AES3 - AES3

AES3 , profesyonel ses cihazları arasında dijital ses sinyallerinin değişimi için bir standarttır . Bir AES3 sinyali, dengeli hatlar , dengesiz hatlar ve optik fiber dahil olmak üzere çeşitli aktarım ortamları üzerinden iki kanallı PCM ses taşıyabilir .

AES3, Audio Engineering Society (AES) ve European Broadcasting Union (EBU) tarafından ortaklaşa geliştirilmiştir ve bu nedenle AES/EBU olarak da bilinir . Standart ilk olarak 1985'te yayınlandı ve 1992 ve 2003'te revize edildi. AES3, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu'nun IEC 60958 standardına dahil edilmiştir ve S/PDIF olarak bilinen tüketici sınıfı bir varyantta mevcuttur .

Tarih ve gelişim

Hem profesyonel hem de ev tipi ses ekipmanı için dijital ses ara bağlantı standartlarının geliştirilmesi, 1970'lerin sonlarında Ses Mühendisliği Topluluğu ve Avrupa Yayın Birliği arasındaki ortak bir çabayla başladı ve 1985'te AES3'ün yayınlanmasıyla sonuçlandı. 1992 ve 2003'te revize edilmiş ve AES ve EBU versiyonlarında yayınlanmıştır. Başlangıçta, standart sıklıkla AES/EBU olarak biliniyordu.

Farklı fiziksel bağlantılar kullanan varyantlar IEC 60958'de belirtilmiştir. Bunlar, esas olarak, tüketici pazarında daha yaygın olarak bulunan konektörleri kullanan yerel yüksek kaliteli ortamda kullanım için AES3'ün tüketici sürümleridir . Bu varyantlar yaygın olarak S/PDIF olarak bilinir.

İlgili standartlar ve belgeler

IEC 60958

IEC 60958 (eski IEC 958) 'dir Uluslararası Elektroteknik Komisyonu 'in standart üzerinde dijital ses arayüzleri . AES3 profesyonel dijital ses ara bağlantı standardını ve aynı S/PDIF'nin tüketici sürümünü yeniden üretir .

Standart birkaç bölümden oluşur:

  • IEC 60958-1: Genel
  • IEC 60958-2: Yazılım Bilgi Teslim Modu
  • IEC 60958-3: Tüketici uygulamaları
  • IEC 60958-4: Profesyonel uygulamalar
  • IEC 60958-5: Tüketici uygulama geliştirmesi

AES-2id

AES-2id , Audio Engineering Society tarafından dijital ses mühendisliği için yayınlanan bir AES bilgi belgesidir —AES3 arabiriminin kullanımı için yönergeler. Bu belge, iki kanallı doğrusal olarak temsil edilen dijital ses verileri için AES3, Dijital Ses Mühendisliği için AES Tavsiye Edilen Uygulama, Seri iletim formatının kullanımına ilişkin yönergeler sağlar. Bu belge ayrıca AES11 gibi AES3 ile birlikte kullanılan ilgili standartların açıklamasını da kapsar . AES-2id'in tüm ayrıntıları , AES-2id belgesinin kopyalarını PDF dosyası olarak indirerek Audio Engineering Society web sitesinin standartlar bölümünde incelenebilir .

Donanım bağlantıları

AES3 standardı, IEC 60958 uluslararası standardının 4. bölümüne paraleldir. IEC 60958 tarafından tanımlanan fiziksel ara bağlantı türlerinden ikisi ortak kullanımdadır.

IEC 60958 tip I

IEC 60958 tip I bağlantıları için kullanılan XLR konektörleri.

Tip I bağlantılar , XLR konektörlü dengeli , 3 iletkenli, 110 ohm bükümlü çift kablo kullanır . Tip I bağlantılar çoğunlukla profesyonel kurulumlarda kullanılır ve AES3 için standart konektör olarak kabul edilir. Donanım arayüzü genellikle RS-422 hat sürücüleri ve alıcıları kullanılarak uygulanır.

Tip I konektör uçları
Kablo ucu Cihaz sonu
Giriş XLR erkek fiş XLR dişi jak
Çıktı XLR dişi fiş XLR erkek jakı

IEC 60958 tip II

IEC 60958 Tip II, tüketici elektroniği uygulamaları için dengesiz bir elektriksel veya optik arabirimi tanımlar . IEC 60958 Tip II spesifikasyonunun öncüsü, Sony/Philips Digital Interface veya S/PDIF idi . Her ikisi de orijinal AES/EBU çalışmasına dayanıyordu. S/PDIF ve AES3, protokol düzeyinde birbirinin yerine kullanılabilir, ancak fiziksel düzeyde, bazı uygulamalarda önemli olabilecek farklı elektriksel sinyalleme düzeyleri ve empedanslar belirtirler .

BNC Konnektörü

AES-3id bağlantıları için kullanılan BNC konektörü.

AES/EBU sinyalleri, 75 ohm koaksiyel kablo ile dengesiz BNC konektörleri a kullanılarak da çalıştırılabilir. Dengesiz versiyon, dengeli versiyon için maksimum 150 metrenin aksine çok uzun bir iletim mesafesine sahiptir. AES-3id standardı, AES3'ün 75 ohm'luk bir BNC elektrik varyantını tanımlar. Bu, analog veya dijital video ile aynı kablolamayı, yamalamayı ve altyapıyı kullanır ve bu nedenle yayın endüstrisinde yaygındır.

Protokol

Hem AES3 hem de S/PDIF için protokolün basit temsili
AES3 ve S/PDIF'de veri iletimi için düşük seviyeli protokol büyük ölçüde aynıdır ve aşağıdaki açıklama, belirtilenler dışında S/PDIF için geçerlidir.

AES3, öncelikle , 48 kHz'de DAT formatında veya 44,1 kHz'de CD formatında stereo PCM kodlu sesi desteklemek için tasarlanmıştır . Her iki oranı da destekleyebilecek bir taşıyıcı kullanmak için hiçbir girişimde bulunulmadı; bunun yerine, AES3 verilerin herhangi bir oranda çalıştırılmasına ve iki fazlı işaret kodunu (BMC) kullanarak saati ve verileri birlikte kodlamasına izin verir .

Her bit bir zaman aralığını kaplar . Her bir ses örneği (24 bit'e kadar), 32 zaman diliminden oluşan bir alt çerçeve yapmak için dört bayrak biti ve dört zaman dilimi uzunluğunda bir senkronizasyon önsözü ile birleştirilir . Her bir alt çerçevenin 32 zaman dilimi aşağıdaki gibi atanır:

AES3 alt çerçevesi
Zaman aralığı İsim Açıklama
0-3 önsöz Ses blokları, çerçeveler ve alt çerçeveler için bir senkronizasyon önsözü (iki fazlı işaret kodu ihlali).
4–7 Yardımcı numune (isteğe bağlı) Özellikle yapımcı talkback veya kayıt stüdyosu -stüdyo iletişimi için kanal durum sözcüğünde belirtildiği gibi kullanılan düşük kaliteli bir yardımcı kanal .
8-27 veya 4-27 Ses örneği En önemli bit (MSB) ile en son depolanan bir örnek . Yardımcı örnek kullanılıyorsa, 4-7 bitleri dahil edilmez. Daha küçük örnek bit derinliğine sahip veriler her zaman bit 27'de MSB'ye sahiptir ve en az anlamlı bite (LSB) doğru sıfır olarak genişletilir .
28 Geçerlilik (V) Ses verileri doğruysa ve D/A dönüşümü için uygunsa ayarı kaldırın. Kusurlu numunelerin mevcudiyeti sırasında, alıcı ekipmana çıkışını sessize alması talimatı verilebilir. Çoğu CD çalar tarafından hata düzeltmeden ziyade gizlemenin gerçekleştiğini belirtmek için kullanılır.
29 Kullanıcı verileri (U) Her kanal için (çerçeve başına 1 bit ile) kanal durum word'ünde belirtilen bir formatla bir seri veri akışı oluşturur.
30 Kanal durumu (C) Bir ses bloğunun her çerçevesinden gelen bitler, 192-bit kanal durum sözcüğü verilerek harmanlanır. Yapısı, AES3 veya S/PDIF kullanılmasına bağlıdır.
31 parite (P) Veri iletimindeki hataların tespiti için çift eşlik biti. Önsöz hariçtir; 4-31 bitleri çift sayıda bire sahiptir.

İki alt çerçeve (normalde sol ve sağ ses kanalları için kullanılan A ve B) bir çerçeve oluşturur . Çerçeveler 64 bitlik periyotlar içerir ve her ses örneği periyodunda bir kez üretilir. En üst düzeyde, her 192 ardışık çerçeve bir ses bloğunda gruplandırılır . Örnekler her kare zamanını tekrarlarken, meta veriler ses bloğu başına yalnızca bir kez iletilir. 48 kHz örnekleme hızında, saniyede 250 ses bloğu ve 6.144 MHz iki fazlı saat tarafından desteklenen saniyede 3.072.000 zaman dilimi vardır.

Senkronizasyon önsözü

Senkronizasyon giriş bölümü , alt çerçeveyi ve onun ses bloğu içindeki konumunu tanımlayan özel olarak kodlanmış bir giriş bölümüdür . Başlangıçlar normal BMC ile kodlanmış veri bitleri değildir, ancak yine de sıfır DC sapmasına sahiptirler .

Üç önsöz mümkündür:

  • X, (ya da M): 11.100.010 2 önceki zaman aralığı ise 0 , 00.011.101 2 bu ise 1 . (Eşdeğer olarak, 10010011 2 NRZI kodlu.) Bir ses bloğunun başlangıcından başka kanal A (solda) için bir kelimeyi işaretler.
  • Y, (ya da W): 11.100.100 2 önceki zaman aralığı ise 0 , 00.011.011 2 bu ise 1 . (Eşdeğer olarak, 10010110 2 NRZI kodlu.) Kanal B için bir kelime işaretler (sağda).
  • Z'nin (ya da B): 11101000 2 önceki zaman aralığı ise 0 , 00010111 2 bu ise 1 . (Eşdeğer olarak, 10011100 2 NRZI kodlu.) Bir ses bloğunun başlangıcında kanal A (sol) için bir kelime işaretler.

Üç önsöz, AES3 standardında X, Y, Z olarak adlandırılır; ve IEC 958'de M, W, B (bir AES uzantısı).

8 bitlik girişler, her bir alt çerçevenin ilk dört zaman dilimine (zaman dilimleri 0 ila 3) tahsis edilen zamanda iletilir. Üçünden herhangi biri bir alt çerçevenin başlangıcını gösterir. X veya Z bir çerçevenin başlangıcını ve Z bir ses bloğunun başlangıcını işaretler. 

 | 0 | 1 | 2 | 3 |  | 0 | 1 | 2 | 3 | Time slots
  _____       _            _____   _
 /     \_____/ \_/  \_____/     \_/ \ Preamble X
  _____     _              ___   ___
 /     \___/ \___/  \_____/   \_/   \ Preamble Y
  _____   _                _   _____
 /     \_/ \_____/  \_____/ \_/     \ Preamble Z
  ___     ___            ___     ___ 
 /   \___/   \___/  \___/   \___/   \ All 0 bits BMC encoded
  _   _   _   _        _   _   _   _
 / \_/ \_/ \_/ \_/  \_/ \_/ \_/ \_/ \ All 1 bits BMC encoded
 
 | 0 | 1 | 2 | 3 |  | 0 | 1 | 2 | 3 | Time slots

İki kanallı AES3'te, girişler bir ZYXYXYXY… modeli oluşturur, ancak bu yapıyı, MADI protokolünde yapıldığı gibi, her biri Y girişine sahip ek kanallara (çerçeve başına daha fazla alt çerçeve) genişletmek kolaydır .

Kanal durumu kelimesi

Her alt çerçevede bir kanal durum biti, her bloktaki her kanal için toplam 192 bit veya 24 bayt vardır. AES3 ve S/PDIF standartları arasında, 192-bit kanal durum word'ünün içeriği, ilk kanal durum bitinin ikisi arasında ayrım yaptığı konusunda hemfikir olmalarına rağmen, önemli ölçüde farklılık gösterir. AES3 durumunda standart, her bir bitin işlevini ayrıntılı olarak açıklar.

  • Bayt 0: Temel kontrol verileri: örnekleme hızı, sıkıştırma, vurgu
    • bit 0: 1 değeri, bunun AES3 kanal durum verisi olduğunu gösterir. 0, bunun S/PDIF verisi olduğunu gösterir.
    • bit 1: 0 değeri, bunun doğrusal ses PCM verisi olduğunu gösterir. 1 değeri, diğer (genellikle ses olmayan) verileri gösterir.
    • bit 2-4: Verilere uygulanan sinyal ön vurgusunun türünü gösterir . Genellikle 100 2 (yok) olarak ayarlanır .
    • bit 5: 0 değeri, kaynağın bazı (belirtilmemiş) harici zaman eşitlemelerine kilitlendiğini gösterir. 1 değeri, kilidi açılmış bir kaynağı gösterir.
    • bit 6-7: Örnekleme hızı. Bu bitler, gerçek zamanlı ses iletildiğinde fazlalıktır (alıcı örnekleme hızını doğrudan gözlemleyebilir), ancak AES3 verileri kaydedildiğinde veya başka bir şekilde saklandığında kullanışlıdır. Seçenekler belirtilmemiş, 48 kHz (varsayılan), 44,1 kHz ve 32 kHz. Genişletilmiş örnekleme hızı alanında ek örnekleme hızı seçenekleri belirtilebilir (aşağıya bakın).
  • Bayt 1: ses akışının stereo, mono veya başka bir kombinasyon olup olmadığını gösterir.
    • bit 0-3: İki kanalın ilişkisini gösterir; bunlar ilgisiz ses verileri, stereo çifti, çoğaltılmış mono veriler, müzik ve sesli yorumlar, stereo toplam/fark kodu olabilir.
    • bit 4-7: Kullanıcı kanal word'ünün formatını belirtmek için kullanılır
  • Bayt 2: Sesli kelime uzunluğu
    • bit 0–2: Yardımcı bit kullanımı. Bu, yardımcı bitlerin (zaman aralıkları 4-7) nasıl kullanıldığını gösterir. Genellikle 000 2 (kullanılmayan) veya 001 2 (24 bit ses verileri için kullanılır) olarak ayarlanır .
    • bit 3-5: Kelime uzunluğu. Maksimum 20 veya 24 bit'e göre örnek boyutunu belirtir. 0, 1, 2 veya 4 eksik bit belirtebilir. Kullanılmayan bitler 0 ile doldurulur, ancak miksaj gibi ses işleme işlevleri genellikle bunları etkin kelime uzunluğunu değiştirmeden geçerli verilerle doldurur.
    • bit 6-7: Kullanılmayan
  • Bayt 3: Yalnızca çok kanallı uygulamalar için kullanılır
  • Bayt 4: Ek örnekleme hızı bilgisi
    • bit 0–1: AES11'e göre örnekleme hızı referansının derecesini gösterir
    • bit 2: Ayrılmış
    • bit 3-6: Genişletilmiş örnekleme hızı. Bu, bayt 0 bit 6-7'de temsil edilemeyen diğer örnek hızlarını gösterir. Değerler 24, 96 ve 192 kHz ile 22.05, 88.2 ve 176.4 kHz için atanır.
    • bit 7: Örnekleme frekansı ölçeklendirme bayrağı. Ayarlanırsa, NTSC video kare hızlarıyla eşleşmek için örnekleme hızının 1/1.001 ile çarpıldığını gösterir .
  • Bayt 5: Ayrılmış
  • Bayt 6–9: Kanal orijinini belirtmek için dört ASCII karakteri. Büyük stüdyolarda yaygın olarak kullanılır.
  • Bayt 10-13: Otomatik anahtarlayıcıları kontrol etmek için kanal hedefini gösteren dört ASCII karakteri. Daha az sıklıkla kullanılır.
  • Bayt 14-17: 32 bit örnek adres, bloktan bloğa 192 artış (çünkü blok başına 192 çerçeve vardır). 48 kHz'de bu yaklaşık olarak her gün tamamlanır.
  • Bayt 18–21: Gece yarısından itibaren örnekleri belirtmek için 32 bit örnek adres kayması.
  • Bayt 22: Kanal durum kelimesi güvenilirlik göstergesi
    • bit 0-3: Ayrılmış
    • bit 4: Ayarlanırsa, bayt 0-5 (sinyal formatı) güvenilir değildir.
    • bit 5: Ayarlanırsa, bayt 6-13 (kanal etiketleri) güvenilir değildir.
    • bit 6: Ayarlanırsa, bayt 14-17 (örnek adres) güvenilir değildir.
    • bit 7: Ayarlanırsa, 18–21 baytları (zaman damgası) güvenilir değildir.
  • Bayt 23: CRC . Bu bayt, orta bloğun değiştirilmesinden kaynaklanabileceği gibi, kanal durum word'ünün bozulmasını tespit etmek için kullanılır.

Gömülü zaman kodu

SMPTE zaman kodu verileri, AES3 sinyallerine gömülebilir. Senkronizasyon için ve ses içeriğini günlüğe kaydetmek ve tanımlamak için kullanılabilir . Kanal durum verilerinin 18 ila 21 baytlarına 32 bitlik bir ikili sözcük olarak gömülür.

AES11 standart dijital ses yapıların senkronizasyonu hakkında bilgi vermektedir.

AES52 standart bir AES3 bit akışı içine benzersiz tanımlayıcılar eklemek açıklamaktadır.

SMPTE 2110-31: Bir IP ağı üzerinden AES3 iletimi

SMPTE 2110 -31 , SMPTE 2110 IP tabanlı çok noktaya yayın çerçevesi kullanılarak bir IP ağı üzerinden aktarım için Gerçek Zamanlı Aktarım Protokolü paketlerinde bir AES3 veri akışının nasıl kapsülleneceğini tanımlar .

Diğer biçimler

AES3 dijital ses formatı, bir Eşzamansız Aktarım Modu ağı üzerinden de taşınabilir . AES3 çerçevelerini ATM hücrelerine paketleme standardı AES47'dir .

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar