常见音频接口的区别、对比和应用

        音频接口是连接音频设备的设备，其在模拟和数字信号之间起到了桥梁连接的作用。音频接口通常与前置麦克风、线路输入和其他一系列的输入设备配合使用。按传输信号的类型可分为模拟音频接口与数字音频接口。

模拟音频接口

        模拟音频接口是利用电压或电流的变化来表示声音信号的强弱和波形的技术，它是一种简单直观、低成本、高兼容性的音频传输方式，可以传输立体声或单声道信号。常见的模拟输入、输出接口有：TRS接口（大/小三芯）、RCA莲花头、XLR卡农口等。

TRS接口

        TRS的含义是Tip（signal）、Ring（signal）、Sleeve（ground），分别代表了这种接头的3个触点，我们看到的就是被两段绝缘材料隔离开的三段金属柱。TRS接口可以用来传输平衡或非平衡信号，但光从接口看，我们是看不出来它到底传输的是哪种信号。

        TRS接口有三种尺寸：1/4" (6.3mm)、1/8" (3.5mm)、3/32" (2.5mm)。对于大多数人来说，3.5mm的TRS接口应该是最为常用的，也就是绝大多数耳机的接口尺寸。而6.3mm的接头在很多专业设备和高档耳机上比较常见，但现在有不少高档耳机也逐渐开始改用3.5mm接头。2.5mm的TRS接头以前在手机耳机上比较流行，但现在已经不多见了，耳机接口基本被3.5mm接口“一统江湖”。

TRS接口的优点

        01.简单直观，符合人类听觉习惯，有一定的还原度和真实感。

        02.成本低廉，设备普及，兼容性好，适用于多种场合。

        03.可以传输平衡或非平衡信号，提高了抗干扰能力和动态范围。

TRS接口的缺点

        01.在录制、传输、处理和放大过程中，很容易产生失真和噪声，影响信噪比。

        02.不易进行复杂的编辑和处理，如剪辑、混音、滤波等。

        03.不易进行长期保存和复制，容易受到环境因素的影响而退化。

        TRS接口适用于需要简单直观、低成本、高兼容性的场景，如录音棚、广播电台、唱片机等。

RCA莲花头

        RCA莲花头是一种利用RCA端子传输模拟音频信号的技术，它得名于美国无线电公司（Radio Corporation of America）的英文缩写。RCA莲花头采用同轴传输信号的方式，中轴用来传输信号，外沿一圈的接触层用来接地。每一根RCA线缆负责传输一个声道的音频信号。因此，可以根据对声道的实际需要，使用与之数量相匹配的RCA线缆。比如要组双声道立体声就需要两根RCA线缆。

RCA莲花头的优点

        01.传输的是模拟的音频信号，不需要解码，可以直接连接后级放大处理。

        02.是目前最普遍也是最基本的音频连接方法，适用于多种场合。

        03.成本低廉，设备普及，兼容性好，接口灵活。

RCA莲花头的缺点

        01.模拟的音频信号受限于带宽，传输过程中有损失，不适合远距离传输。

        02.只能传输立体声或单声道信号，不能传输多声道环绕声信号。

        03.可能会受到外界电磁干扰或地线回路干扰，影响信号质量。

        RCA莲花头适用于需要简单直观、低成本、高兼容性的场景，如录音棚、广播电台、唱片机等。

XLR卡农口

        XLR卡农口是一种利用XLR端子传输模拟音频信号的技术，它是一种专业的平衡音频接口，可以有效地抑制噪声和干扰。XLR卡农口通常有三个触点，分别为正相（hot）、反相（cold）和地（ground）。我们通常见到的XLR插头是3脚的，当然也有2脚、4脚、5脚、6脚的，比如在一些高档耳机线上，我们也会看到四芯XLR平衡接头。

XLR卡农口的优点

        01.可以传输平衡信号，提高了抗干扰能力和动态范围。

        02.有锁紧设计，可以防止插头松动或掉落。

        03.有高质量的金属外壳和触点，可以保证信号质量和耐用性。

XLR卡农口的缺点

        01.成本较高，设备较少，兼容性较差，不适用于普通消费者。

        02.体积较大，重量较重，不适合便携设备。

        03.需要与支持平衡音频输入输出的设备配合使用，不适用于只有非平衡音频接口的设备。

        XLR卡农口适用于需要高保真高清晰、易于编辑处理、长期保存的场景，如电影院、数字音乐、网络直播等。

数字音频接口

        数字音频接口是利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩或播放的技术，它是一种高保真高清晰的音频处理手段。数字音频接口方面，我们其实讲的更多的是传输协议或标准。在接口的物理外观上看，你很难看出它是哪类型的接口。常见的数字音频接口有：AES/EBU接口、S/PDIF接口、同轴接口、光纤接口等。

AES/EBU接口

        AES/EBU是现在较为流行的专业数字音频标准。AES/EBU提供两个信道的音频数据（最高24比特量化），信道是自动计时和自同步的。它也提供了传输控制的方法和状态信息的表示 (channel status bit)和一些误码的检测能力。它的时钟信息是由传输端控制，来自AES/EBU的位流。它的三个标准采样率是32kHz、44.1kHz、48kHz，当然许多接口能够工作在其它不同的采样率上。

        AES/EBU的物理接口有多种，最常见的就是三芯XLR接口，用来进行平衡或差分连接；此外，还有使用RCA插头的音频同轴接口，用来进行单端非平衡连接；以及使用光纤连接器，进行光学连接。

AES/EBU接口的优点

        01.可以传输高质量的数字音频信号，提高了信噪比和动态范围。

        02.可以传输多声道环绕声信号，提高了立体感和沉浸感。

        03.有标准的采样率和量化位数，保证了信号的一致性和兼容性。

AES/EBU接口的缺点

        01.成本较高，设备较少，不适用于普通消费者。

        02.需要与支持数字音频输入输出的设备配合使用，不适用于只有模拟音频接口的设备。

        03.可能会受到外界电磁干扰或地线回路干扰，影响信号质量。

        AES/EBU接口适用于需要高保真高清晰、多声道环绕声的场景，如电影院、数字音乐、网络直播等。

S/PDIF接口

        S/PDIF是Sony/Philips Digital Interconnect Format的缩写，它是索尼与飞利浦公司合作开发的一种民用数字音频接口协议。由于被广泛采用，它成为事实上的民用数字音频格式标准。S/PDIF接口一般有三种：RCA同轴接口、BNC同轴接口和TOSLINK光纤接口。

        S/PDIF接口可以传输LPCM流和Dolby Digital、DTS这类环绕声压缩音频信号。在国际标准中，S/PDIF需要BNC接口75欧姆电缆传输，然而很多厂商由于各种原因，频频使用RCA接口甚至使用3.5mm的小型立体声接口进行S/PDIF传输，久而久之，RCA和3.5mm接口就成为了一个“民间标准”。

S/PDIF接口的优点

        01.可以传输高质量的数字音频信号，提高了信噪比和动态范围。

        02.可以传输多声道环绕声信号，提高了立体感和沉浸感。

        03.有较好的兼容性和灵活性，可以使用不同类型的物理接口。

S/PDIF接口的缺点

        01.成本较高，设备较少，不适用于普通消费者。

        02.需要与支持数字音频输入输出的设备配合使用，不适用于只有模拟音频接口的设备。

        03.可能会受到外界电磁干扰或地线回路干扰，影响信号质量。

        S/PDIF接口适用于需要高保真高清晰、多声道环绕声的场景，如电影院、数字音乐、网络直播等。

同轴接口

        同轴接口是一种利用同轴电缆传输数字音频信号的技术，它是一种高保真高清晰的音频传输方式，可以传输LPCM流和Dolby Digital、DTS这类环绕声压缩音频信号。同轴接口分为两种：RCA同轴接口和BNC同轴接口。前者的外观跟模拟RCA接口没有任何区别，而后者则与我们在电视机上常见的信号接口有点类似，而且加了锁紧设计。

        同轴线缆接头有两个同心导体，导体和屏蔽层共用同一轴心，线的阻抗是75欧姆。同轴传输阻抗恒定，传输带宽高，因此能够保证音频的质量。不过虽然RCA同轴接口的外观与RCA模拟接口相同，但线最好不要混用，由于RCA同轴线是固定75欧姆阻抗，因此混用线会造成声音传输的不稳定，使音质下降。

同轴接口的优点

        01.可以传输高质量的数字音频信号，提高了信噪比和动态范围。

        02.可以传输多声道环绕声信号，提高了立体感和沉浸感。

        03.有较好的兼容性和灵活性，可以使用不同类型的物理接口。

同轴接口的缺点

        01.远距离传输损耗较大，需要使用高质量的电缆和接头。

        02.需要与支持数字音频输入输出的设备配合使用，不适用于只有模拟音频接口的设备。

        03.可能会受到外界电磁干扰或地线回路干扰，影响信号质量。

        同轴接口适用于需要高保真高清晰、多声道环绕声的场景，如电影院、数字音乐、网络直播等。

光纤接口

        光纤接口是一种利用光纤传输数字音频信号的技术，它是以光脉冲的形式来传输数字信号，因此单从技术角度来说，它是传输速度最快的。光纤接口的英文名字为TOSLINK，来源于东芝（TOSHIBA）制定的技术标准。它的物理接口分为两种类型，一种是标准方头，另一种是在便携设备上常见的外观与3.5mm TRS接头类似的圆头。

        光纤连接可以实现电气隔离，阻止数字噪音通过地线传输，有利于提高DAC的信噪比。然而由于它需要光线发射口和接收口，而这两个口的光电转换需要用光电二极管，光纤和光电二极管之间不可能有紧密接触，从而会产生数字抖动类的失真，而且这个失真是叠加的。再加上在光电转换过程中的失真，它在数字抖动方面比同轴差了很多。也因此，现在光纤接口也开始逐渐淡出人们的视野。

光纤接口的优点

        01.可以传输高质量的数字音频信号，提高了信噪比和动态范围。

        02.可以传输多声道环绕声信号，提高了立体感和沉浸感。

        03.可以实现电气隔离，防止数字噪音通过地线传输。

        04.适合远距离传输，不受电磁干扰的影响。

光纤接口的缺点

        01.成本较高，设备较少，不适用于普通消费者。

        02.需要与支持数字音频输入输出的设备配合使用，不适用于只有模拟音频接口的设备。

        03.容易产生数字抖动类的失真，影响信号质量。

        04.接口较脆弱，容易损坏。

        光纤接口适用于需要高保真高清晰、多声道环绕声、远距离传输的场景，如电影院、数字音乐、网络直播等。