一般音頻介面所需使用到的線材與接頭格式定義有下列三種：

@內文：1. 平衡式，主要的專業性形式，定義在AES3

2. 消費性同軸形式，定義在IEC60958-3

3. 專業性同軸形式，定義在AES-3id與SMPTE276M，這是以前為了發展類比影像傳輸系統中的數位音頻傳輸，所發展出的格式。

Balanced format (平衡式)

這是使用一條屏蔽式的雙繞電纜線，來傳送特定的界面訊號，通常使用標準XLR連接插頭與儀器相連結(圖一)(請參閱 IEC 60268-12)。它的好處是我們可以使用電纜線，在相同的類比界面傳送訊號，但是這有可能造成兩種連接間的混淆。雖然AES3沒有要求介面電路的設計，但是很多在接收器與傳送器的設計上，仍使用小脈波的變壓器。若以相同的方式，應用在類比音頻的平衡式界面上，可降低發射以及不容易受電感耦合干擾，進而提升電流在線內平衡。

《圖一　AES3 平衡式XLR接頭》

在EBU版的規格中，如EBU3250在介面電路的設計上，是需要變壓器的。這個需求是因為在電纜尾端，需要維持一個高共態阻抗，使得干擾可以降到最低。對於EBU會員來說，因為在廣播的裝置上，有大量的電纜線是以平行的方式傳送訊號，所以特別關心串音(cross talk)所產生的問題。

就如同其它訊號傳輸一樣，對電纜線阻抗、傳送端、以及接受端電阻相配合是有限制的，一般耳熟能詳的是視訊系統，輸出組抗通常是75(，而音頻輸出組抗通常是110(，對傳送端而言，訊號的振幅應該是在2V與7V峰對峰值間，並需要在輸出端做終止(terminated)。在未終止的情況下，(假設source的電阻，照慣例地有輸出阻抗)則會產生的兩倍的輸出電壓。從輸出電壓在3.3V或是5V的邏輯工作電壓範圍操作中，使用一個1：1的變壓器，這樣就可被驅動。電路圖如(圖二)所示。

《圖二　AES3 平衡式介面線路》

就接收端而言，值得注意的是，訊號的振幅可能會因為電纜線電阻而降低訊號電壓(但也有可能電纜線沒有這方面問題)。由於上述的關係，接受器界面可接受的電壓幅度會比在發送器大很多。所以這些損失對高頻率組成的脈衝訊號，會造成很大的影響，結果使得較短的脈波高度比長脈波來的低。這個失真現象對訊號的省思是，若要量測訊號失真，光量測「峰對峰的振幅」是不夠的，取而代之的是eye diagram量測，"eye"的尺寸大小，有關這方面下一期會有介紹。

對於一些失真現象，可以使用等化電路來做補償，並且以單端資料轉換(differential-to-single-ended data slicer)來說，會比先前的更合適。如(圖三)所示。

《圖三　AES3 平衡式接收端等化介面線路》

以較早前的應用來說，AES3可說是相當普遍，但是在介面設計上並不常使用等化器，這可能是因為電纜線傳輸的耗損並不是很重要，或者是因為低損耗的電纜被廣泛使用，再加上因為現在大部分的應用，電纜線長度都頗短(需要注意的是它最好短於100公尺)。早在1980年代初期，就發現使用BBC標準屏蔽式的雙絞線，在類比音頻訊號方面，它有可能不需要平衡裝置就能可靠地運轉，達到超過100公尺；而且在加有平衡裝置下可以延長到250公尺。除此之外，短的電纜線與等化器會增加靈敏度，所以會因為錯誤的阻抗匹配所產生的電纜線反射，使得比原來現象更差。

Unbalanced (非平衡式)

在傳輸裝置方面，使用兩個非平衡式75(阻抗匹配的同軸電纜。

消費性版本有一個0.5Vpp的傳輸位準，而且使用相同種類的同軸連接插頭(RCA "phono"連接插頭(圖四)，詳細請參閱IEC 60268-11,圖表IV sec. 8.6 )用在消費性類比連接器。而專業性版本有個1Vpp且使用一個BNC的連接頭，如(圖五)所示(IEC60169-8)。

界面的訊號失真現象，發生在不平衡式的介面(圖六)，就如同平衡式的介面情況是一樣的。所以eye diagram也是被用來評估與確定訊號失真程度，以及接收器的特性。在消費性應用上(IEC60958-3)，短的電纜(1公尺)是設計給類比音頻相互連接，即使是電纜傳輸性能不好，也可以充分地運作。

《圖六　非平衡式傳送與接受器》

專業性規格(AES-3id)是計畫用在較長距離，和用在專業類比影像電纜。在這應用上，75(影像處理電纜有個適當的頻率性質，而且可能是長的傳輸距離。AES-3id中說明當傳輸距離對於超過2公里時，可能需要複雜的等化組合來補償耗損部分。

Optical (光學的)

有一種常用在消費性型態的光學界面，在被Toshiba賣掉後，被稱為TOSLink。這是使用塑膠多種類光學纖維與紅光放射兩極體發送器，和一個光電二極體接收器。這傳輸距離被限制在少於幾碼(或是公尺)。IEC60958-3有一個部分有解釋這個形式的特性，但它仍在研討中。也就是因為這樣的關係，評估接收器與傳輸器特性的方法，並沒有一定標準去評估。

有兩個光纖的連接器形式，較舊式且較被廣泛地使用的是用一個摩擦緊密銜接的連接器，型號F-05，在IEC60874-17規格內，如(圖七)所示。

這連接器對手提式音頻設備來說是太大了，所以一個同軸的連接器3.5mm電子mini-jack插頭已經被開發出來，使用在個人立體音響耳機中，。如(圖八)所示。由於體積小，因此不必在儀器表面占用多餘的空間。

《圖八　3.5mm光連接器》

Synchronization (同步)

從上期介紹的bi-phase編碼得知，嵌入的時脈事實上就是界面位元的單位轉換。例如：sub-frame與frame的邊界可被用來當做時間測定的參考，去驅動轉換器、professor及數位輸出。AES11數位輸出定義時間飄移，限制在參考輸入的frame和輸出的frame之間。在一些例子中，參考時脈是被其它訊號或時脈所提供，而進入的訊號也需要同步於這個時脈。AES11是針對這種同步性所產生的一種規格，它也可以適用於數位音頻界面與影像部分。

Synchronization by embedded clock (嵌入時脈同步)

如果這個輸入有個輸出與它相連結，這樣依照AES11規範，這輸出應該被調整；如此一來，這時間上的差距是介於輸入信息段的開始與輸出，被限定比5%的信息段週期，或是6.4 UI還少。(圖九)中的圓圈代表相關可能的輸入與輸出信息段的時間相位，而圖中圓圈的周長距離代表一個信息段。

《圖九　輸入訊號同步》

DARS(數位音頻參考訊號)

數位音頻參考訊號DARS ( Digital Audio Reference Signal )，這是AES3訊號的一種，這用途與其說是用來傳送音頻資料，倒不如說是用來做時間參考。這訊號是提供時脈控制器與其他從屬裝置的同步。例如，這時脈控制器有可能是一個數位混音器，而這些從屬裝置可能是來自不同的設備，提供混音器的輸入資料，例如錄音帶、HD、外在的A/D轉換器等等。這些從屬裝置也需要符合AES11，輸出容許誤差(5%的調整規格內。這使得這從屬裝置發出來的訊號，適當地被調整到與混音器內部時間差不多。所以這信息段與相同的取樣時間相結合，就不會有讀取訊號錯誤的情形發生。

Input data alignment (輸入資料調整)

假設有個輸入的訊號，但它不是同步的資料來源；舉例來說：在主要同步時脈和一些需要同步的輸入訊號中，使用一數位混音器時，以DARS當參考。從資料中，這些輸入訊號需要彼此間以及與DARS訊號相互同步，這樣取樣資料與取樣時間，一起被處理。這情況是假設這些輸入訊號都在同樣的取樣速率，而且已經被DARS同步。如果有些微不同的速率，這樣就需要一個再次同步取樣速率的轉換器。

每個輸入訊號資料信息段抵達時間，將決定哪些信息段將被調整。如果這時間是相當接近的話，就不會有問題；但是如果其中一個輸入訊號有些許錯位，就會產生問題。假設從每個輸入訊號的資料都被接收、解碼，以及簡單地保存在緩衝器中。一段時間的設定，是取決於混音器的時脈(是從DARS取得)，這個緩衝器會被轉換或是 「讀取」到另一個緩衝器裡。這界線定義是介於在一個輸入資料字元符合一個取樣時間，或是下一個取樣時間。

如果輸入訊號，剛好在混音器讀取輸入資料緩衝期時，信息段調整有可能會產生問題。如果輸入取樣N中，新的信息資料已經被解碼，而且載入混音器內的輸入資料，剛好在混音器取樣M之前被讀取，這樣輸入取樣的數目與混音器取樣的數目是相同的。但是如果輸入取樣N晚幾個微秒鐘出現，這樣混音器會使用輸入取樣N-1。這對輸入來說，就會產生一個取樣時間的誤差。

更糟的是在輸入資料快接近輸入緩衝器被讀取時，會有抖動(jitter)的情況發生，造成一個介於取樣延遲與不延遲間狀態的變動。請參閱(圖十)。這可能使輸入取樣，在每次資料抵達與緩衝器讀取相位相交時，造成資料消失或是重複。

《圖十　輸入訊號抖動與DARS關係》

根據AES11指出，這個問題是由於輸入和輸出容許誤差所造成。之前已經提過輸出的容許誤差，而輸入容許誤差的要求是接收器必須正確地處理一個已經抵達輸入時間，而這時間是指一段25%以內信息段週期到這參考時間。這範圍如(圖十一)所示。

《圖十一　AES11 輸入容忍度》

接收器需要去支援DARS同步，這方式被設計成輸入緩衝器讀取時間的相對相位到理想相位的調整，而這是取決於DARS的時間。AES11需要一個接收器，能處理同步輸入資料，如果這信息段開始被調整到DARS信息段，並少於25％誤差的信息段週期，就可以立刻取樣。這個時間偏移容許誤差是考慮到在使用這訊號的嵌入時脈而不是DARS，由於一連串的裝置是同步，所以每個裝置的信息段誤差有5％，此外還有其他時間上的誤差。

一個好的接收器設計應可以容忍更大的偏移容許誤差，可以在不穩定輸入時間的範圍內使用磁滯，可以消除任何特定時間相關所造成的重複取樣的危險。這(25％的規定如前面所提，若考慮磁滯， 範圍可增加其餘50％的時間週期，如圖十二所示。若輸入訊號有飄移，調整相關輸入通過關鍵的相位，就理想化來說，直到這時間達到信息段的75％，輸入資料內的取樣才能做到沒有遺失或是重複。如果真是這樣，而這調整飄移朝另一個方向，這樣另一個方向的修正就不會發生，除非誤差降低到理想化時間的25％。對於達到正確的參考相位，原始資料即使有180度錯位，即使在最糟的情況下時，這仍就會產生如取樣信息段50％的時間可容許誤差的飄移。

《圖十二　磁滯效應》

相關音頻標準

在幾個公開標準文件中，不是簡單的定義像AES3的數位音頻界面，就是和IEC60958-3消費性導向規格相類似。也有些標準規格是用在與這些界面連接方面。

IEC60958:1989

IEC60958:1989就是以前大家熟知的 IEC 958:1989，這已經被IEC60958-n所取代。它定義專業性與消費性兩種應用，以及在電子連接方面的雙連接插頭。一般情況下，如前面所述，專業性格式使用XLR接頭，消費性格式使用同軸做連接，但在偶然情況下也會有例外。

AES3-1992

這文件主要在定義專業性形式。由於可能會被與這有興趣的同好，藉由參與在數位輸入/輸出界面工作的合作，提供出來更多有用的資訊，所以版本會有修正的情形發生。有關參與AES標準規格研究團體更多的資料，可查：http://www.aessc.aes.org

EBU 3250 (Ed. 2,1992)

這份文件是被歐洲廣播聯盟(European Broadcasting Union)所提出，除了一個主要的不同處 - EBU文件規格說明在電纜線的連接與接收器和傳送器間，必須使用變壓器外，其餘與AES3-1992很類似。在AES3方面，並沒有規定變壓器的使用。

ITU-R BS647-2 (1992)

這與EBU3250很相類似。國際電信聯盟(ITU)是個政府與政府間的組織，也是聯合國的組織之一。

IEC60958-4 (Ed. 1,1999)

這是IEC60958中有關專業性界面的部分。它是很類似於AES3-1992在1997年修正版本1以及在1998年修正版本2，但是沒有出現在1998年間發行的修正版本3或4；主要的不同是在它無法支援取樣頻率在48 kHz以上。而在IEC修正版過程中有矯正這個部分。

IEC60958-2:1994 (or IEC958-2:1994)

這份文件並不是個標準規格，這文件主要在敘說IEC60958:1989在消費性應用上，傳送軟體資料在通道狀態流的一個方法。它使用通道狀態資料段領域設定，在通道型態段的位元組0，去區分這通道型態段。原本它是被提議做為IEC958:1989的一項修正標準，但是被拒絕了。所以將這文件移轉到一個三部分的標準，這些部分被稱為IEC60958-1，IEC60958-3，以及IEC60958-4。

IEC60958-3 (Ed. 1,1999)

IEC60958是定義各方面的消費性界面，除了光學性界面外。2001年初期，它並不支持樣本頻率在48 kHz以上，之後，IEC內有個修正版已經矯正這個部分。

AES-3id 1995 and SMPTE 276M-1995

有兩份文件都是在講述AES3傳送超過75(同軸電纜在1V的程度(峰對峰)的變化。被選用的阻抗與電壓是能與廣播類比影像界面相容的，而且准許一些相同電纜基礎建設的使用。這兩種規格是不一樣的，由於SMPTE對一些參數要求的容許誤差較小，可以使用在儀器界面上，以提高性能。AES-3id有更寬鬆的規格，可以使用被動性轉換器，在110(和75(同軸形式做轉換。

AES11-1991 (Synchronization同步)

這規格是定義數位音頻儀器與影像的同步，特別的是AES3訊號被分配用來當作控制器與從屬裝置同步的時間參考。這時間參考被稱為DARS(Digital Audio Reference Signal)。