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I²SI2S英语:Inter-IC SoundIntegrated Interchip Sound)是IC間傳輸數位音訊資料的一種介面標準,採用序列的方式傳輸2組(左右聲道)資料。I2S常被使用在傳送CDPCM音訊資料到CD播放器的DAC中。由於I2S將資料訊號和時脈訊號分開傳送,它的抖动jitter)失真十分地小。

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I2S歷史编辑

由Philips Semiconductor(現在的 NXP Semiconductors)在1986年發表此規格,最後一次改版時間在1996年6月5日 [1]

一般的I²S编辑

I²S由3條傳輸線組成:

  1. 位元時脈線(BCLK: bit clock line)
    • 標準名稱為"連續串列時脈 (Continuous Serial Clock, SCK)"[1],一般稱為"位元時脈(bit clock, BCLK)"[2]
  2. 字元選擇線(word select line)
    • 標準名稱為"字元選擇(word select, WS)"[1],一般稱為"左右時脈(left-right clock,LRCLK)"[2]
    • 0表示左頻道,1表示右頻道[1]
    • 也稱為"框架同步(Frame Sync, FS)"[3]
  3. 複合資料線(SDATA:multiplexed data)
    • 標準名稱為"串列資料(Serial Data, SD)"[1],但也可稱為SDATA, SDIN, SDOUT,DACDAT, ADCDAT..等

也有可能找到以下這些線:

  1. 主時脈:256個典型的左右時脈線(MCLK= 256*LRCLK)
  2. 上傳資料的複合訊息(multiplex)線

I²S由前述的位元時脈、字元時脈和資料三條線所組成。當新的資料被放到資料線上時,位元時脈就會跳動一次。它以資料取樣率的64倍速度在運作,諸如CD的取樣率為44.1 KHz,要傳輸它所使用的位元時脈就為2.8224 MHz。I²S的資料線允許兩個軌道的資料同時傳送,而字元選擇時脈能讓接收裝置知道現在正在傳送軌道1或軌道2的資料。每個軌道可傳輸32位元的資料,所以顯而易見地,字元選擇時脈和聲音的取樣率時脈是相同的。位元時脈即是取樣率時脈的64倍,44.1KHz x 2個聲道 x 32位元 = 2.8224MHz。

I²S的資料是從高位元(MSB)傳送至低位元(LSB),從字元選擇時脈的左端開始,加上一個位元時脈的延遲,即資料將比字元選擇時脈要慢一個位元時脈。也有左對齊(Left Justified)的I²S資料流,它沒有位元時脈的延遲,資料和字元選擇時脈是同步的。右對齊(Right Justified)則是資料比字元選擇時脈快一個位元時脈。

傳輸速度编辑

Audio CD 44,1 kHz·16 bit 1.4112 MBit/s
DAT 48 kHz·16 bit 1.536 MBit/s
SACD 96 kHz·24 bit 4.608 MBit/s

作为设备间的音频传输编辑

I2S 协议并不适合用线缆进行传输,并且 IC 对同轴电缆通常并没有正确的阻抗。

不过,有时 I2S 也被用于连接不同的设备(如 CD 和分体的 DAC),而不仅仅是连接多个芯片。这可以替代常用的 AES / EBU、Toslink 或 S / PDIF。不过,用于设备间连接时,I2S 并没有标准的接口。有的制造商仅仅提供 3 个 BNC 接口、 8P8C(RJ45)接口或者 DE-9 接口。有的制造商,像 Audio Alchemy(现在已被收购),使用 DIN 连接器。PSAudio、 Wyred4Sound 使用 HDMI 线缆。荷兰制造商 Van Medevoort 在它的器材上实现了 Q-link,使用 4 个 RCA 接口来传输 I2S 信号。

參考資料编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 I²S Specification(PDF). Philips Semiconductors. June 5, 1996. Archived from the original (PDF) on January 2, 2007.
  2. ^ 2.0 2.1 Lewis, Jerad (January 2012). "Technical Article MS-2275: Common Inter-IC Digital Interfaces for Audio Data Transfer" (PDF). Analog Devices, Inc.
  3. ^ MCLK in I2S audio protocol". electronics.stackexchange.com. Retrieved 2016-11-04. Clock source for the delta-sigma modulators and digital filters. ... It is the clock that is used by the audio codec ... to time and/or drive its own internal operation.

參考連結编辑