Standar antarmuka AES/EBU

1. Standar antarmuka AES/EBU

Standar antarmuka transmisi audio digital yang dikembangkan oleh AES dan EBU:
Standar AES/EBU, yaitu standar AES3-1992, ANSI S4.40-1992, atau IEC-958.
Ini adalah protokol antarmuka perangkat digital untuk mengirim dan menerima sinyal audio digital:
1) Ditetapkan bahwa data audio harus dikodekan dengan pelengkap 2.
2) Media transmisi adalah kabel, yang memungkinkan transmisi serial dengan kapasitas bandwidth tinggi dan byte data paralel. Bit paling tidak signifikan ditransmisikan terlebih dahulu ketika transmisi serial 16 hingga 20 bit byte.
3) Data serial mengalir melalui formatter dan menambahkan tanda jam byte untuk menunjukkan awal dari setiap nilai sampel.
4) Aliran data serial yang diformat dikodekan oleh encoder dan keluaran kode tanda dua arah, dan aliran data akhir yang ditransmisikan adalah aliran kode kode tanda dua fase.

2. Struktur data antarmuka AES/EBU

Bingkai audio mencakup dua sub-bingkai 32-bit (sub-bingkai 1 dan sub-bingkai 2), dan satu sub-bingkai hanya mencakup satu data sampel dari satu saluran audio: 20 bit, data sinkronisasi (header sub-bingkai): 4 Bit, data tambahan: 4 bit, bit valid (V): 1 bit, bit pengguna (U): 1 bit, status saluran bit (C): 1 bit, bit paritas (P): 1 bit. (1 subframe = 1 sampel)
Setiap 192 bingkai audio merupakan satu blok. Tandai awal setiap blok dengan penanda Z di aliran data. Dalam sistem pengambilan sampel 48kHz, waktu setiap bingkai audio adalah 20.83s. Waktu blok AES/EBU adalah 20.83s×192=4000s.
Arti dari tiga jenis data sinkron 4-bit:
Z: Menunjukkan awal frame pertama dari setiap blok audio.
X: Mewakili awal dari setiap frame yang tersisa dalam sebuah blok.
Y: Menunjukkan awal subframe 2 dari setiap frame.
Panjang data sinkronisasi ini adalah 4 bit, yang berbeda dari struktur data lain di subframe dan tidak perlu dikodekan dengan kode tanda dua fase.

Struktur bingkai audio dalam format sinyal AES/EBU Bingkai audio = subframe 1 + subframe 2, dari sumber audio yang sama

Bentuk gelombang data sinkron dari bingkai audio digital AES/EBU (urutan pengkodean 8-bit) Komponen DC dari struktur data sinkron ini adalah yang terkecil, yang kondusif untuk pemulihan jam dan identifikasi sub-bingkai dalam aliran data serial.

Setiap subframe memiliki 4 bit tambahan:
Bit yang valid (V): Data sampel adalah audio dan dapat dikonversi menjadi D/A, kemudian bit ini disetel ke 0. Jika tidak, ada masalah dengan sampel, dan perangkat penerima akan mengeluarkan mute.
Bit pengguna (U): dikirim ke memori 28x8bit. Ada 192 subframe per saluran di blok audio, jadi ada 192 bit pengguna di memori.
Channel bit (C): dikirim ke memori status saluran 28x8bit. Bit ini sangat penting untuk identifikasi konten data audio.
Memori status saluran menjelaskan alokasi bit dan artinya dalam saluran aliran data AES/EBU. Misalnya, bit 0 dari byte 0 menunjukkan apakah itu rumah tangga atau profesional. Jika saluran digunakan untuk konsumsi, bit 0 dalam byte 0 diatur ke 0; untuk penggunaan profesional, disetel ke 1.
Bit paritas (P): biasanya paritas genap. Pemeriksaan genap memastikan bahwa jumlah 1 dalam 64 simbol bendera dua fase dalam subframe adalah genap. Bit paritas dapat mendeteksi sejumlah kesalahan ganjil yang terjadi selama transmisi. Beberapa perangkat mengabaikan bit ini atau tidak menangani identifikasi ini dengan benar.

3. Karakteristik data AES/EBU

Ketika frekuensi pengambilan sampel adalah 48kHz, kecepatan data total adalah 32x2x48000=3.072Mbps. Setelah kode tanda bi-fase dikodekan, kecepatan transmisi data menjadi dua kali lipat, 6.144Mbps. Energi spektral dari kode tanda bi-fase adalah 0 pada pengali 6.144 MHz.
Kata sinkronisasi terdiri dari tiga unit rendah dan tiga unit tinggi berturut-turut yang mengikuti. Menempati frekuensi dasar yang rendah dalam spektrum sinyal AES/EBU, 3.072/3=1.024MHz.
Setiap bingkai audio mencakup 64bit, dan satu bingkai dikirim setiap 20.83 detik.
Durasi bit data dalam bingkai adalah 325.5ns
Waktu satuan bit dari kode tanda bi-fase adalah 163ns. Waktu lebar mata dari pola mata yang dihasilkan oleh superposisi beberapa bit aliran data adalah 163ns.