Sony/Philips Digital Interface

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Sony/Philips Digital Interface (S/P-DIF) [ˈdɪdʒɪtəl ˈɪntəfeɪs] ist eine Bus- und Schnittstellen-Spezifikation für die Übertragung digitaler Audiosignale zwischen verschiedenen Geräten. S/P-DIF wird z. B. beim CD-Spieler, DAT-Recorder, bei MiniDisc, zwischen DVD-Player und Heimkinoreceiver und bei digitalen Audiokarten im PC verwendet. S/P-DIF wird auch für Audioanlagen in Fahrzeugen verwendet, wo ein ganzer Kabelbaum durch ein einziges Glasfaserkabel ersetzt werden kann, das zudem noch unempfindlich gegen Störeinstrahlungen ist. Weiter sind redundant als Begriff vorhanden: Sony/Philips Digiconnect Format, S/P-DIF und auch TOSLINK.

[Bearbeiten] Stecker

TOSLINK-Stecker ohne Schutzkappe

S/P-DIF wird in IEC 958 (1989) bzw. IEC 60958 definiert und unterscheidet zwischen einem professionellen (professional mode, Type I) und einem Endverbrauchermodus (consumer mode, Type II). In den heimischen HiFi-Geräten kommt der Endverbraucher-Typ zur Anwendung. Hierfür wird als Steckverbinder entweder

1. Cinch-Anschluss (Coax) oder
2. der optische TOSLINK-Anschluss oder
3. der optische 3,5 mm Klinkenstecker verwendet.

Für die Umwandlung elektrisch/optisch ist ein Adapter mit eigener Stromversorgung nötig. Der professionelle Modus ist umgangssprachlich unter dem Namen AES/EBU bekannt und verwendet den im Profibereich üblichen XLR-Anschluss mit etwa zehnmal höherer Spannung und mit symmetrischer Signalführung.

[Bearbeiten] Protokoll

Das Protokollformat des professionellen und des Endverbrauchermodus ist sehr ähnlich, aber nicht identisch. Ebenso bestehen Unterschiede in der elektrischen Ausführung, die Heimvariante arbeitet als asymmetrische Verbindung mit einer Spannung um etwa 0,5 Volt bei einem Wellenwiderstand von 75 Ohm, während die professionelle Variante „AES3“ symmetrisch mit einem Pegel (je nach Gerät) um etwa 5 Volt bei einem Wellenwiderstand von 110 Ohm arbeitet.

• Signalhub: ± 0,5 Volt im Endverbraucherbereich
• Es wird eine Biphase-Mark-Code-Kodierung (BMC) verwendet.
• Ein Block besteht aus 192 Frames
• Ein Frame teilt sich wiederum in 2 Subframes à 32 Bit, die je ein Sample darstellen.
• Jedes Sample beginnt mit einer 4 Bit Präambel (B: 1. Kanal Blockanfang, M: 1. Kanal folge-Frame, W: folge-Kanal, folge-Frame), gefolgt von Status- und bis zu 24 Bit Audio-Sample-Daten
• Die Datenrate beträgt 2,0 Mbps (32 kHz), 2,8 Mbps (44,1 kHz) oder 3,1 Mbps (48 kHz).
• Für das digitale Signal wird eine analoge Bandbreite von 6 MHz benötigt

[Bearbeiten] Mehrkanalton

Toslink

Ursprünglich wurde über digitale Endverbraucherschnittstellen nur PCM (32, 44,1 oder 48 kHz, bis 20 Bit) übertragen. Das Protokoll unterstützt theoretisch bereits mehr als 2 Kanäle, jedoch ist kein Gerät bekannt, das Mehrkanal-PCM verarbeiten kann. Mittlerweile werden aber auch digital komprimierte Signale übertragen wie AC-3 oder DTS. Um eine Wiedergabe dieser komprimierten Signale korrekt auf allen Lautsprechern (5.1/6.1) zu ermöglichen, ist unbedingt ein Dolby Digital/DTS-Hardware-Decoder im Verstärker erforderlich, sonst ist nur die Wiedergabe von unkomprimiertem Zweikanalton (Stereo) möglich. S/P-DIF-Passthrough ist die Bezeichnung für das Weiterleiten von komprimiertem Digitalton an den externen Hardware-Decoder. Unkomprimierte Mehrkanaltonübertragung ist mittels mehreren analogen Cinch- oder Klinkensteckern möglich.

[Bearbeiten] Zukünftig

Aufgrund zu geringer Datenrate für neue Audiodatenkompressionsformate wie Dolby Digital Plus oder DTS-HD ist bei diesen Formaten ein Echtzeit-Downmix von etwa 6 MBit/s auf geringere Datenraten vorgesehen, so dass auch über S/P-DIF ein Signal ausgegeben werden kann, jedoch bei stark verringerter Tonqualität.

Im Gegensatz zu den beiden Standards Dolby Digital Plus/AC-3 HD und DTS HD erlaubt es aber S/P-DIF aus Bandbreitengründen nicht, mehr als etwa 48 kHz (bis zu 24 Bit/Kanal) oder 96 kHz (max. 16 bit) unkomprimiert auf mehr als zwei Kanälen auszugeben. Diese Tonformate erfordern deswegen die Verwendung eines HDMI-Steckers, um Datenraten von mehr als etwa 1,5 MBit/s (1500 kBit/s) übertragen zu können. Lediglich komprimiertes AC-3 HD lässt sich vermutlich übertragen, wobei der Dekoder dieses auch unterstützen muss.

[Bearbeiten] Weblinks

• Technische Beschreibung des SPDIF-Protokolls – engl.