音频接口知多少？科普市面主流音频接口

  进入音频领域，就从另一方面代表着你要接触各式各样的接口和插头，不同机型不同功能对应的接口不完全一样。相信一些刚刚接触音箱的朋友也有过这样的困扰，接线错误导致音箱无法正常发声的现象。本文小编就为大家理市面上主流的音频接口，虽然不算最全面，但至少可以让你对此有初步的了解。如有错漏之处，还请留言指教。

  接口（interface）和连接器（或叫做接头，connecctor）：不同的音频标准都需要定义各自的的硬件接口标准，硬件接口定义了电子设备之间连接的物理特性，包括传输的信号频率、强度，及相应连线的类型、数量，还包括插头、插座的机械结构设计。简而言之，连接器是接口在物理上的实现，是实现电路互连的装置。

  和母头：人们习惯于将接头分成两类：“”（或 “阳头”）和“母头”（或“阴头”），简单说，“”对应插头（英文：Male connector、plug）和“母头”对应插座（英文：Female connector、socket）。

  通常音频接口又分为模拟接口和数字接口，数字接口的优点是它“说一是一”，在传输中有较强的抗干扰的能力，即便出现误码，一些编码方式也能够对其进行修正，因此信号的可靠性对比模拟信号有着不可比拟的优势。

  TRS 接头是一种常见的音频接头。TRS 的含义是Tip（signal）、Ring（signal）、Sleeve（ground）。分别代表了该接头的3 个接触点。TRS 插头为圆柱体形状，触点之间，用绝缘的材料隔开。为了适应不一样的设备需求，TRS 有三种尺寸（符号&表示英寸）： 1/4“ (6.3 mm) ，1/8” (3.5mm)， 3/32“(2.5mm)。

  2.5mm 接头在手机类便携轻薄型产品上较常见，之前老款诺基亚手机常用的就是这种接头，现在已经不多了；3.5mm 接头在PC 类产品以及家用设备上很常见，也是我们最常见到的接口类型，如今主流手机也纷纷采用3.5mm接头；6.3mm 接头是为了更好的提高接触面以及耐用度设计的模拟接头，常见于监听等专业音频设备上。

  具体来看我们用的最普遍的3.5mm接头，3.5mm立体声接口又叫做小三芯接口，这是我们目前看到的最主要的声卡接口，绝大部分消费类声卡（包括板载声卡）都在使用这类接口。3.5mm接口提供了立体声的输入输出功能，因此一般来说支持5.1的声卡（6声道）或音箱来说，就需要3个3.5mm立体声接口来接驳模拟音箱（3×2声道=6声道）；7.1声卡或音箱就需要4个3.5mm立体声接口（4×2声道=8声道），以此类推。

  我们看到这类接口有两个环，是塑料材料，很明显是绝缘用的，那么对应下来就有三根线了。结合实际使用需要，我们还能看到有4芯甚至5芯的这种接口，不过其导电与绝缘面的间距是有一定规范的。笔者接触的4芯3.5mm接口是在松下的磁带随身听上看到的，多出来的一根线应该是传送线控信号用的，可见这样的接口也未必一定传输模拟信号。另外，芯数也能减少，譬如麦克风类产品只需用到两芯，那么绝缘层只需要一层就够了。

  RCA 接头就是常说的莲花头，利用RCA 线缆传输模拟信号是目前最普遍的音频连接方式。名称“RCA”是以发明这种接头的公司来命名的，即美国无线电公司，英文：Radio Corporation of America, 这个公司在20 世纪40 年代将这种接头引入市场，用它来连接留声机和扬声器。

  每一根RCA 线缆负责传输一个声道的音频信号，所以立体声信号，需要用一对线缆。对于多声道系统，就要依据实际的声道数量配以相同数量的线缆。立体声RCA音频接头，一般将右声道用红色标注，左声道则用蓝色或者白色标注。一些双声道专用声卡上我们常能见到RCA 接头，上图是一块声卡产品，采用了RCA 模拟输出。

  XLR 接头,又被称做卡侬头，之所以被称做卡侬头（英文：cannon plug or cannon connector）是因为James H. Cannon 先生（Cannon Electric 的创立者，现在该公司已被并入ITT Corporation）是卡侬头最初的生产制造商。最早的产品是Cannon X 系列,后来，对产品做了改进，增加了一个插销（插销的英文：Latch，其实是一个锁定装置），产品系列更名为： Cannon XL， 然后又围绕着接头的金属触点，增加了橡胶封口胶（Rubber compound），最后人们就把这三个单词的头一个字母拼在一起，称作 XLR Connector,即XLR 接头。这里需要提醒的是， XLR 接头可以是3 脚的，也可以是2 脚、4 脚、5 脚、6 脚。当然，个人会使用最普遍的接头，如上图所示，是3 脚的卡侬头，即：XLR3。

  由于采用了锁定装置，XLR 连接相当牢靠。XLR 接头通常在麦克风、电吉他等设备上能看到。下图是卡侬头在平衡式连接时，各个针脚的定义。

  上图是R&S®UPV 音频分析仪的模拟音频接头XLR3。左边是输出接头，右边是输入接头。需要提示警醒我们的是，卡侬头不但可以做模拟音频信号的接头，也可以做数字音频信号的接头。

  S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface，索尼和飞利浦数字接口）是由SONY公司与PHILIPS公司联合制定的一种数字音频输出接口。该接口大范围的应用在CD播放机、声卡及家用电器等设备上，能改善CD的音质，给我们更纯正的听觉效果。该接口传输的是数字信号，所以不会像模拟信号那样受到干扰而降低音频质量。必须要格外注意的是，S/PDIF接口是一种标准，同轴数字接口和光线接口都属于S/PDIF接口的范畴。

  同轴音频接口（Coaxial），标准为SPDIF（Sony / Philips Digital InterFace），是由索尼公司与飞利浦公司联合制定的，在视听器材的背板上有Coaxial作标识，主要是提供数字音频信号的传输。它的接头分为 RCA和BNC两种。同轴线缆有两个同心导体，导体和屏蔽层共用同一轴心。同轴线缆是由在允许电压下不导电的材料隔离的铜线欧姆，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。

  其优点是阻抗恒定，传输频带较宽，优质的同轴电缆频宽可达几百兆赫。同轴数字传输线标准接头采用BNC头，其阻抗是75，与75的同轴电缆配合，可保证阻抗恒定，确保信号传输正确。传输带宽高，保证了音频的质量。虽然同轴数字线缆的标准接头为BNC接头，但市面上的同轴数字线材多采用RCA接头。

  光纤（Optical）以光脉冲的形式来传输数字信号，其材质以玻璃或有机玻璃为主。光纤同样采用S/PDIF接口输出，其是带宽高，信号衰减小，常常用于连接DVD播放器和AV功放，支持PCM数字音频信号、Dolby以及DTS音频信号。光纤接口能够转接一个长光头，兼容3.5mm立体声接口，体积上的优势令其更容易在便携类随身听上看到。

  上图是R&S®UPV 音频分析仪后面板的I2S 接口，为25 针D-sub 接头。I2S（Inter-IC Sound Bus）是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。在飞利浦公司的I2S 标准中，既规定了硬件接口规范，也规定了数字音频数据的格式。该总线专责于音频设备之间的数据传输，大范围的应用于各种多媒体系统。它采用了沿独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免了因时差诱发的失真，为用户节省了购买抵抗音频抖动的专业设备的费用。

  虽然目前大量的数字音频应用使用双通道的进行数据传输，但是发展的趋势却是：数字音频的格式朝着多通道（通道数大于二）的方向发展，与此同时，许多新的数据格式正在不断涌现出来。为了适应这样的应用，R&S公司的通用串行接口选件（R&S®UPV-B42 option）应运而生。R&S®UPV音频分析仪的后面板有两个扩展插槽，它可以被安装在其中任意一个插槽之中。R&S公司开发的通用串行接口选件(R&S®UPV-B42 option)，是一个通用的数字音频接口。利用这个接口，可以连接任意的常见音频芯片或电路。如图所示。

  接口所定义的接头为26 针，接口有四个信号线，在时分多路传输模式下，这四个信号线 个音频数据包/每帧。它支持的音频比特深度（audio bit depht）最多能够达到32 bit，对数据来进行处理的采样率从1kHz 到400kHz。另外，支持所有常见的逻辑电平。接口详情请查阅R&S 公司的相关资料。

  小编总结：音频的接口并不止于此，还有许多接口本文并未提及。随着科学技术的发展，同时受制于人们的用户习惯，一些接口将会渐渐被取代。小编能力有限，在搜集到的资料上进行整理、归纳，如有错漏之处还望各位网友及时指正。