S/PDIF
# S/PDIF

S/PDIF (sigla di "Sony/Philips Digital Interface Format") è un tipo di formato digitale usato nell'elettronica di consumo per la connessione di dispositivi audio. Per trasmettere il segnale S/PDIF tra due dispositivi viene generalmente utilizzato un cavo coassiale con connettori RCA o un cavo in fibra ottica con connettori TOSLINK.

Il formato S/PDIF (coperto dal brevetto EP000000811295B1) comprende un insieme di specifiche hardware e protocolli a basso livello per il trasporto di segnali audio digitali in Pulse-Code Modulation (PCM) tra periferiche audio. È stato standardizzato come IEC 958 type II e IEC 60958-3 ed è una versione commerciale dello standard AES/EBU, da cui si distingue per alcune piccole differenze e componenti più economici.

## Applicazioni

L'interfaccia S/PDIF è usata nei lettori CD (e i lettori DVD che riproducono CD), ma è comune anche in altri componenti audio come i MiniDisc e le schede audio per computer. È utilizzata anche in ambito car audio, gran parte del cablaggio può essere sostituito da un unico cavo in fibra ottica immune alle interferenze elettriche.

Un altro utilizzo comune per l'interfaccia S/PDIF è il trasporto di segnali audio compressi definito dallo standard IEC 61937. In questo caso l'uscita del lettore DVD viene connessa a un ricevitore home theater Dolby Digital o DTS. La compressione è necessaria per poter trasportare un audio multicanale, in quanto l'S/PDIF può portare audio non compresso di soli due canali.

## Specifiche hardware

A seconda dello scopo le specifiche "S/PDIF" consentono l'utilizzo di diversi tipo di cavo. Questi si dividono in connessioni elettriche digitali (cavi coassiali o RCA) e digitali in fibra ottica (TOSLINK). Esistono anche adattatori per convertire il segnale dei diversi tipi di collegamento (nonostante siano più spesso utilizzati quelli RCA-TOSLINK). Tutti i tipi di collegamento richiedono un'alimentazione esterna. Il collegamento ottico è ritenuto più efficace in quanto immune alle interferenze elettriche.

L'interfaccia S/PDIF è stata sviluppata a partire da uno standard rivolto all'audio professionale chiamato AES/EBU e utilizzato soprattutto nei sistemi Digital Audio Tape (DAT) e nelle trasmissioni all'interno degli studi di registrazione professionali. S/PDIF ha un protocollo di comunicazione pressoché identico, ma si differenzia a livello fisico per i diversi connettori, da XLR a RCA o TOSLINK, e i cavi, da STP con linea bilanciata da 110 Ω al più comune cavo coassiale a 75 Ω. Questo per rendere a tutti gli effetti S/PDIF una versione più pratica ed economica del formato AES/EBU.

Differenze principali tra AES/EBU e S/PDIF :

| | AES/EBU | SPDIF |
| - | - | - |
| Cablaggio | 110 Ω STP o coassiale 75 Ω | coassiale 75 Ω o fibra ottica |
| Connessione | XLR a 3-pin, D-sub a 25-Pin, BNC | RCA, BNC, o TOSLINK |
| Livello del segnale | da 3 a 10 V | da 0.5 a 1 V |
| Modulazione | Biphase Mark Code | Biphase Mark Code |
| Informazioni incapsulate | testo ASCII | informazioni sulla protezione dalla copia SCMS |
| Risoluzione massima | 24 bits | 20 bits (opzionale a 24 bit) |

## Specifiche del protocollo

S/PDIF è utilizzato per trasmettere segnali digitali di diverso tipo. I più comuni hanno un sample rate di 48 kHz (lo stesso del DAT) e 44.1 kHz (come per i CD Audio). Per far sì che entrambi i sistemi siano supportati non c'è un bitrate predefinito, i dati invece sono inviati utilizzando il Biphase Mark Code, che può avere una o due transizioni per ogni bit, in modo da consentire l'estrazione del word clock originale dal segnale stesso.

S/PDIF è adatto alla trasmissione di dati audio digitali a 20 bit più altre informazioni (per la protezione dei dati stessi). Nella trasmissione di flussi a meno 20 bit, i bit superflui avranno valore zero. Alcuni dispositivi utilizzano 4 bit extra per aumentare la risoluzione a 24 bit (nel caso non siano supportati i bit extra vengono ignorati).

L'unica differenza a livello di protocollo tra S/PDIF e AES/EBU è il "Channel status bit".

### Il channel status bit nel protocollo S/PDIF

C'è un channel status bit in ogni subframe, quindi ogni blocco audio ha word di 192 bit. Questo significa che ci sono 192/8 = 24 byte disponibili in ogni blocco audio. Il significato del channel status bit cambia completamente tra AES/EBU e S/PDIF.

In S/PDIF, la word di 192 bit è suddivisa in 12 words da 16 bit. I primi 6 bit della prima word sono un codice di controllo il cui significato è mostrato nella tabella sotto:

Significato della word di controllo in S/PDIF :

| bit num. | se zero significa: | se uno significa: |
| - | - | - |
| 0 | consumer | professional |
| 1 | normal | compressed data |
| 2 | copy prohibit | copy permit |
| 3 | 2 channels | 4 channels |
| 4 | - | - |
| 5 | no pre-emphasis | pre-emphasis |
