Apa itu spdif pada tv

Ketika sekitar 3 tahun lalu saya mempunyai Allen-Heath iLive T112 saya sempat mengamati di panel balakangnya terdapat input dan output audio lokal. Beberapa input dan output menggunakan konektor TRS tipe balans dan RCA tipe tidak balans. Tetapi terdapat konektor RCA lagi dengan tulisan DIGITAL IN dan  DIGITAL OUT dengan tulisan 7/8 dan keterangan SPDIF. Waktu itu hanya mengamati saja dan saya belum tertarik dengan konektor input dan output digital semacam itu.

Pengalaman yang hampir sama terjadi sekitar 2 tahun lalu ketika saya membeli Behringer X32 yang di panel belakangnya juga terdapat koneksi output audio lainnya bertipe XLR jantan dengan keterangan AES/EBU OUT, lagi-lagi saya tidak memperhatikan kagunaannya.

Pengabaian input dan output audio digital SPDIF dan AES/EBU waktu itu karena memang kebutuhan saya masih sangat bisa dicukupi dengan input dan output audio analog konvensional. Dan kira-kira baru pertengahan tahun kemarin saya mulai mencari tahu apa itu kedua macam audio digital SPDIF dan AES EBU tersebut. Dari beberapa sumber kemudian saya coba berikan sedikit uraian detailnya dan sharing pengalaman saya menggunakan kedua macam tipe audio digital tersebut.

AES / EBU

AES/EBU sebenarnya bernama asli AES3. AES3 adalah standar audio digital di tingkat peralatan audio profesional untuk koneksi audio antar peralatan yang berisi 2 channel. AES ini dikembangkan bersama antara badan AES (Audio Engineering Society) dan EBU (European Broadcasting Union). Satu sinyal AES3 membawa 2 channel audio digital format PCM (Pulse Code Modulation) yang bisa memakai media transmisi balans atau tidak balans hingga serat optik. AES3 dipublikasikan pertama kali tahun 1985 dan kemudian direvisi pada tahun 1992 dan 2003. AES3 kemudian dimasukkan dalam standard peralatan komersial dengan dimasukkannya ke dalam standard IEC 60958 oleh badan IEC (International Electrotechnical Commission) dan kemudian banyak dijumpai di peralatan audio yang dikenal dengan S/PDIF.

AES3 dengan koneksi balans dimaksudkan untuk transmisi audio digital dengan jarak yang cukup jauh hingga 100m (tergantung kualitas dan kecocokan impedansi kabel).

S/PDIF

S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format) adalah transmisi audio digital dengan koneksi tidak balans atau dengan serat optik yang ditujukan untuk jarak yang tidak terlalu jauh (umumnya tidak lebih dari 10m). Standar ini banyak terdapat pada peralatan home theatre dan HiFi.

Berikut tabel perbandingan tipe koneksi dan jenis kabel yang digunakan:

Gambar konektor yang digunakan seperti gambar berikut, urut dari XLR, RCA, BNC-RCA dan TosLink.

PROTOKOL AES3

Protokol data AES3 hampir sama persis dengan SPDIF. Perbedaan keduanya hanya terletak pada level tegangan sinyal dan jenis koneksi yang digunakan. Protokol ini didesaign untuk transmisi audio stereo dalam bentuk digital. Sinyal analog audio diubah ke data digital dengan metode PCM (Pulse Code Modulation) baik sebagai format DAT (Digital Audio Tape) dengan 48kHz sampling rate atau format CD (Compact Disc) dengan 44,1kHz sampling rate. Transmisi data disusun dalam transmisi secara berutan dari Audio Block – Audio Block secara terus menerus. Setiap satu Audio Block terdiri dari 192 Frame data dari 0 – 191. Setiap Frame ini berisi 2 channel audio (stereo) dimana setiap channelnya terdiri dari 32 bit yang disebut Time Slot.

Bit 0 – 3   sebanyak 4 bit adalah START Bit yang berguna sebagai penanda awal data audio atau sinkronisasi data Audio Block atau Frame atau Channel atau Time Slot.

Bit 4 – 7   sebanyak 4 bit adalah bersifat opsional. 4 ini bisa menjadi penanda/keterangan tambahan pada format data 20bit atau sudah merupakan awal data audio pada format data 24 bit.

Bit 8 – 27    adalah data audio pada format data 20bit sedang pada format data 24 bit data uadio mulai dari bit 4 – 27. Bit 4 atau bit 8 adalah LSB (Least Significant Bit) sedangkan bit 27 adalah MSB (Most Significant Bit).

Bit 28 adalah bit validitas (V). V akan berisi 0 jika data audio yang diterima benar (valid) dan cocok sebagai DAC (Digital to Analog Converter). Jika V berisi 1 maka data audio yang diterima adalah tidak benar sehingga peralatan bisa memerintahkan untuk MUTE output audionya.

Bit 29 – User data bit yang menandakan rentetan aliran data untuk setiap channel audio dengan 1 bit per frame yang formatnya ditentukan channel status di bit 30.

Bit 30 – Channel Status. Bit-bit dari setiap masing-masing frame dikumpulkan sehingga terbentuk 192 bit channel status tetapi pemakaiannya ditentukan oleh AES/EBU atau SPDIF.

Bit 31 – Parity (P) bit yang berguna untuk mendeteksi kesalahan. Jika bit 4 hingga 30 mempunyai paritas ganjil maka bit 31 akan bernilai 1. Jadi bit 4 – 31 akan selalu membentuk paritas genap.

Kecepatan Transmisi Data

AES3 pada keadaan standard menggunakan kecepatan sampling rate 48kHz. Ini berarti akan ada 48000 sampel data audio per detik. Setiap sampel tersusun dari 192 audio block. Setiap audio block terdiri dari 2 channel data audio (stereo) dimana setiap channel data audio memiliki 32 bit per sample.Dengan demikian setiap detiknya akan ditransmisikan sebanyak (48 000 sample/detik) dibagi (192 audio block/sampel) = 250 audio block/detik. Jadi bisa kita hitung kecepatan transmisi data AES3 adalah:

250 audio block/detik x 192 frame/audio block x 2 channel/frame x 32 bit/channel = 3.072.000 bit/detik = 3.072.000 bps = 3.072 kbps = 3,072 Mbps

Atau juga bisa dihitung dari

48.000 sampel/detik x 2 channel/sampel x 32 bit/channel = 3.072.000 bit/detik = 3.072 kbps = 3,072 Mbps

Kecepatan transmisi data seperti ini masih tergolong kecepatan sedang dan tidak sulit menemukan media transmisi (kabel atau serat optik) yang murah. Kabel untuk memenuhi kecepatan transmisi ini berarti membutuhkan bandwidth sekitar 4Mhz. Jadi memakai kabel microphone atau kabel sejenis untuk keperluan transmisi AES3 tidak terlalu cocok dan apabila terpaksa dipakai maka panjang kabel yang dibolehkan menjadi pendek (kurang dari 10m). Penggunaan kabel STP atau Cat5 atau koaksial 75-ohm akan jauh lebih baik.

Interkoneksi AES3 dengan SPDIF

Format data AES3 dengan SPDIF adalah sangat mirip dan perbedaan itu terletak pada level tegangan output dan pada tipe koneksinya. Dengan demikian interkoneksi antara AES3 ke SPDIF atau sebaliknya dari SPDIF ke AES3 hanya perlu untuk menyesuaikan level tegangan dan tipe koneksinya. Dan seperti kita duga, untuk keperluan interkoneksi tersebut tidak membutuhkan perangkat yang rumit. Gambar berikut menyajikan cara sederhana untuk keperluan interkoneksi.

AES3 ke SPDIF

atau

Rangkaian hanya memerlukan 4 resistor saja untuk penyesuaian impedansi dan untuk menurunkan level tegangan. Untuk kabel yang panjang bisa digunakan kabel isi 3 seperti kabel telepon dan lebih baik yang mempunyai selubung. Penggunaan kabel Cat5 memberikan hasil yang sangat baik dan panjang kabel bisa sampai 300m lebih.

SPDIF ke AES3

Rangkaian memakai IC TTL 7404 yang berisi 6 inverter. Satu inverter diperlukan untuk membentuk rangkaian penguat level tegangan dan penyesuai impedansi 75-ohm. Satu inverter lagi digunakan untuk membentuk level digital menjadi inversinya. Empat inverter sisanya masing-masing diparalel untuk membentuk penguat arus output. Rangkaian memerlukan power supply 5V untuk bisa bekerja.

Catatan: sumber wikipedia dan google.