o poziomach kilkudziesiêciu czy nawet kil-

kuset mV. Dodatkowa, cyfrowa korekta b³ê-

dów umo¿liwia odtworzenie bitów danych,

utraconych podczas transmisji.

Tê istotn¹ zmianê w technice przesy³ania sy-

gna³ów mo¿na zauwa¿yæ równie¿ w naj-

nowszych urz¹dzeniach powszechnego

u¿ytku. Coraz czêœciej maj¹ one cyfrowe

wejœcia i wyjœcia w postaci gniazd koncen-

trycznych lub ³¹cz optycznych do œwiat³owo-

dów, np. do przesy³ania sygna³ów z odtwa-

rzacza DVD lub CD do wzmacniacza wypo-

sa¿onego w dekoder Dolby Digital (rys. 1).

Dane zawarte w transmitowanym

sygnale cyfrowym

Transmitowany miêdzy urz¹dzeniami au-

dio sygna³ cyfrowy ma budowê z³o¿on¹.

Podstawowe informacje zawieraj¹ tzw. bity

statutu (channel status bits), a s¹ to:

n

czêstotliwoœæ próbkowania _ w praktyce

spotyka siê najczêœciej 3 ró¿ne czêstotli-

woœci: 32 kHz, 44,1 kHz oraz 48 kHz;

n

format sygna³u _ jest to rozdzielczoœæ

próbkowania, która okreœla liczbê bitów,

z jak¹ koduje siê amplitudê sygna³u. W prak-

tyce przesy³ane s¹ sygna³y 20-bitowe (tzw.

consumer format) oraz 24-bitowe (professio-

nal format, okreœlany tak¿e jako AES/EBU).

Dla sygna³ów 20-bitowych stosuje siê gnia-

zda koncentryczne (75

Ω

), dla 24-bitowych

najczêœciej symetryczne, zrównowa¿one

o impedancji 110

Ω

;

n

prawo do kopiowania _ tzw. Serial Copy-

right Management System (SCMS), dwa

wyró¿nione bity decyduj¹ o mo¿liwoœci ko-

piowania: 00 _ nielimitowana liczba kopii,

11 _ mo¿liwa jedna kopia, 10 _ kopiowanie

zabronione;

n

dane wspomagaj¹ce ewentualn¹ korek-

tê b³êdów.

Strumieñ danych zawiera oczywiœcie dane

sygna³owe obu kana³ów i dane umo¿liwia-

j¹ce odtworzenie czêstotliwoœci zegara.

Wejœcia i wyjœcia sygna³ów

Najczêœciej spotykane s¹ gniazda wejœcia

i wyjœcia – koncentryczne lub optyczne.

Gniazdo koncentryczne to pojêcie bliskie

elektronikowi; do tego gniazda przy³¹cza

siê przewód koncentryczny (¿y³a umieszczo-

na centrycznie wewn¹trz ekranu. odizolowa-

na od ekranu dielektrykiem). Nale¿a³oby tu

podkreœliæ ró¿nice miêdzy po³¹czeniem ka-

blem koncentrycznym a popularnym ka-

blem po³¹czeniowym. Jedn¹ ¿y³¹ kabla kon-

centrycznego transmituje siê sygna³y cy-

frowe obu kana³ów jednoczeœnie, przy prze-

42

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 12/2001

Wszystkie

nowoczesne

urz¹dzenia, jak

odtwarzacze CD

i mini-dysków,

odtwarzacze DVD,

magnetofony

cyfrowe DAT, tunery

telewizji cyfrowej,

wzmacniacze A/V oraz

mieszacze sygna³ów

cyfrowych, maj¹

wejœcia i wyjœcia

cyfrowe.

£¥CZA CYFROWE AUDIO

P

owszechnie stosowa-

ne po³¹czenia kablo-

we miêdzy tunerem

i wzmacniaczem lub

odtwarzaczem CD

a wzmacniaczem nie

zapewniaj¹ przeno-

szenia jedynie po¿¹-

danych sygna³ów, gdy¿:

n

sygna³y kana³ów lewego i prawego mo-

g¹ siê sprzêgaæ (np. pojemnoœciowo) powo-

duj¹c przes³uchy,

n

niew³aœciwe po³¹czenie masy sygna³ów

jest potencjalnym Ÿród³em zak³óceñ (np.

pr¹dy p³yn¹ce miêdzy obudowami ³¹czo-

nych urz¹dzeñ),

n

po³¹czenia przewodami przesy³aj¹cymi

sygna³y analogowe s¹ wra¿liwe na zmiany

amplitudy, przepiêcia, zak³ócenia elektro-

magnetyczne.

Technika cyfrowa umo¿liwi³a transmisjê sy-

gna³ów mniej wra¿liwych na zak³ócenia,

poniewa¿ nie s¹ to sygna³y zmodulowane

amplitudowo. Sygna³y dwóch kana³ów trans-

mitowane s¹ niezale¿nie kodowane i multi-

pleksowane w czasie, a wiêc nie wp³ywaj¹

na siebie wzajemnie. Du¿e amplitudy prze-

sy³anych sygna³ów zero-jedynkowych powo-

duj¹, ¿e nie s¹ one wra¿liwe na zak³ócenia

Rys. 1. Po³¹czenie odtwarzacza DVD lub CD

ze wzmacniaczem za pomoc¹ ³¹cza cyfrowego

Rys. 2. Elementy ³¹cza optycznego a _ nadajnik, b _ œwiat³owód ³¹cz¹cy cyfrowe wejœcie i wyjœcie optyczne, c _ odbiornik

a)

b)

c)

sy³aniu sygna³ów analogowych dwóch ka-

na³ów niezbêdne s¹ dwa osobne przewody

ekranowane. Jednak, ze wzglêdu na cyfro-

wy charakter sygna³ów (strome zbocza sy-

gna³ów cyfrowych a wiêc krótkie czasy na-

rastania, a co za tym idzie – szerokie widmo

czêstotliwoœci, w praktyce do kilkunastu

MHz), przewód koncentryczny musi byæ

dobrej jakoœci, w odró¿nieniu od przewodów

analogowych, które, w zasadzie, przeno-

sz¹ czêstotliwoœci akustyczne i musz¹ byæ

jedynie dobrze ekranowane.

Gniazdo optyczne to element ³¹cza optycz-

nego (zwanego tak¿e TOSlink) do przesy-

³ania sygna³u œwiat³owodem. Oczywiœcie

opisany uprzednio sygna³ cyfrowy musi byæ

przetworzony w szereg impulsów œwietl-

nych. Dzieje siê to w optycznym uk³adzie

nadawczym (rys. 2a). Nadajnik sygna³u

optycznego sk³ada siê ze wzmacniacza ste-

ruj¹cego, którego wyjœcie jest do³¹czone

do LED _ Ÿród³a sygna³u œwietlnego, dopro-

wadzanego póŸniej do œwiat³owodu. LED

jest wykonana z arsenku galu (GaAs) lub

GaAlAs. Po drugiej stronie ³¹cza jest odbior-

nik (rys. 2c), który sk³ada siê z dwóch foto-

diod, jednej oœwietlanej sygna³em optycz-

nym ze œwiat³owodu i drugiej _ fotodiody od-

niesienia _ zaciemnionej. Sygna³ ró¿nicowy

jest wzmacniany, a nastêpnie sprowadzany

wyj

43

przez wzmacniacz-komparator do postaci

cyfrowego sygna³u elektrycznego.

Elementy nadawcze i odbiorcze ³¹cza

optycznego, pojedyncze lub podwójne, s¹

zasilane napiêciem 5 V. Sygna³ optyczny ma

d³ugoœæ fali zawieraj¹c¹ siê w przedziale

630

÷

700 nm. Stan niski (L) elektrycznego

sygna³u cyfrowego, wynosi maks. 0,8 V i na-

piêcie stanu wysokiego min. 2 V. Maksymal-

na szybkoϾ transmisji w torze optycznym

wynosi 8 Mbit/s.

Na rys. 2b przedstawiono œwiat³owód ³¹cz¹-

cy nadajnik i odbiornik ³¹cza optycznego.

Czo³owymi producentami elementów

nadawczych i odbiorczych toru optycznego

s¹ firmy Toshiba i Sharp.

Przyk³ady ³¹czy cyfrowych

W odtwarzaczu minidysków Sony sygna³

mo¿e byæ doprowadzony do wejœcia koncen-

trycznego lub optycznego (przez œwiat³o-

wód). G³ówny mikroprocesor za pomoc¹ sy-

gna³u dwubitowego (A i B na rys. 3a) decy-

duje o tym, jaki sygna³ cyfrowy prze³¹cznik

(rys. 3b) kieruje do dalszej czêœci uk³adu. Po-

niewa¿ odtwarzacz minidysków jest urz¹-

dzeniem typowo cyfrowym, wyjœciowy sygna³

te¿ ma postaæ cyfrow¹. Sygna³ cyfrowy jest

doprowadzony do gniazda koncentrycznego

i nadajnika optycznego, a jeœli chcemy otrzy-

maæ analogowe sygna³y akustyczne, musi-

my pobraæ sygna³ z wyjœcia przetwornika

cyfrowo-analogowego (rys. 3c).

Na p³ytach DVD sygna³ wideo i audio jest ko-

dowany z wykorzystaniem kompresji MPEG-

2. W odtwarzaczu DVD firmy Toshiba (rys. 4)

dekoder MPEG-2 dostarcza sygna³ audio

w postaci pakietów z oœmiobitowymi s³owa-

mi do AUDIO konwertera P-S. Rol¹ tego

konwertera jest zamiana równolegle transmi-

towanych oœmiu bitów na transmisjê szere-

gow¹. Sygna³ z dekodera Dolby Digital przez

separuj¹cy wzmacniacz-inwerter jest do-

starczany do wyjœcia koncentrycznego oraz

nadajnika sygna³u optycznego. Sygna³ ana-

logowy uzyskuje siê z wbudowanego prze-

twornika cyfrowo-analogowego.

Podsumowuj¹c, transmisja cyfrowa sygna³ów

jest na pewno dobrym rozwi¹zaniem, które

bêdzie stosowane w przysz³oœci, gdy¿ jest od-

porna na zak³ócenia, mo¿e izolowaæ elek-

trycznie przy ³¹czu optycznym, umo¿liwia

korekcjê b³êdów transmisji i dodatkowe funk-

cje (np. kontrola praw autorskich). Mo¿e tyl-

ko trochê trudno wyobraziæ sobie, jak kilka ka-

na³ów dŸwiêku mo¿e byæ przesy³anych jed-

nym przewodem lub œwiat³owodem.

n

Janusz Samu³a

POZNAJEMY SPRZÊT

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 12/2001

a)

b)

c)

Rys. 3.
Schemat blokowy
czêœci wejœciowej (a),
prze³¹cznika sygna-
³ów cyfrowych (b)
i czêœci wyjœciowej (c)
na przyk³adzie
odtwarzacza
minidysku Sony

Rys. 4. Sygna³y wyjœciowe audio w odtwarzaczu DVD Toshiba

W sk³ad serii 100 wchodz¹ dwa modele

pod³ogowe (105 i 107) z trzema g³oœnikami

w konfiguracji D’Appolito, dwie 2-g³oœniko-

we kolumny kompaktowe(101 i 103), oraz

kolumna centralna (Center 101) z trzema

g³oœnikami. Wszystkie kolumny przenosz¹

pasmo do 22 kHz. Aktywny subwoofer Sub

101 ESP ma nowym uk³ad, który zapobie-

ga powstawaniu zniekszta³ceñ dŸwiêku

w chwilach przesterowania. G³oœnik o œre-

dnicy 20 cm jest skierowany do do³u, nato-

miast z przodu widnieje ³agodnie wyprofilo-

wany otwór bas refleksu. Wzmacniacz za-

pewnia 80 W mocy muzycznej, a g³oœnik

przenosi pasmo 30-300 Hz. P³ynnie regulo-

wany zakres podzia³u czêstotliwoœci mieœci

siê w granicach 40-180 Hz. G³oœniki ni-

sko/œredniotonowe wyposa¿ono w mem-

brany z anodyzowanego aluminium, zawie-

szono na szerokim gumowym obrze¿u.

Taki zestaw gwarantuje g³êboki bas i dobre

zachowanie przy silnych impulsach. Nowo

zaprojektowana pierœcieniowa kopu³ka wy-

konana zosta³a z aluminiowego laminatu

i otrzyma³a specjalnie opracowany ko³nierz

poszerzaj¹cy horyzontalny k¹t emisji fal.

Z ty³u kolumny zaopatrzono w z³ocone gnia-

zda w izolacji z przeŸroczystego tworzywa,

zapobiegaj¹cej utlenianiu. Znajduje siê tam

równie¿ wylot podwójnego bas refleksu

(double flare) obudowany sztywnym tworzy-

wem z w³ókien poliamidu. Kolumny s¹ do-

stêpne w kolorze czarnym matowym lub

okleinie wiœniowej.

P.J

KOLUMNY G£OŒNIKOWE ELAC-SERIA 100