4.9.2 数字音频接口

数字音频设备的常用接口有AES/EBU接口、Cobra Net数字音频接口、Dante数字音频接口。

1.AES/EBU接口

AES/EBU标准是一种单线单向串行传输的数字音频数据接口，能够传输两个声道的数字音频数据，有家用和专业两种标准。

（1）家用标准S/PDIF。S/PDIF（索尼/飞利浦数字接口格式），采用EIAJ CP-340 IEC-958同轴传输，属不平衡式。标准输出电平0.5Vpp（发送器负载75Ω），输入和输出阻抗为75Ω（0.7～3MHz频宽）。传输距离较短（一般为数米），采用商品化的细同轴线、两芯RCA莲花型插头，如图4-24所示。

（2）专业标准AES/EBU。AES/EBU（美国音频工程协会/欧洲广播联盟）提供两个通道（左声道L和右声道R）的音频数据传输，采样频率为32kHz、44.1kHz、48kHz（相应的码速率为2Mbit/s、2.8Mbit/s和3.1Mbit/s），量化分辨率为6bit、20bit或24bit；发送器负载110Ω，0.1～6MHz频宽。采用平衡传输，可降低信号干扰，最长数据传输距离为100m。网线为平衡三芯屏蔽电缆，配卡侬接口，阻抗110Ω，如图4-25所示。

2.CobraNet数字音频接口

CobraNet是一种在以太网上传输的数字音频接口。支持100Mbit/s快速以太网，也支持光纤和1000Mbit/s高速以太网传输媒体。CobraNet数字音频采用无压缩的PCM数据编码，支持48kHz和96kHz取样率，量化分辨率为16bit、20bit和24bit三种，默认的是48kHz、20bit无压缩的PCM数据编码，比CD光盘的音质更佳，最多可以容纳64个传输通道。可方便地满足广播电（视）台直播间之间、录音棚各录音间之间的节目交换，是体育场馆、主题公园、广场、广播电视、大型演出、智能会议系统和楼宇智能音频系统等大型音频工程实现信号处理、音频资源共享和简化系统结构的网络传输方法。图4-26是CobraNet接口卡。

（1）CobraNet网络传输协议是建立在标准以太网硬件和底层协议基础上的，也就是说，它是运行在数据链路层和物理层两个低层上的传输协议，不涉及数据链路层以上的高层协议，不需要特别的或技术专利的产品来构建网络基础。它的信号传输单元Bundle是以8个音频通道为一个数据包。

（2）使用CobraNet专用交换机、5类线及光纤；用1对UPT 5类无屏蔽双绞线可实现无压缩、高音质、64个通道的双向传输数字音频信号。如果采用光纤传输，则可以轻易地实现数公里的无损耗传输。

（3）增加交换机可以方便扩大系统。

（4）CobraNet传输需要较大的网络带宽。例如，一个通道的音频数据量为48kHz×20bit=0.96Mbit/s，再加上通道的地址数据、控制数据和以太网的报尾FCS等公共数据，使得包含8个音频通道的每个Bundle的实际数据率接近9Mbit/s左右。使用100Mbit/s快速以太网进行数据传输时，最多只能容纳11个Bundle（100Mbit/s/9Mbit/s=11），即11×8=88个音频通道。实际上100Mbit/s的快速以太网可传输的最大音频通道数不能超过64个。CobraNet也同时支持1000Mbit/s高速以太网和光纤传输媒体。

3.Dante数字音频接口

Dante数字音频传输技术是Audinate公司于2003年提出的，基于3层的IP网络技术，采用Zeroconf协议，简化了网络的运行模式。为音频连接提供了一种低延时、高精度和低成本的解决方案，是目前应用最广泛的数字音频传输技术。

Dante数字音频传输技术可以在以太网（100Mbit/s或者1000Mbit/s）传输高精度时钟信号、专业音频信号，可以进行复杂的路由选择。它继承了CobraNet所有的优点，如无压缩的数字音频信号，保证了良好的音质效果；解决了传统音频传输中繁杂的布线问题，降低了成本；适应现有网络，无须做特殊配置。图4-27是Dante网络的连接方式。

Dante数字音频技术的主要特点包括：

1）采用IEEE1588精密时钟协议。精确时钟同步和自愈系统，能保证以最小化的网络延时来满足专业音响的苛刻要求，允许不同取样率的数字音频流在同一网络中传输。

2）Dante网络的高兼容特性，可以允许音频信号和控制数据以及其他毫不相干的数据流共享同一个网络，它们之间互不干扰，用户可以最大限度地利用现有的网络资源，而无须为音频传输系统建立专用网络。

3）在Dante网络系统中可以加入普通TCP/IP设备，如PC。可以兼容其他网络设备的软件，如数字调音台（混音器）、DSP处理器、录音软件等。可以从任意网络接口接入到网络中而不必关心它的走向。

4）采用Zeroconf技术，利用服务器自动查找接口设备、标识标签以及区分IP地址等工作，而无须启动高层的域名系统DNS（Domain Name System）或者动态主机配置协议DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol），省略了复杂的手工网络配置，也不需要专业的IT工具包。

5）发送器和接收器可以设置在网络中的任何端点，移动这些节点时，网络结构不需做任何调整。

6）音频通道的传输模式可以是单播，也可以是多播，Dante技术可以通过IGMP（Internet Group Message Protocol，互联网信息协议）进行管理，以最大限度地利用网络带宽。

7）可以方便地扩展输入/输出设备节点，甚至可以扩充到成百上千个。

8）自愈系统。Dante系统可以设定多重自我修复机制，实施网络自愈。

9）更小的延时。

在100Mbit/s网络带宽下，音频传输通道为3个时，延时仅为34μs。Dante系统可自动调节可用的网络带宽，以便将延时时间降低到最小。

这些独特的优势，使它在专业音响系统、广播系统、电话会议系统、楼宇智能音频系统、大型运动会等行业获得广泛应用。