Các giao tiếp kết nối digital thường gặp: S/PDIF, AES/EBU, TosLink

Kết nối S/PDIF là một loại kết nối digital lâu đời nhất. Cho đến nay, nó vẫn xuất hiện trên các thiết bị âm thanh quen thuộc.

Kể từ khi đầu đĩa CD ra đời, giao tiếp Sony/Philips Digital Interface Format (S/PDIF) đã trở thành một loại giao tiếp kết nối thông dụng xuất hiện trên các thiết bị âm thanh digital, dưới dạng những cổng digital out RCA hay cổng quang trên đầu đĩa, ampli hoặc PC. Những thiết bị như CD transport hay DAC thường có nhiều cách kết nối khác nhau: AES/EBU, coaxial, TosLink optical hay BNC. Về cơ bản chúng truyền tín hiệu digital giống như S/PDIF nhưng theo những cách khác nhau.

cong ket noi

Từ trái qua phải: Cổng S/PDIF RCA, cổng AES / EBU XLR và cổng Toslink optical

Giao tiếp digital có thể chia làm hai loại: bằng điện hoặc bằng quang học. Nếu là giao tiếp đường điện, các electron chứa tín hiệu sẽ đi qua dây đồng hoặc bạc. Một giao tiếp quang học sẽ truyền ánh sáng qua một ống nhựa hoặc ống thủy tinh. Hình ảnh ở trên cho thấy ba loại kết nối cơ bản nhất: coaxial, AES/EBU và TosLink. Coaxial và AES/EBU đều là giao tiếp đường điện trong khi Toslink là giao tiếp quang học. Kết nối phổ biến nhất: coaxial sử dụng cáp giống như cáp RCA. Đây là kết nối đường điện có trên tất cả mọi đĩa CD, xuất hiện rất nhiều trên ampli, máy thu âm digital, hệ thống cân chỉnh phòng… Biến thể của kết nối digital là cáp BNC, vốn chỉ dùng trên một số ít các sản phẩm. Mặc dù kết nối BNC về mặt cơ học, điện học và chất âm đều vượt trội so với RCA, chúng lại không phổ biến bằng. Dù vậy, một số hãng vẫn tích hợp cổng BNC lên sản phẩm và nếu có điều kiện, người dùng nên chọn cổng này.

Toslink là giao tiếp kết nối quang học giá thành thấp được các hãng audio bình dân quảng bá như một lựa chọn thay thế cho kết nối coaxial. Là sản phẩm của tập đoàn Toshiba, tên chính xác của Toslink là EIAJ Optical, viết tắt của Electronics Industries Association of Japan. Các hãng thiết bị có hai lý do để chuyển sang Toslink. Thứ nhất: jack kết nối và cáp Toslink rẻ hơn jack và dây coaxial. Thứ hai, kết nối Toslink giúp thiết bị dễ đáp ứng tiêu chuẩn FCC về độ nhiễu ồn tỏa ra. Khi tín hiệu điện đi qua dây đồng, nó sẽ tạo ra nhiễu tần số vô tuyến có thể tác động lên radio và TV. FCC sẽ cấm các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn về độ nhiễu ồn. Vì Toslink truyền tín hiệu đi dưới dạng tia sáng nên không hề có nhiễu ồn phát ra.

cong ket noi rca

Kết nối quang học ST-Type do AT&T phát triển để phục vụ viễn thông từng rất phổ biến vào giữa thập niên 90. Thế nhưng giờ đây chúng rất hiếm khi xuất hiện trên các thiết bị audio đời mới. Kết nối ST-Type truyền tín hiệu quang học đi qua những sợi cáp thủy tinh băng thông cao, không như cáp Toslink dùng cáp nhựa (một số dây Toslink chất lượng cao cũng dùng cáp thủy tinh). Đầu jack ST có chốt khóa nên đảm bảo rằng kết nối giữa đầu thu và đầu phát sẽ rất chắc chắn và ổn định.

Nhìn chung, tất cả các đầu CD transport và bộ xử lý đều có jack RCA, hầu hết lại có cùng kết nối Toslink để đảm bảo tương thích. Cổng AES/EBU chỉ có mặt trên những thiết bị đặt đỏ hơn, phần lớn là từ phân khúc tầm trung trở lên. Toslink cho đến nay vẫn là giao tiếp kém nhất, cả về mặt cơ học (độ chắc chắn giữa cáp và đầu jack), điện (có băng thông thấp nhất) và vì thế chất âm cũng kém nhất. Kết nối Toslink thường làm mờ đi sự phân cách âm hình các nhạc cụ, các chi tiết, khiến âm bass bị mềm và không thể hiện tốt âm nền tối, khoảng tĩnh giữa các nốt nhạc. Các dây Toslink cao cấp cho kết quả tốt hơn nhưng dù sao, đây vẫn không phải là lựa chọn nên dùng.

Một vài thiết bị nguồn phát có thể có lợi khi sử dụng kết nối digital vì nó không có jack tiếp địa giữa nguồn phát và DAC, vốn chỉ có ở những dây cáp truyền tín hiệu điện. Khi nhiễu ồn tiếp địa làm suy giảm chất lượng các dải cao trên nguồn phát digial, nó cũng sẽ ảnh hưởng đến tiếp địa của DAC thông qua kết nối đường điện. Kết nối quang học không mắc phải vấn đề này vì giao tiếp giữa các thiết bị không phải là giao tiếp điện.

day chuyen doi rca

Trên lý thuyết, giao tiếp điện sẽ là tốt nhất vì chúng có băng thông rộng nhất. Việc truyền dữ liệu digital từ nguồn phát vì thế sẽ có mức độ nhiễu jitter rất thấp. Cổng Toslink có băng thông là 6MH, trong khi giao tiếp điện có thể lên đến 500MHz nếu được thiết lập chuẩn xác.

Cách tốt nhất để lựa chọn giao tiếp kết nối là nghe thử và so sánh. Khi so sánh kết nối điện và kết nối quang học, cần ngắt hết kết nối tín hiệu điện ra khỏi DAC trong lúc nghe tín hiệu quang. Ưu điểm của việc giữ tiếp địa của nguồn phát cách li khỏi tiếp địa của DAC sẽ bị mất nếu giữa chúng vẫn còn kết nối tín hiệu điện, ngay cả khi không sử dụng. Lý do chính của việc kết nối điện ở nguồn phát có chất lượng âm thanh kém là do không khớp giữa trở kháng đầu ra của nguồn phát, tổng trở đặc trưng của dây tín hiệu và trở kháng đầu vào của DAC. Việc không khớp trở kháng có thể tạo phản hồi tín hiệu trong dây, dẫn đến nhiễu jitter trong luồn dữ liệu. Thông số trở kháng của giao tiếp S/PDIF là 75 Ohm (±5%), với AES/EBU là 110 Ohm (±20%). Hãng sản xuất thiết bị digital đúng ra phải tuân theo tiêu chuẩn này, nhưng nhiều bên lại không làm được như vậy.

Cuối cùng, cần lưu ý rằng các cải thiện của DAC gần đây đã thu hẹp khoảng cách về chất âm giữa các loại giao tiếp. Ngày nay, DAC có khả năng loại bỏ nhiễu jitter, ngoài ra có những công nghệ giúp DAC cách li loại nhiễu này hoàn toàn. Tuy vậy, nếu khác biệt giữa các giao tiếp càng lớn, khả năng loại bỏ jitter của DAC càng kém.

Bạn có thể tham khảo sản phẩm khác tại đây

Lịch sử hình thành thương hiệu Tannoy

Nguyễn Hào