала соединяется контактная пара сигнала (с напряжением), а лишь затем контакты корпусов. Это может вызвать повреждения приборов в момент соединения при наличии разности потенциалов между корпусами.
Стандартный штекер RCA (на сленге — «папа») выглядит как центральный металлический выдающийся вперёд контактный штырь, окружённый металлическим круглым ободком. Внешний диаметр ободка зависит только от его толщины и не нормируется. Гнездо RCA — обычно панельный разъём (на сленге — «мама»), на который надевается ободок, поэтому обжимающие губки ободка должны иметь немного больший внутренний диаметр.
В недорогом исполнении пространство между коннектором/цангой и ободком/корпусом (внутренний изолятор) заполняется простой пластмассой или полиэтиленом, в среднеценовых — текстолитовыми шайбами или аналогичными из прессованного стекловолокна, в дорогих — термостойким тефлоном или керамикой.
6. Разъём типа “лопатка”
Разъем типа “лопатка” используется для подключения акустического кабеля различного сечения. Кабель может подводится под различными углами. Зажимается кабель винтами. Данный тип соединителя позволяет получить хороший контакт и максимальную площадь коммутации в разъеме, который в свою очередь винтовым зажимом надежно фиксирует лопатку на месте.
7. DIN 41529 для громкоговорителей (разъём точка-тире)
Поляризованный двухконтактный неэкранированный разъём, разработанный для подключения громкоговорителя к усилителю мощности звуковой частоты. Известен как разъём DIN 41529 для громкоговорителей. Он существует в виде розетки для монтажа на панель и розетки/вилки на провод. У вилки имеется плоский центральный контакт и круглый контакт, смещённый от центра. Круглый контакт нужно подключать к положительному полюсу (красный), а плоский — к отрицательному (чёрный).
Советские аналоги: ОНЦ-ВН-1-2/16-В — вилка и ОНЦ-ВН-1-2/16-Р — розетка. В Советском Союзе и сейчас, его неофициально называют «разъём точка-тире».
Этот разъём в настоящее время можно встретить главным образом на старой технике. Такой же разъём используется для подключения некоторых галогенных ламп к источнику питания, а также в советских Hi-Fi усилителях и немецкой винтажной акустике и усилителях/ресиверах. Существуют также трёх- и четырёхконтактные варианты данного разъёма, использующиеся, например, фирмой Bang & Olufsen.
8. Toslink (разъём для передачи цифрового сигнала)
Toslink это стандарт соединения с помощью оптоволокна, разработанный корпорацией Toshiba. Часто применяется в бытовой аудиоаппаратуре, компьютерных звуковых картах, где передаётся цифровой аудиопоток. Изначально Toslink был разработан корпорацией Toshiba для передачи аудиопотоков формата ИКМ между фирменными CD-плеерами и AV-ресиверами, но вскоре был адаптирован для большинства CD-плееров, независимо от производителя.
9. Разъём DIN
Разъём, изначально стандартизованный Немецким институтом стандартизации. Существуют стандарты DIN на многие типы разъёмов, поэтому термин «разъём DIN» не означает какой-либо конкретный тип разъёма до тех пор, пока не указан номер стандарта (например, «разъём DIN 41524»).
В контексте бытовой техники термин «разъём DIN» обычно означает семейство круглых разъёмов, изначально стандартизованных DIN для аналоговых звуковых сигналов. Некоторые из этих разъёмов позднее использовались для аналогового видео и для цифровых интерфейсов, таких как MIDI или разъём PS/2 для клавиатуры и мыши персонального компьютера. Оригинальных стандартов DIN на эти разъёмы уже нет в печати. Они были заменены равнозначным международным стандартом IEC 60130-9.
Несмотря на то, что разъёмы DIN кажутся внешне похожими на новые профессиональные разъёмы XLR, они несовместимы. Существуют семь распространённых раскладок с количеством штырей от трёх до восьми.
Источник
Путеводитель по аудиокабелям и переходникам
Содержание
Содержание
Количество разъемов даже на бытовом ресивере может шокировать, а звуковые карты, синтезаторы, DJ-пульты и другое музыкальное оборудование прибавляет к списку еще дюжину профессиональных портов. К любому разъему нужен свой кабель. От каких зависит качество звука, какие нужно выбирать с мультиметром, а какие не имеют значения?
Аналоговые кабели
Аналоговые кабели бывают балансными и небалансными:
- Небалансные кабели состоят из двух проводов: земли и сигнального провода. Они подвержены наводкам, микрофонному эффекту (перемещения кабеля слышны в колонках), шумам и помехам. Чем длиннее провод, тем более выражен будет неприятный эффект. Для защиты от помех кабели экранируют: провод земли выполняют в виде оболочки, внутри которой размещается сигнальная жила. Экран бывает витым, плетеным, из фольги или электропроводящего пластика.
- Балансные кабели состоят из трех проводов — двух сигнальных и земли (часто тоже в форме оплетки). Причем сигнал идет по двум проводам в противофазе, а на входе в прибор фаза второго меняется и сигнал складывается. Это увеличивает уровень в два раза, при этом все помехи, появившиеся в самом кабеле, взаимоуничтожаются . На эффекте фазового вычитания основано, в том числе, шумоподавление в наушниках. Чтобы подключение было балансным, входы и выходы подключаемых приборов тоже должны быть балансными.
Всем известные колокольчики постоянно встречаются как в бытовой аудиотехнике, так и в диджей-пультах, усилителях и другом профессиональном оборудовании.
RCA используется для передачи линейного сигнала. Линейный сигнал — наиболее стандартный для аудиотехники, именно им оперируют микшерные консоли при сведении музыки и диджей-пульты при живом микшировании. Микрофонный и инструментальный сигналы приводят к линейному для записи с помощью директ бокса и микрофонных преампов соответственно. Также линейный тип подключения сплошь и рядом применяется в бытовой технике — усилителях, ресиверах, проигрывателях CD и DVD.
Разъемы RCA легко узнать — они маркируются белым и красным, как в Denon AVR-X250BT
Уровень линейного сигнала сертифицирован:
- Для бытовых приборов: — 10 dBV с номинальным напряжением 0.3162 В RMS
- Для профессиональной техники: +4 dBu с номинальным напряжением 1.2280 В RMS
Существует множество переходников для линейных разъемов. Самый популярный — с RCA на 3,5 мм TRS, например, для подключения плеера к усилителю. Но при подключении CD-плеера в студийный микшер нужно помнить, что сигнал будет тихим из-за разницы в сертификациях.
Сам акроним RCA означает Radio Corporation of America — эта компания в сороковых годах прошлого века применило их в фонографах. Это позволило проигрывателям подключаться к усилителям. На старой технике такие разъемы назывались Phono. В некоторых виниловых проигрывателях до сих пор встречается маркировка Phono Out.
RCA представляет собой небалансное моно соединение. Из-за этого они очень уязвимы к качеству провода. Его следует выбирать таким коротким, каким это возможно. Требования к любым кабелям довольно просты: чем толще сигнальная жила — тем лучше. Производители не всегда пишут сечение жилы, поэтому понять качество шнура обычно можно по его толщине и жесткости.
Кабели с разъемом XLR всегда балансные. Они разрабатывались для подключения микрофонов и успешно с этим справляются и поныне. Второй популярный способ использования — передача линейного симметричного сигнала между профессиональной или Hi-End аудиотехникой. Иногда переходники XLR/TS используются для подключения звуковой карты к активным колонкам.
Разъемы XLR бывают двух типов: «мама» и «папа», для гнезд противоположного пола в подключаемом устройстве. Неверно их не подключишь. Благодаря балансному подключению в сигнале нет шумов, а у кабеля — ограничений по длине. Защищенность от помех снижает требования к качеству кабеля, но рекомендуется выбирать шнур с максимально широким сечением и надежными разъемами во избежание скрипов и шуршаний.
Tip-Sleeve — всегда небалансные кабели для инструментального моно сигнала. Обычно оснащаются джеками диаметром 6,5 мм, бывают линейными и инструментальными. Первые часто применяются для передачи сигнала от выходов звуковой карты к активной аудиосистеме. Вторые используются для подключения гитар, басов, синтезаторов и цифровых пианино к усилителю, DI-Box или звуковой карте. Инструментальный кабель экранируют, чтобы он не ловил помехи.
Низкий уровень сигнала и специфическая область применения предъявляют высокие требования к качеству кабеля. Ключевые параметры для определения качественного шнура — емкость и индуктивность. Чем провод длиннее, тем его емкость выше. Чем выше емкость, тем больше кабель становится похожим на конденсатор, который превращает электрическую цепь в фильтр высоких частот. На практике это означает, что инструментальный кабель длиннее 10 метров будет делать сигнал глуше. Поэтому следует выбирать инструментальный кабель с минимальной емкостью и хорошим экранированием, надежными джеками и минимально возможной длиной.
Tip-Ring-Sleeve — кабели из трех проводов, широко применяемые в профессиональной и бытовой технике. TRS встречается в трех исполнениях:
● 6,3 мм — для студийной и старой бытовой техники: наушников, микшеров, звуковых карт, микрофонов для караоке и т.п.
● 3,5 мм — самый привычный стереоджек для бытовой аудиотехники: наушников, плееров и смартфонов, акустических систем и т.д.
● 2,5 мм — миниатюрный разъем для портативной техники: гарнитур, сменных шнуров для наушников и т.п.
Существуют десятки переходников с одного калибра на другой, разветвителей и хабов для разъемов TRS. В некоторые встроен ЦАП, позволяющий заменить собой аудиокарту, если в ноутбуке сломался 3,5 мм джек.
Конструкция из трех проводов дает возможность превратить кабель в балансный. При моно подключении к приборам с балансным подключением, это позволяет устранить шумы. При стерео подключении это небалансный кабель, поэтому его качество влияет на качество звука. Слишком длинный (более 10 метров) кабель может привести к потерям высоких частот, рекомендуется обращать внимание на минимально возможную длину. TRS постепенно исчезают из современной техники, стремящейся избавиться от проводов в пользу Bluetooth, Lightning и USB type C. Чтобы подключить любимые наушники к современному смартфону, все чаще используется специальный переходник.
SpeakON
Спикерный кабель передает сигнал от усилителя к колонкам. Это уязвимая часть аудиосистемы, и от качества кабеля зависит качество аудио. Чем меньше сопротивление жилы, тем меньше будет потерь сигнала. Чтобы уменьшить сопротивление, производители увеличивают сечение кабеля, используют проводники из бескислородной меди и доходят до абсурдных аудиофильских решений, разбираемых на мемы. Однако на практике серьезно навредить звуку можно только при использовании шнура длиной в десятки и более метров.
Спикерные кабели делают без экранирования.
Цифровые кабели
AES/EBU
Audio Engineering Society/European Broadcast Union — цифровой формат передачи данных на скорости до 3 мегабит в секунду. Разработан в восьмидесятых для профессиональной техники и мультиканальной передачи звука, поэтому его редко можно найти в бытовой аппаратуре. Определенную популярность получил только в устройствах класса Hi-End. В качестве интерфейса используется разъем XLR, но для передачи данных на большие расстояния применяются специализированные кабели, чтобы избежать потерь данных. Микрофонные кабели обладают слишком большой емкостью, поэтому портят сигнал и не годятся для AES/EBU.
S/PDIF
Sony-Philips Digital Interconnection Format — бытовая инкарнация AES/EBU, разработанный в конце восьмидесятых цифровой формат передачи звука со скоростью до 3 мегабит в секунду. Это намного больше необходимой для передачи стерео с CD скорости, поэтому по S/PDIF можно передавать и многоканальный звук форматов 5.1 и 7.1 со сжатием. Такой порт встречается во многих DVD-проигрывателях, ресиверах, ТВ и других бытовых устройствах.
Интерфейс S/PDIF может быть цифровой и оптический Toslink (о нем ниже). В первом случае используются привычные RCA-кабели, во втором — оптоволокно.
Все RCA-кабели — коаксиальные (сигнальный провод у них запечатан в экранный, все кабели такой конструкции называются коаксиальными), но сложилось так, что именно напротив цифрового разъема S/PDIF на бытовой технике пишут «coaxial».
Коаксиальный вход на усилителе Denon PMA-800NE
Формат очень требователен к качеству кабеля, по которому течет как сам цифровой поток, так и синхронизирующая информация. Последняя необходима, чтобы принимающее устройство опознало и привязалось к передающему, иначе будут появляться артефакты, именуемые джиттером — треск, гудение, шум и т.п. Как правило, в джиттере виноват именно некачественный кабель. Однако это имеет значение только при больших расстояниях. Обычный качественный RCA в пределах двух метров отлично справится и с цифровой передачей данных. Если же нужен более длинный шнур, тогда по стандарту его сопротивление должно быть 75 Ом.
Когда-то с помощью S\PDIF даже подключался CD-привод к аудиокарте. Современная техника переходит на HDMI, но часто телевизоры имеют только цифровой S/PDIF для вывода звука.
Чтобы подключить к такому ТВ внешнюю акустику, понадобится преобразователь цифрового сигнала в аналоговый с обычными RCA выходами.
Toslink
Toshiba Optical Link — оптический интерфейс для S/PDIF. По своей сути представляет собой коаксиальный кабель, в котором вместо сигнального провода используется оптоволокно.
Это дает кабелю полную защиту от электромагнитных помех и некоторых других проблем, но прибавляет больше требований к кабелю.
Toslink часто носит маркировку Optical, как на DENON DCD-600NE
Из-за хрупкой оптоволоконной сердцевины дешевые кабели легко ломаются, а дорогие оказываются очень жесткими и не подходят, если нужно проложить шнур с перегибами. При передаче данных на большие расстояния сигнал легко теряется, появляется джиттер, поэтому кабель Toslink длиннее пары метров должен быть максимально качественным.
Alesis Digital Audio Tape — разработанный в девяностых годах формат передачи многоканального звука. В то время он умел передавать 8 каналов в разрешении 48 кГц по одному проводу для записи на кассету S-VHS. Современная версия S/MUX умеет также передавать 4 канала с частотой семплирования 96 кГц, или 2 канала для аудио в 192 кГц.
ADAT в варианте S/MUX на звуковой карте Tascam SERIES 102i
В качестве интерфейса применяется оптический разъем TosLink, иногда промаркированный как ADAT Lightpipe. ADAT, наряду с S/PDIF, часто встречается в современной профессиональной технике — звуковых картах, ЦАПах, микшерах.
Word Clock
Иногда на профессиональных звуковых картах или ЦАП класса Hi-End (а также в ресиверах, усилителях и проигрывателях, оснащенных таким ЦАП) можно найти разъемы Word Clock просто Word, похожие на колокольчики. Этот порт используют цифровые подключения S/PDIF, AES/EBU и ADAT для более точной синхронизации между устройствами. По Word Clock передается синхронизирующий сигнал, позволяющий избежать джиттера и эффекта рассинхронизации звука с изображением в домашних кинотеатрах. В качестве интерфейса используется разъем BNC и коаксиальные кабели, требования к ним такие же, как к S/PDIF.
Такие кабели передают MIDI информацию от синтезаторов, миди-клавиатур, процессоров эффектов и другой музыкальной техники к звуковой карте или контроллеру. Состоят из двух сигнальных кабелей в экране и 5-контактного разъема DIN (используется только 3 контакта). Управляющей информации передается не очень много, поэтому особых требований к MIDI-кабелям не предъявляется, любой исправный шнур длиной до 15 метров будет передавать сигнал без потерь и ошибок.
Современный цифровой стандарт для бытовой техники передает видео и многоканальный звук. Есть два типа сертификации кабелей HDMI: Standard (разрешение видео до 1080i) и High Speed (видео до 4K с 3D и Deep Colour). Оба поддерживают передачу многоканального звука до 7.1 с частотой дискретизации до 192 кГц.
Любой исправный кабель длиной до 5 метров не будет портить качество изображения и ловить помехи. Для больших расстояний следует выбирать качественные кабели, здесь следует общее правило: чем более толстый и более жесткий — тем лучше.
Множество аудиокарт, ЦАП, наушников, микрофонов, усилителей и ресиверов подключаются к компьютеру с помощью интерфейса USB. Самая популярная версия все еще остается 2.0, обеспечивающая скорость до 480 Мбит/с (хотя где-то 300 мбит\с будут ближе к реальности). На практике этого хватает для одновременной записи около 50 треков в разрешении 48 кГц\24 бит.
При увеличении частоты дискретизации вдвое, количество возможных треков уменьшается в два раза, поэтому для записи аудио в высоком разрешении лучше подойдет аудиокарта с интерфейсом USB-C. Он по характеристикам соответствует USB 3.1 (скорость до 10 Гбит\с, в 20 раз быстрее). Также USB-C умеет работать в альтернативных режимах, заменяя, в частности, Thunderbolt и HDMI при наличии маркировки совместимости и соответствующего переходника.
Аудиофилия добралась и до USB кабелей, в Сети можно найти сравнения звучания дорогих шнуров. Такое случилось из-за того, что USB передает данные без проверок сумм на предмет утраты пакетов, как в HDMI. Однако на практике это не критично, и для небольших расстояний достаточно обычного качественного USB кабеля, чтобы получить четкий сигнал без потерь.
Firewire (IEEE 1394)
Уходящий в закат разъем Firewire когда-то широко применялся в звуковых картах, ЦАП класса Hi-Fi и в студийной технике. Хотя первая инкарнация 1394a даже уступала USB 2 по теоретической скорости (до 400 Мбит\с). На практике она могла похвастаться более стабильным подключением, меньшими потерями данных и меньшей задержкой при записи.
Главная проблема с Firewire не в качестве шнура, а в качестве контроллера: для стабильной работы нужны контроллеры сертифицированных для конкретной аудиокарты производителей. Встроенный в материнскую плату дешевый чип часто оказывается бесполезен.
Thunderbolt
Хорошо известный владельцам Mac разъем обладает скоростью до 40 Гб\с в актуальной инкарнации Thunderbolt 3. Сегодня разъем используется в студийных звуковых картах и пытается пробраться на рынок пользователей Windows, появляясь в материнских платах.
Thunderbolt является продолжением и заменой Firewire, поэтому к ПК с современным разъемом можно подключить звуковую карту с 1394 с помощью переходника.
Заключение
Беспроводное подключение постепенно вытесняет кабели в бытовой технике, Bluetooth колонки заменяют аудиосистемы, а саундбары уже научились передавать по воздуху многоканальный звук и конкурируют с домашними кинотеатрами. Современные кодеки позволяют передавать сигнал в высоком разрешении без каких-либо потерь. Но пока старая техника еще работает, в продаже всегда можно будет найти соответствующие шнуры и переходники.
Источник