常見音頻接口匯總

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/329169.htm

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我們在使用電子產品，尤其是數碼音頻產品的時候，往往面對的第一件事情就是連線，除了電源線大家都比較熟悉之外，剩下一堆密集的各種音頻接口，有的人可能就不知道該怎麼接線了。這些接口不光功能不同，更讓人頭疼的是有的雖然功能不同，但外觀卻一樣，這就給很多初級用戶造成了很大的困擾。

使用數碼產品之前一定要養成看說明書的習慣，只有將說明書看懂，才能在實際操作中將機器的功能瞭然於胸，也避免了因誤操作而對機器造成的不必要的損壞。不過現在很多人都不願意去花時間看說明書，因此面對諸如分辨音頻接口這樣的事情的時候會產生困惑。其實如果經常接觸這些器材的話，你會慢慢熟悉那些看起來非常複雜的音頻接口，通常在接口的旁邊都會有相應的英文標註，如果遇到一款比較陌生的器材而且帶有一些新的功能，那就需要仔細閱讀說明書來進行識別和操作了。

本次我們為大家介紹一些常見的音頻接口。這裡需要說明的是，我們所討論的接口其實包括對「接口」（interface）和「連接器」（connector）這兩個方面的討論，「連接器」我們通常也稱之為「接頭」或「插頭」。 「接口」定義了電子設備之間連接的物理特性，包括傳輸的信號頻率、強度，以及相應連線的類型、數量，還包括插頭、插座的結構設計；而「連接器」則是在物理上實現設備之間連接的裝置。

模擬音頻接口之TRS接口

說到TRS接口，一般人初聽可能不知道它是什麼，不過只要把實物放在面前，大家就都知道它是什麼了。其實日常生活中我們見得最多的就是TRS接口，它的接頭外觀是圓柱體形狀，通常有三種尺寸1/4"（6.3mm）、1/8"（3.5mm）、3/32"（2.5mm），我們最常見的是3.5mm尺寸的接頭。

不同尺寸的TRS接頭

2.5mm的TRS接頭以前在手機耳機上比較流行，但現在已經不多見了，耳機接口基本被3.5mm接口一統江湖。而6.3mm的接頭在很多專業設備和高檔耳機上比較常見，但現在有不少高檔耳機也逐漸開始改用3.5mm接頭。TRS的含義是Tip（signal）、Ring（signal）、Sleeve（ground），分別代表了這種接頭的3個觸點，我們看到的就是被兩段絕緣材料隔離開的三段金屬柱。因此，3.5mm接頭和6.3mm接頭也被人稱為「小三芯」和「大三芯」。

大三芯」的構造

TRS接口就是一個圓孔，其內部與接頭對應，也有三個觸點，彼此之間也被絕緣材料隔開。有的人說不還有四芯的插頭嗎？沒錯，我們在耳機或隨身聽上見到的四芯插頭，多出來的那一芯是用來傳送語音信號或控制信號。此外，還有一種用於耳機的四芯3.5mm插頭則是用來傳輸平衡信號的。6.3mm的「大三芯」插頭可用來傳輸平衡信號或非平衡立體聲信號，也就是說它可以和我們後面要講的XLR平衡接口一樣，能夠傳輸平衡信號，但因製作這樣的平衡線成本比較高，所以一般只用在高檔專業音頻設備上。

二芯6.3mm TRS電吉他線

當然，既然能加芯，那也可以減芯。二芯的TRS接頭可以用來傳送非平衡的單聲道音頻信號，比如電吉他用的線就是二芯的TRS線。所以，單從TRS接口外觀來看，我們不會知道它是否支持平衡傳輸；單從芯數來看，我們也不能確定四芯及以上的TRS接頭是否支持平衡傳輸，具體情況需要看設備。

模擬音頻接口之RCA接口

RCA接口在我們日常生活中也非常常見，音箱、電視、功放、DVD機等設備上基本都有。它得名於美國無線電公司的英文縮寫（Radio Corporation of America），上世紀40年代的時候，該公司將這種接口引入市場，用它來連接留聲機和揚聲器，也因此，它在歐州又稱為PHONO接口。我們對它更熟悉的接頭稱呼則是「蓮花頭」。

RCA接口在我們日常生活中非常常見

被稱為「蓮花頭」的RCA接頭

RCA接口採用同軸傳輸信號的方式，中軸用來傳輸信號，外沿一圈的接觸層用來接地。每一根RCA線纜負責傳輸一個聲道的音頻信號，因此，可以根據對聲道的實際需要，使用與之數量相匹配的RCA線纜。比如要組雙聲道立體聲就需要兩根RCA線纜。

模擬音頻接口之XLR接口

XLR接口又被稱為「卡農口」，這是因為James H. Cannon創立的Cannon Electric公司是它最初的生產商。它們最早的產品是「cannon X」系列，後來改進產品增加了一個鎖定裝置（Latch），於是在「X」後面增加了一個「L」；再後來又圍繞著接頭的金屬觸點增加了橡膠封口（Rubber compound），於是又在「L」後面增加了一個「R」。人們就把三個大寫字母組合在一起，稱這種接頭為「XLR connector」。

比較常見的三芯XLR接口

有的耳放上面會提供四芯平衡XLR耳機接口

我們通常見到的XLR插頭是3腳的，當然也有2腳、4腳、5腳、6腳的，比如在一些高檔耳機線上，我們也會看到四芯XLR平衡接頭。XLR接口與「大三芯」TRS接口一樣，可以用來傳輸音頻平衡信號。這裡我們簡單說一下平衡信號與非平衡信號。聲波轉換成電信號後，如果直接傳送就是非平衡信號，如果把原始信號反相180度，然後同時傳送原始信號和反相信號，這就是平衡信號。平衡傳輸就是利用相位抵消原理，將音頻信號傳輸過程中受到的其他幹擾降至最低。 當然，XLR接口也跟「大三芯」TRS接口一樣，可以傳輸非平衡信號，因此光從接口看，我們是看不出來它到底傳輸的是哪種信號。

數字音頻接口之AES/EBU接口

數字音頻接口方面，我們其實講的更多的是傳輸協議或標準。在接口的物理外觀上看，你很難看出它是哪類型的接口。我們首先說一下AES/EBU。

AES/EBU是Audio Engineering Society/European Broadcast Union（音頻工程師協會/歐洲廣播聯盟）的縮寫，是現在較為流行的專業數字音頻標準。它是基於單根絞合線對來傳輸數字音頻數據的串行位傳輸協議。無須均衡即可在長達100米的距離上傳輸數據，如果均衡，可以傳輸更遠距離。

最常見的採用三芯XLR接口的AES/EBU物理接口

AES/EBU提供兩個信道的音頻數據（最高24比特量化），信道是自動計時和自同步的。它也提供了傳輸控制的方法和狀態信息的表示(channel status bit)和一些誤碼的檢測能力。它的時鐘信息是由傳輸端控制，來自AES/EBU的位流。它的三個標準採樣率是32kHz、44.1kHz、48kHz，當然許多接口能夠工作在其它不同的採樣率上。

AES/EBU的物理接口有多種，最常見的就是三芯XLR接口，用來進行平衡或差分連接；此外還有後面要講的使用RCA插頭的音頻同軸接口，用來進行單端非平衡連接；以及使用光纖連接器，進行光學連接。

數字音頻接口之S/PDIF接口

S/PDIF是Sony/Philips Digital Interconnect Format的縮寫，它是索尼與飛利浦公司合作開發的一種民用數字音頻接口協議。由於被廣泛採用，它成為事實上的民用數字音頻格式標準。S/PDIF和AES/EBU有略微不同的結構。音頻信息在數據流中佔有相同位置，使得兩種格式在原理上是兼容的。在某些情況下AES/EBU的專業設備和S/PDIF的用戶設備可以直接連接，但是並不推薦這種做法，因為在電氣技術規範和信道狀態位中存在非常重要的差別，當混用協議時可能產生無法預知的後果。

採用RCA同軸和光纖接口的S/PDIF接口

S/PDIF接口一般有三種，一種是RCA同軸接口，另一種是BNC同軸接口，還有一種是TOSLINK光纖接口。在國際標準中，S/PDIF需要BNC接口75歐姆電纜傳輸，然而很多廠商由於各種原因，頻頻使用RCA接口甚至使用3.5mm的小型立體聲接口進行S/PDIF傳輸，久而久之，RCA和3.5mm接口就成為了一個「民間標準」。後面我們會具體講到同軸接口和光纖接口。

數字音頻接口之同軸接口

同軸接口分為兩種，一種是RCA同軸接口，另一種是BNC同軸接口。前者的外觀跟模擬RCA接口沒有任何區別，而後者則與我們在電視機上常見的信號接口有點類似，而且加了鎖緊設計。同軸線纜接頭有兩個同心導體，導體和屏蔽層共用同一軸心，線的阻抗是75歐姆。

BNC同軸接口的同軸線

同軸傳輸阻抗恆定，傳輸帶寬高，因此能夠保證音頻的質量。不過雖然RCA同軸接口的外觀與RCA模擬接口相同，但線最好不要混用，由於RCA同軸線是固定75歐姆阻抗，因此混用線會造成聲音傳輸的不穩定，使音質下降。

數字音頻接口之光纖接口

光纖接口的英文名字為TOSLINK，來源於東芝（TOSHIBA）制定的技術標準，器材上一般標為「Optical」。它的物理接口分為兩種類型，一種是標準方頭，另一種是在便攜設備上常見的外觀與3.5mm TRS接頭類似的圓頭。由於它是以光脈衝的形式來傳輸數位訊號，因此單從技術角度來說，它是傳輸速度最快的。

方頭和圓頭的光纖接頭

光纖連接可以實現電氣隔離，阻止數字噪音通過地線傳輸，有利於提高DAC的信噪比。然而由於它需要光線發射口和接收口，而這兩個口的光電轉換需要用光電二極體，光纖和光電二極體之間不可能有緊密接觸，從而會產生數字抖動類的失真，而且這個失真是疊加的。再加上在光電轉換過程中的失真，它在數字抖動方面比同軸差了很多。也因此，現在光纖接口也開始逐漸淡出人們的視野。

實際上隨著科技的不斷進步，不斷有新的音頻標準和協議制定出來，比如I2S、CobraNet、EtherSound、Dante、AVB等等，但這些很多都是廠家的協議標準，在物理接口的實現方面也五花八門不能統一，有用HDMI接口的，有用同軸接口的，有用RJ45接口的等等。篇幅所限，就不對它們作進一步介紹了。