Тонкости контакта

Всовременной AV-аппаратуре необходимы входы и выходы для звуковых и видеосигналов, большинство из которых являeтся линейным. То есть они имеют низкий уровень в отличие от, например, выхода на акустику с большой мощностью и относительно высоким напряжением. Кроме того, сигналы могут быть как в аналоговом, так и в цифровом виде. И несмотря на подробные пояснения на задних панелях, далеко не все так очевидно, как могло бы показаться. В одних случаях для передачи разных по характеру сигналов используются физически одинаковые разъемы. С другой стороны, появление специальных шин для передачи звука и видео в цифровом виде привело к появлению на AV-аппаратуре и новых разъемов.

Звуковые разъемы

Рис. 1б.

Рис. 2а.

Начнем разбираться с самого распространенного в настоящее время разъема для низкоуровневых сигналов — коаксиального RCA. Его название возникло как сокращение от Radio Corporation of America, специалисты которой его и разработали в начале прошлого века. Также часто используется его жаргонное название — «тюльпан», а в англоязычных источниках — cinch. Разъем является коаксиальным, то есть центральный сигнальный контакт окружает экран и предполагает использование аналогичного кабеля. Для передачи аналогового стереосигнала используется пара таких разъемов (1а, 1б), которые имеют цветовую маркировку (см. ниже). Поверхность разъемов имеет специальное покрытие для улучшения контакта. Конечно, при прочих равных условиях золоченые разъемы лучше. Но при этом рекомендуется использовать разъемы с одинаковым покрытием в контактной паре. В отечественной аппаратуре этот разъем не применялся, хотя в стандарте в качестве рекомендованного он и присутствовал.
Самый распространенный выход на маломощную акустику — пружинные зажимы, а на мощную — винтовые клеммы (2б). Они достаточно универсальны и позволяют подключить акустический кабель тремя способами: голый проводник, проводник с обжатым наконечником-вилкой и с помощью однополюсного штекера (2а). Последний за специфическую форму часто называют «банан»: для улучшения контакта в штекер встроены плоские изогнутые пружины. Клеммы имеют в центре гнездо, закрытое при поставке заглушкой, которую нужно перед подключением штекера вынуть.
Особое место в ряду разъемов для аналоговых сигналов занимают разъемы для наушников. Наиболее распространенный четвертьдюймовый (6,35 мм) трехконтактный Phono-джек (3а) пришел из коммутационных панелей телефонных станций с барышнями (отсюда и Phono). Гнездо для него удобно располагается на любой панели (3в). Однако в последнее время все большее число изготовителей использует его малогабаритный аналог, мини-джек диаметром 3,5 мм (3б), не только в малогабаритной, но и в стационарной технике. Современные наушники имеют, как правило, разъем 3,5 мм, а в их комплект обязательно входит переходник на четверть дюйма.

Цветовая маркировка

Рис. 2б.

Рис. 3а.

Поскольку количество RCA-разъемов даже на самом простом устройстве превышает десяток, разработчики ввели их цветовую маркировку. В розетке для этого используется изолятор между центральным гнездом и внешним экраном, а в штекере — внешняя оболочка. Цветовая кодировка появилась вместе с внедрением стерео. Левый канал стали обозначать белым цветом, а правый — красным. Теперь, когда каналов стало шесть, CEA (американская ассоциация бытовой электроники) предложила использовать другие цвета для многоканальных входов и выходов, кроме стандартных белого и красного: зеленый — для фронтального центра, серый, коричневый и синий — для правого, центрального и левого тыловых каналов соответственно. Если для центрального тыла используется две АС, то правая обозначается желтым. Для выхода на сабвуфер остался фиолетовый или черный цвет. Наглядность и простота подключения подвигла производителей использовать подобную маркировку и для подключения акустики в мини-системах и DVD-ресиверах (4). Разъемы RCA, используемые для композитных видеосигналов, имеют желтый цвет. При передаче компонентного видеосигнала зеленый цвет используется для обозначения яркостного сигнала, голубой и красный — для соответствующих цветоразностных сигналов. В тех случаях, когда этот разъем используется в качестве соединителя шины управления, он может быть черным или оранжевым.

Цифровые аудиосигналы

Рис. 3б.

Рис. 3в.

С появлением DVD очень важной стала возможность передачи цифрового потока многоканального звука. Для этого прекрасно подошел стандартный выход S/PDIF, который был разработан в конце 80-х годов для связи CD-транспорта и CD-проигрывателя. Для подключения использовался все тот же разъем RCA (5б, справа), обычно оранжевого цвета, но встречается и черный. Такое подключение в технических характеристиках указывается как коаксиальный. Практически одновременно Toshiba предложила оптическое соединение для S/PDIF, которое получило название Toslink (от Toshiba link). Оптический вход (5б, слева) обычно закрывается съемной заглушкой или поворотной крышкой для защиты от пыли. Оптические кабели (5а) являются стеклянными или полимерными световодами. Профессионалы из AES/EBU рекомендуют для передачи цифрового потока использовать витую пару и разъемы XLR (6а, 6б). Исторически это еще один тип профессионального звукового разъема для аналогового сигнала, который в бытовой аппаратуре применяется значительно реже и встречается только в High End. Конструкция разъема обеспечивает надежную фиксацию соединенной пары разъемов, не допускающую самопроизвольной расстыковки. XLR имеет три контакта, что позволяет использовать его для передачи симметричного (или балансного) сигнала. Нечувствительность симметричного подключения к наводкам позволяет использовать длинные линии, что очень важно для микрофонов, для которых эти разъемы впервые и были разработаны фирмой Canon. Отметим одну особенность использования этих разъемов: штыри в XLR всегда показывают направление передачи сигнала. Поэтому входы устройства — это всегда только гнезда, а выходы — штыри.

Видеосигналы

Рис. 4.

Рис. 5а.

Рис. 5б.

Для передачи композитного видеосигнала используется все тот же разъем RCA. Его конструкция оптимизирована для применения 50-омного кабеля. В комбинированном AV-кабеле (видео плюс два канала звука) правильный кабель для видео (с волновым сопротивлением 50 Ом) имеет примерно в два раза больший диаметр, чем звуковые.
   Для передачи видеосигнала S-Video, в котором разделены сигнал яркости и цветности, используется четырехконтактный разъем (7а,7б), который официально называется мини-DIN. Мини потому, что его внешний диаметр всего 9 мм в отличие от старого разъема (диаметром 13 мм), который широко использовался в Европе и был принят в качестве стандартного в отечественной звуковой и видеоаппаратуре.
   Универсальный европейский 21-контактный AV-разъем SCART (8а, 8б) позволяет передавать композитный и RGB-видеосигналы и звуковую стереопару в двух направлениях. Все необходимые переключения осуществляются в соединяемых аппаратах управляющим сигналом, для которого в разъеме предусмотрен отдельный контакт. При разработке разъема в него не закладывалась возможность передачи S-Video, но жизнь потребовала этого. Сегодня стандартизован и такой вариант, но поскольку в этом случае используются два контакта из трех предназначенных для RGB, то тип сигнала нужно выбрать в меню установок проигрывателя. При одном SCART-входе телевизор обычно сам автоматически определяет тип видеосигнала на своем входе, но может также потребоваться предварительная установка. Если же у телевизора SCART-входов несколько, то обычно изготовитель сам указывает в инструкции, какой из разъемов понимает RGB, а какой — S-Video.
   Следующий тип разъема, используемый для коммутации видеосигналов, — профессиональный BNC (9а, 9б). Название разъема — это английское сокращение от Bayonet Neil-Concelman: штыковой разъем Нила-Концельмана. Штыковым он является потому, что фиксируется на ответной части как штык: поворотом на четверть оборота. Однако чаще для BNC используют кальку с английского и называют байонетным. Это наиболее распространенный в профессиональном кабельном и эфирном телевидении разъем для передачи видеосигнала. В бытовой аппаратуре он применяется только для передачи RGB или компонентных видеосигналов на относительно большие расстояния. Однако чаще для подключения источника с компонентным видеовыходом используется три RCA-разъема с соответствующей цветовой маркировкой (10). Это соединение чаще всего применяется для передачи видео с прогрессивной разверткой и поэтому должно пропускать максимально широкую полосу. Если это требование соблюдено, то в описании аппарата приводятся указания, что компонентный выход — wideband, HDTV-ready или HDTV-compatible. В противном случае все мелкие детали, из-за которых и городился весь этот прогрессивный огород, на экране не будут заметны.
   И наконец, еще один разъем для видеосигнала, который является пришельцем из компьютерной области — 15-контактный VGA (11). По сути, через этот разъем передаются те же самые RGB-сигналы, что и через SCART, плюс сигналы раздельной строчной и кадровой синхронизации, как это принято в компьютерах. Заметим, что в SCART’e используется единый синхросигнал, и поэтому пассивный переходник с VGA на SCART невозможен. Разъем VGA используется как выходной в некоторых моделях тюнеров для приема HDTV, в качестве входа в HDTV-мониторах.

Цифровые видеосигналы

Рис. 6а.

Рис. 6б.

Очень долго производители не выпускали цифровое видео из недр бытовой аппаратуры. Препятствие — отсутствие защиты от несанкционированного копирования — в настоящее время успешно устранено. Первый из получивших широкое распространение в бытовой аппаратуре цифровых видеоинтерфейсов имеет, по крайней мере, три названия: FireWire (Apple Computer), i.Link (Sony) и IEEE1394. Этот маленький четырехконтактный разъем (12а, 12б) является высокоскоростным (до 400 Мб/с), последовательным двунаправленным интерфейсом для цифровых устройств: видеокамер, DVD-проигрывателей и т.п. При использовании в компьютерах он может быть шестиконтактным: еще два провода используются для питания периферийного устройства.
Первым интерфейсом для передачи цифрового видео на дисплеи стал Digital Visual Interface — DVI (13а, 13б). Поскольку при такой передаче сохраняется исходное качество (так как нет промежуточного цифроаналогового преобразования), он позволяет раскрыть потенциал плазменных, ЖК- и DLP-устройств отображения. С другой стороны, поскольку выпущенный из источника цифровой видеопоток привлекателен для пиратов, все модели телевизоров с поддержкой HDTV имеют защиту HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection), предотвращающие копирование видеосигналов с этого входа. Этот разъем, как и большинство других компьютерных интерфейсов, фиксируется в соединенном состоянии с помощью двух длинных винтов.
Разъем цифровой шины HDMI (High Definition Interface) (14а, 14б) уже появился на многих изделиях, и в будущем он станет стандартным. В части видео он идентичен DVI, но, кроме того, передает цифровой звук, в том числе и многоканальный, а также сигналы управления головного устройства и транслирует сигналы с пульта ДУ. 19-контактный HDMI-разъем значительно меньше, чем DVI, и напоминает распространенный разъем USB (типа А). Этот вход поддерживает обратную совместимость с оборудованием, имеющим DVI-выход через соответствующий адаптер.

Универсальные разъемы

Рис. 7а.

Рис. 7б.

К этой группе относятся как прижившиеся в бытовой аппаратуре компьютерные интерфейсы, так и фирменные управляющие шины. Разъем для подключения к интернету RJ-45 (15а, 15б) выглядит почти как телефонный и имеет шесть контактов и пружинную фиксацию в розетке. Все более популярным становится использование компьютера в качестве банка музыкальных записей, для качественного воспроизведения которых используются мини-системы с входом последовательной универсальной шины USB. Если в компьютерах используется прямоугольный разъем (тип А), то в бытовой технике, как и в другой компьютерной периферии, квадратный (тип В, 17). При подключении необходимо использовать А/В-кабель с разными разъемами, который обычно входит в комплект мини-системы. Еще один пришелец из компьютерной области — RS-232. Выглядит так же, как и разъем VGA, но имеет только девять контактов, которые расположены в два, а не три ряда. Обычно назначение этого разъема — подключение к компьютеру для апгрейда программного обеспечения или совместного управления аппаратом в единой системе «умного» дома. И наконец, двухконтактный мини-джек (16а, 16б), который первоначально предназначался для монотелефонов, а теперь повсеместно используется производителями бытовой аппаратуры для фирменных шин дистанционного управления и подачи сигнала включения (обычно 12 В, обозначается — +12 V TRIG) на активные сабвуферы или автономные усилители мощности.

Радиочастотные разъемы

Рис. 8а.

Рис. 8б.

Количество радиочастотных разъемов, используемых в бытовой AV-технике, ограничено. Это только два типа коаксиальных разъемов для подключения TV- и FM-антенн и поворотные зажимы (19, слева) для подключения рамочной антенны АМ-диапазона. Коаксиальный разъем для подключения FM-антенны (19, справа) в ресиверах и комбинированных устройствах отличается от используемых в телевизорах тем, это приборная (в отличие от кабельной) вилка, тогда как в телевизорах используется приборная розетка. Этот разъем пришел к нам из Европы уже относительно давно (во времена первых отечественных цветных телевизоров). В последнее время в связи с развитием спутникового вещания стандартным для телевизоров и видеорекордеров становится другой разъем, который называется F-type (18а, 18б). Его отличие в том, что в нем нет паяных соединений. В качестве штыря разъема используется оголенная центральная жила коаксиального кабеля, которая должна быть не витой, а цельной. Корпус кабельной части разъема, который является экраном, также не паяется, а просто с усилием навинчивается на изоляцию кабеля и врезается в экранную оплетку кабеля. Такая конструкция повышает долговременную надежность электрического соединения, что важно для используемого частотного диапазона. Кроме того, кабельная часть F-разъема имеет накидную гайку, что обеспечивает его несъемную фиксацию при соединении.