Thiết bị âm thanh qua cáp quang truyền tín hiệu âm thanh giữa các địa điểm, chẳng hạn như các tòa nhà, điểm ghi âm, trung tâm giám sát hoặc vị trí sân khấu và điều khiển. Nó thay thế đoạn truyền dẫn dài, không thay thế bộ tiền khuếch đại micrô, bàn trộn âm hoặc bộ khuếch đại công suất. Việc xác định giao diện và hướng truyền trước hữu ích hơn việc bắt đầu từ khoảng cách tối đa.
Những biến đổi từ âm thanh đến truyền dẫn quang
Micrô chuyển dao động không khí thành tín hiệu điện biến thiên theo thời gian; đầu ra mức đường truyền của bàn trộn cung cấp điện áp âm thanh đã qua xử lý. Trong một sản phẩm truyền dẫn số thông dụng có đầu vào tương tự, bộ phát điều chỉnh biên độ và lọc các thành phần tần số cao không mong muốn. Bộ chuyển đổi tương tự sang số, ADC, đọc điện áp tại các thời điểm liên tiếp và biểu diễn biên độ bằng số. Lấy mẫu và lượng tử hóa mô tả tín hiệu điện âm thanh; các con số không phải là một loại âm thanh khác.
Thiết bị sắp xếp các mẫu từ các kênh thành một luồng truyền dẫn và điều khiển bộ phát quang. Ở đầu bên kia, bộ tách sóng quang chuyển các biến đổi ánh sáng thành tín hiệu điện, mạch thu khôi phục dữ liệu và định thời, rồi tách các kênh. Với sản phẩm có đầu ra tương tự, bộ chuyển đổi số sang tương tự, DAC, cùng bộ lọc tái tạo khôi phục điện áp liên tục để đưa đến bàn trộn hoặc bộ khuếch đại. Mã hóa, cách bố trí kênh và phần quang phải tương thích; chỉ cắm vừa đầu nối là chưa đủ.
Sản phẩm có đầu vào số có thể nhận âm thanh đã được số hóa và không cần thực hiện thêm một lần chuyển đổi ADC. Âm thanh tương tự XLR, âm thanh số AES/EBU và âm thanh qua Ethernet đều truyền âm thanh nhưng có các yêu cầu khác nhau về điện và giao thức. Hình dạng đầu nối giống nhau không có nghĩa là các cổng có thể thay thế cho nhau, và đầu nối quang khớp nhau không xác lập tính tương thích của mã đường truyền.
Các ứng dụng được hưởng lợi
Kết nối từ cơ sở phát thanh truyền hình đến phòng thiết bị ở xa, hoặc từ phòng điều khiển trong khuôn viên đến các tòa nhà khác, là những ví dụ điển hình. Đầu ra bàn trộn cấp tín hiệu cho bộ phát; bộ thu ở xa cấp tín hiệu cho bộ khuếch đại tại chỗ để điều khiển loa. Thiết bị quang thường cung cấp tín hiệu, không cấp công suất cho loa. Nhiều vùng nhận cùng một chương trình cần có kiến trúc điểm-điểm, tập trung hoặc phân phối được hỗ trợ rõ ràng. Bộ chia quang thụ động không tự động biến một liên kết thông thường thành hệ thống phát quảng bá.
Ghi âm từ xa, thu thập nội dung phát thanh truyền hình và âm thanh chuyên nghiệp phân biệt các kênh chương trình chính, kiểm âm và hồi tiếp. Ở đây, từ xa trước hết có nghĩa là kéo dài đường âm thanh giữa hiện trường và phòng điều khiển hoặc giữa các vị trí cố định; không tự động có nghĩa là hội nghị qua Internet công cộng. Về mức tín hiệu sân khấu, đường truyền hai chiều và độ trễ hồi tiếp, xem Kết nối và nghiệm thu âm thanh chuyên nghiệp.
Hệ thống giám sát có thể truyền đầu ra của thiết bị thu âm phù hợp đến trung tâm giám sát; truyền đồng thời video cần mẫu thiết bị đa dịch vụ tương ứng. Hội nghị, lớp học và thông báo giao thông cũng có thể sử dụng đường âm thanh mở rộng, nhưng đàm thoại hai chiều, xử lý tiếng vọng, ưu tiên khẩn cấp và đồng bộ âm thanh-hình ảnh vẫn là các vấn đề thiết kế hệ thống. Cổng âm thanh thông thường không cung cấp nguồn nuôi đường dây điện thoại, tín hiệu chuông hoặc báo hiệu nhấc máy và không thể thay thế FXS/FXO của điện thoại.
Ưu điểm của cáp quang không loại bỏ các giới hạn của thiết bị
Đoạn sợi thủy tinh không truyền dòng điện qua đồng và có thể giảm ghép nhiễu điện từ trên cáp dài cũng như các kết nối dẫn điện giữa các địa điểm. Cáp tín hiệu tương tự trước và sau đoạn quang vẫn có thể gây nhiễu, còn nguồn điện và vỏ thiết bị cần được lắp đặt đúng cách. Các mức chịu nhiệt độ, độ ẩm, xung quá áp và cấp bảo vệ phụ thuộc vào từng mẫu thiết bị, không mặc nhiên có được nhờ cáp quang. Cáp chứa phần tử gia cường bằng kim loại không thể đơn giản được coi là cáp cách điện hoàn toàn.
Tín hiệu quang cũng bị suy hao. Chiều dài, mối hàn, đầu nối và chỗ uốn ảnh hưởng đến công suất thu. Công suất quá thấp có thể làm gián đoạn dịch vụ; quá cao có thể vượt dải hoạt động của bộ thu. Hãy kiểm tra công suất phát, độ nhạy, ngưỡng quá tải và suy hao thực tế với mức dự phòng hợp lý. Thông số khoảng cách giả định các điều kiện được quy định, không phải mọi điều kiện lắp đặt thực tế.
Độ trung thực phụ thuộc vào toàn bộ chuỗi. Đầu vào bị quá tải vẫn bị méo sau khi số hóa. Tần số lấy mẫu, dải động hiệu dụng, đáp tuyến tần số, nhiễu và tải phía sau cũng quan trọng. Truyền dẫn số không nén không phải là truyền dẫn tương tự đầu-cuối hoàn toàn không tổn hao, cũng không có độ trễ bằng không. Cáp quang không phải là mã hóa bảo mật. Các ứng dụng nhạy cảm cần được đánh giá riêng về kiểm soát truy cập, bảo vệ địa điểm/tuyến truyền và mã hóa đầu-cuối.
Lập bảng giao diện có thể kiểm tra đối chiếu
Ghi lại đầu nối, loại tương tự/số, mức tín hiệu và điểm đích của từng nguồn. Âm thanh stereo thường sử dụng các kênh trái và phải riêng biệt; không tính một cặp stereo là một kênh mono. Liệt kê số kênh của cả hai hướng và xác định có cần khuếch đại micrô, nguồn phantom hoặc các dịch vụ khác hay không. Sau đó kiểm tra sợi quang, cách bố trí lõi, các bước sóng bổ sung tương ứng, đầu nối, nguồn cấp và môi trường. Số kênh phụ thuộc vào khả năng ghép kênh của thiết bị, không phải do bản thân sợi quang tự động phân bổ.
của FCTEL danh mục sản phẩm âm thanh số bao gồm các loại đầu vào RCA, XLR và AES/EBU. Hãy bắt đầu từ tín hiệu thực tế, sau đó kiểm tra hướng truyền và cấu hình mẫu thiết bị đã đặt hàng. Giao diện cân bằng hoặc tính năng nguồn điện của một mẫu thiết bị không áp dụng cho mọi mẫu. Đối với các hệ thống phối hợp, xem Âm thanh đa phương tiện và đồng bộ âm thanh-hình ảnh.
Nghiệm thu cần nhiều hơn một đèn LED quang
Trước tiên, sử dụng một liên kết ngắn an toàn và các nguồn đã biết nằm trong dải đầu vào cho phép, kiểm tra từng kênh riêng biệt. Ban đầu nghe ở âm lượng thấp để kiểm tra thứ tự kênh, sự tương ứng stereo, nhiễu và méo rõ rệt. Sau đó kết nối cáp quang đã lắp đặt và ghi lại nguồn cấp, công suất quang và chất lượng âm thanh. Không bao giờ nhìn vào các cổng hoặc tháo nối đất bảo vệ để tìm nguyên nhân gây nhiễu. Liên kết được thiết lập không chứng minh dây tín hiệu tương tự hoặc hướng truyền là đúng.
Khi không có tiếng, hãy kiểm tra lần lượt đầu ra nguồn, đầu vào bộ phát, cáp quang, đầu ra bộ thu và trạng thái tắt tiếng ở phía sau. Khi có méo, trước tiên kiểm tra độ khuếch đại và tải phía sau. Khi dịch vụ chập chờn, ghi lại các biến động công suất, nguồn cấp và đầu nối. Hồ sơ bàn giao nên bao gồm mẫu thiết bị, ánh xạ kênh, tuyến đi, số liệu đo và các giới hạn bảo trì, thay vì chỉ khẳng định âm thanh rõ.
Ghi chú tham khảo: bài viết này giải thích nguyên lý truyền dẫn âm thanh số nói chung. Các loại đầu vào tuân theo danh mục và tài liệu hướng dẫn từng mẫu thiết bị của FCTEL. Về nguyên lý lấy mẫu và mạch đầu vào, xem Tài liệu ADC âm thanh của TI, không hàm ý rằng FCTEL sử dụng chip đó. Các hình là minh họa tổng quát, không phải hình tháo rời sản phẩm hoặc kết quả đo.
Được dịch từ bài viết kỹ thuật tiếng Trung. Nguồn xuất bản lần đầu: 2024-12-27. Nguồn sửa đổi lần cuối: 2026-10-13T14:22:45+08:00. Đọc nguồn tiếng Trung
