声卡接口面面观——模拟接口篇

硬件周刊

  认识声卡,许多人都是从外观入手的。如果要说声卡和显卡、网卡等硬件相比,外观上最大的区别就在于挡板上的接口。声卡的接口有非常多的种类。本文的目的就是要向大家介绍声卡上各种不同的接口,并讨论它们的用途及对音质的影响。

  3.5mm立体声接口(小三芯接口)

  3.5mm立体声接口又叫做小三芯接口,这是我们目前看到的最主要的声卡接口,绝大部分消费类声卡(包括板载声卡)都在使用这类接口。3.5mm接口提供了立体声输出,因此一般来说支持5.1的声卡(6声道),就需要3个3.5mm立体声接口来接驳模拟音箱(3×2声道=6声道)。而7.1声卡需要4个3.5mm立体声接口(4×2声道=8声道),需要指出的是,Audigy2 ZS等部分7.1声卡采用了特殊接口,因此也是用3个3.5mm接口来提供输出──其中一个接口是特制的。3.5mm立体声接口对于音质没有明显的影响,其主要缺点在于:一、长时间使用后容易接触不良,因此不适合需要经常拔插的使用环境。二、对于高质量音频输出来说,其抗干扰性和立体声分离度无法达到很高的水平,因此在专业级的产品中很少见到3.5mm立体声接口。

  RCA接口(同轴、莲花口)

  RCA接口是在音响上常见的接口之一,又叫同轴输出,俗称莲花口。一般在外观上分为一红一白两种颜色的接口。每个RCA接口都是单声道的,因此立体声输出需要一红一白两个接口。RCA接口的优势在于可以提供比较好的立体声分离度──2个接口的距离比3.5mm接口的远,所以受到的干扰相对小。部分高档声卡采用这样的接口。而在Hifi界,一些质量上乘的RCA接口价格惊人。

  6.35mm接口(大三芯,1/4)

  这是在专业设备中比较常见的一类接口,又叫做大三芯接口。其主要优点在于结构强度高,耐磨损,适合专业场合的反复拔插使用。此外,由于内部隔离措施比较好,因此理论上6.35mm接口的抗干扰能力比 3.5mm接口的要好一些。6.35mm接口提供了立体声和单声道两种输出方式,常见的一般是立体声输出的。比如韩国的waveterminal系列声卡,采用的就是6.35mm立体声输出接口。

  1/4 TRS平衡接口

  和非平衡的接口一样,1/4 TRS平衡接口提供了平衡输入/输出。TRS的含义是Tip(signal)、Ring(signal)、Sleeve(ground)。分别代表了该接口的3个接触点。1/4 TRS平衡接口除了具有和6.35mm接口一样的优点──耐磨损外,还具有平衡口拥有的高信噪比,抗干扰能力极强等特点。对于一个真正的1/4 TRS平衡接口来说,其成本将是非平衡的2倍多。因此采用1/4 TRS平衡接口的设备一般是高档设备,只有在2000元以上的专业卡上才可以看到。

  XLR非平衡/平衡接口(卡农口)

  我们在监听音箱或是某些高档音响的背后,都可以看到一个奇怪的3针接口,这就是专业领域中常常提到的XLR接口,又叫做卡农口。XLR接口的接触点有二个一直到七个之多,而一般音响器材使用的接头绝大部分都是三个接触点。XLR与RCA接口另一个不一样的地方在于:RCA头一定是公头,而座一定是母座,但是XLR接口则不论是头或者是座都有公母之分。相对其他种类接口来说,XLR接口比较紧,接触不良的几率非常低。并且由于结构的缘故,在反复拔插的场合磨损很小。最关键的优点还在于提供了平衡的输入/输出方式。

  平衡式传输是完美音质的一部分,而后端的电路也需要采用平衡电路设计才能完美配合平衡式传输,两者缺一不可。

  一个真正的平衡式电路设计,是将波形的正负半波分别用一组线路进行放大,然后耦合成为完整的波形,因此从成本上考虑,每声道需要2组完全对称的零部件。成本比非平衡方式高出许多。

  在电脑音频系统中,一些档次较高的声卡采用了平衡输出方式。但是需要注意的是,光是平衡输出不能够肯定音质就好,还需要配合拥有平衡输入的音箱才能够发挥优势。因此,片面夸大平衡式传输是不对的。目前,一整套平衡式输入/输出的电脑音频系统的价格在5000元以上(声卡+音箱)。

  小知识

  公头和母头

  我们经常会听到谈论公头和母头,另外一种叫法是公插头或母插头。一般来说,能够插入对方的接头称为公头,被插入接头的则是母头。一般为了延长接线等等原因,我们会接触到各种接口的公头或母头,知道了这个,你就不用担心会搞错了。

  平衡输入/输出方式

  平衡传输线里有三芯,一芯传输正半波讯号,一芯传输的是负半波讯号,最后一芯是地线。一般串进电缆或设备的噪声会出现在正、负两端,对地电压和相位完全一样,这样的噪音被称为共模噪音。而平衡传输由于传输的是波形两端的信号差(也就是电压的差异),能够很好地抑制共模噪音。因此平衡传输具有非平衡方式不可比拟的抗干扰性能。