Interfaces y conectores de audio y vídeo

Los conectores de audio y video son conectores eléctricos u ópticos para transportar señales de audio o video . Las interfaces de audio o video definen parámetros físicos e interpretación de señales. Para audio y video digital , esto puede considerarse como la definición de la capa física , la capa de enlace de datos y la mayor parte o la totalidad de la capa de aplicación . Para audio y video analógicos , todas estas funciones están representadas en una única especificación de señal como NTSC o la señal de control directo del altavoz del audio analógico.

Las características físicas del equipo eléctrico u óptico incluyen los tipos y números de cables necesarios, voltajes, frecuencias, intensidad óptica y el diseño físico de los conectores. Los detalles de la capa de enlace de datos definen cómo se encapsulan los datos de la aplicación (por ejemplo, para sincronización o corrección de errores ). Los detalles de la capa de aplicación definen el formato de audio o video real que se transmite, a menudo incorporando códecs no específicos de la interfaz, como PCM , MPEG-2 o el códec DTS Coherent Acoustics . En algunos casos, la capa de aplicación se deja abierta; por ejemplo, HDMI contiene un canal Ethernet para la transmisión de datos generales.

Algunos tipos de conectores se utilizan en varias interfaces de hardware; por ejemplo, los conectores RCA se utilizan tanto en las interfaces de vídeo compuesto como de vídeo por componentes , pero DVI es la única interfaz que utiliza el conector DVI. Esto significa que, en algunos casos, no todos los componentes con conectores físicamente compatibles funcionarán juntos.

Los conectores A/V analógicos a menudo utilizan cables blindados para inhibir la interferencia de radiofrecuencia (RFI) y el ruido .

Varios estándares genéricos de conexión de datos digitales están diseñados para transportar datos de audio/video junto con otros datos y energía:

• El USB fue diseñado como un conector único para satisfacer todas las necesidades, incluidos datos genéricos, audio/video, alimentación y más; DisplayLink es su protocolo de audio y video más exitoso. Hasta la revisión 3.0, las velocidades de datos muy bajas significaban que la mayoría de los dispositivos A/V necesitaban conectores alternativos.
• USB-C puede transportar directamente los protocolos USB 3.1, DisplayPort, Thunderbolt, HDMI y MHL , con alimentación, audio y muchos otros protocolos posibles.
• Thunderbolt es el sucesor de FireWire, un enlace de datos genérico de alta velocidad con usos de audio y video bien definidos. El último Thunderbolt 3 utiliza USB-C como conector, aunque no todos los USB-C son compatibles con Thunderbolt.
• FireWire es un enlace de datos genérico con estándares de audio/video utilizado en videocámaras (particularmente MiniDV ) y equipos de audio y video de estudio de alta gama.
• DisplayPort transporta audio y video digital, así como información auxiliar, junto con su primo Mini DisplayPort .
• Conector de base de 30 pines , una base de acoplamiento para iPod, iPhone y iPad de Apple, y su sucesor Lightning
• Conector de pantalla de Apple (ADC), ahora obsoleto Conector de pantalla de Apple
• Ethernet mediante conectores modulares admite audio sobre Ethernet , audio sobre IP , IPTV y otros formatos multimedia digitales.

Algunos estándares de conexión digital fueron diseñados desde el principio para transportar principalmente señales de audio y vídeo simultáneamente:

• HDMI combina datos de video sin comprimir compatibles con DVI con audio comprimido o sin comprimir, y admite otros protocolos.
• Enlace de alta definición móvil (MHL)

Muchos conectores analógicos llevan ambos:

• Los conectores F , también conocidos como conectores RF, fueron el conector analógico estándar de la era analógica en las Américas, utilizados principalmente con cable coaxial ( RG-59 y RG-6 ) y se han reutilizado para conexiones de datos digitales genéricas.
• SCART era el conector estándar de la era analógica en Europa .
• S-Video fue una mejora respecto del conector F.
• Conector de punta-anillo con 4 conductores.

S/PDIF es un formato de solo audio que se transmite a través de un cable coaxial eléctrico (con conectores RCA ) o fibra óptica ( TOSLINK ).

Tenga en cuenta que no existen diferencias en las señales transmitidas a través de conectores S/PDIF ópticos o coaxiales : ambos transmiten exactamente la misma información. La selección de uno u otro depende principalmente de la disponibilidad de conectores apropiados en el equipo elegido y de la preferencia y conveniencia del usuario. Las conexiones de más de 6 metros o más, o aquellas que requieren curvas cerradas, deben utilizar cable coaxial, ya que la alta atenuación de la señal luminosa de los cables TOSLINK limita su alcance efectivo.

La interfaz multimedia de alta definición (HDMI) es un estándar de audio/video compacto para transmitir datos digitales sin comprimir.

Hay tres tipos de conectores HDMI. El tipo A y el tipo B se definieron en la especificación HDMI 1.0. El tipo C se definió en la especificación HDMI 1.3. El tipo A es compatible eléctricamente con DVI-D de enlace único. El tipo B es compatible eléctricamente con DVI-D de enlace doble , pero aún no se ha utilizado en ningún producto.

IEEE 1394 (denominado "FireWire") es un protocolo de transferencia de datos digitales comúnmente utilizado para cámaras digitales (común en videocámaras de cinta MiniDV), pero también utilizado para transferencias de datos de computadora y datos de audio.

A diferencia de las conexiones punto a punto mencionadas anteriormente, IEEE 1394 puede alojar varias señales en el mismo cable y los datos se envían y se muestran en el destino. También es completamente bidireccional, ya que su ancho de banda completo se utiliza en una u otra dirección, o se pueden dividir en direcciones hasta el máximo. ^[1]

DisplayPort es un estándar de interfaz de pantalla digital (aprobado en mayo de 2006, versión actual 1.4 publicada el 1 de marzo de 2016). Define una nueva interconexión de audio/video digital sin licencia ni regalías, destinada a usarse principalmente entre una computadora y su monitor, o entre una computadora y un sistema de cine en casa.

La señal de vídeo no es compatible con DVI o HDMI , pero un conector DisplayPort puede transmitir estas señales. DisplayPort es un competidor del conector HDMI, la conexión digital de facto para dispositivos electrónicos de consumo de alta definición.

Los conectores de audio se utilizan para frecuencias de audio . Pueden ser analógicos o digitales .

Los conectores de un solo cable que se utilizan con frecuencia para audio analógico incluyen:

• Conectores tipo banana
• Conectores de pala
• Bornes de conexión de cinco vías y conectores tipo banana para altavoces
• Clips Fahnestock en los primeros receptores de radio de placa de pruebas .
• Euroblock "Bloque de terminales de estilo europeo" o "conectores Phoenix", conectores de terminales de tornillo utilizados para señales de audio y control

Conectores multiconductores:

• DB25 es para grabación multipista y otros audios multicanal, analógicos o digitales.
• Conectores DIN y conectores mini-DIN
• Euroblock "Bloque de terminales de estilo europeo" o "conectores Phoenix", conectores de terminales de tornillo utilizados para señales de audio y control
• Conectores RCA , también conocidos como conectores fonográficos o clavijas fonográficas , utilizados para audio analógico o digital o video analógico.
• Conectores Speakon de Neutrik para altavoces
• Conector telefónico, también conocido como conector de punta-anillo-manga (TRS) o conector de punta-manga, conector telefónico, conector jack, miniconector y miniestéreo. Esto incluye el conector original de 6,35 mm (un cuarto de pulgada) y los conectores más recientes y estándar de 3,5 mm (miniatura o 1/8 de pulgada) y 2,5 mm (subminiatura), tanto en versiones mono como estéreo (balanceadas). ^[2]
• Los conectores XLR , también conocidos como conectores Cannon , se utilizan para audio analógico o digital balanceado con una línea balanceada .

Interfaces e interconexiones de audio digital:

• Interfaz ADAT (DB25)
• Interfaz AES/EBU , normalmente con conector XLR
• S/PDIF , ya sea a través de cable coaxial eléctrico (con conectores RCA ) o fibra óptica ( TOSLINK ).

Un conector telefónico (punta, anillo, manguito) también llamado conector de audio, conector telefónico, conector jack, conector estéreo, miniconector o miniestéreo. Esto incluye el conector original de 6,35 mm (un cuarto de pulgada) y los conectores más recientes de 3,5 mm (miniatura o 1/8 de pulgada) y 2,5 mm (subminiatura), tanto en versión mono como estéreo. También existen conectores Pentaconn de 4,4 mm .

Un conector DIN es un conector que fue estandarizado originalmente por el Deutsches Institut für Normung (DIN). Mini-DIN es una variación.

El conector BNC es un tipo muy común de conector RF utilizado para terminar cables coaxiales.

TOSLINK o Cable Óptico es un sistema de conexión de fibra óptica estandarizado.

Los conectores XLR se utilizan principalmente en aplicaciones de cableado de electrónica de audio y video profesionales. Los conectores XLR también se conocen como conectores Cannon en honor a su fabricante original. Se utilizan para audio analógico o digital balanceado con una línea balanceada .

Las interfaces de audio digital y las interconexiones con la interfaz AES/EBU normalmente también utilizan un conector XLR.

Los conectores RCA , también conocidos como conectores fonográficos o clavijas fonográficas , se utilizan para audio analógico o digital o para vídeo analógico. Se utilizaron por primera vez en los radiofonógrafos anteriores a la Segunda Guerra Mundial para conectar la pastilla del tocadiscos al chasis de la radio. No estaban pensados ​​para desconectarse y volverse a conectar con frecuencia, y su fricción de retención era suficiente para su propósito original. Además, el diseño de los conectores de cable y de chasis fue para un coste mínimo. Inicialmente pensados ​​solo para conexiones de audiofrecuencia, el conector RCA también se utilizó para vídeo compuesto analógico y aplicaciones de radiofrecuencia no críticas.

Los conectores de video solo transmiten señales de video . Los conectores comunes solo para video incluyen:

• Vídeo componente también conocido como YPbPr (3 RCA o BNC ; o terminal D )
• Vídeo compuesto (1 RCA , conector de antena o BNC )
• DB13W3 (conector de vídeo para ordenador "13W3")
• DMS-59 , conector único que lleva dos DVI y dos VGA
• Musa , conector británico utilizado en radiodifusión y telecomunicaciones
• Conector PAL , común en Europa como conector de antena
• S-Video (1 mini DIN )
• SDI : Interfaz digital de calidad de transmisión a través de cables BNC
• Conector VGA Un tipo de conector D-sub estándar en la mayoría de las tarjetas de video
• Mini-VGA Se encuentra en algunas computadoras portátiles
• También se pueden utilizar 5 conectores BNC para transportar la señal VGA como R, G, B, HSync, VSync
• Interfaz visual digital (DVI) Un conector híbrido analógico/digital que se encuentra comúnmente en tarjetas gráficas de PC y monitores LCD
• Mini-DVI Se encuentra en algunas computadoras portátiles de Apple
• Adaptador de gráficos mejorado (EGA)
• Interfaz RGB
• Interfaz RGBI
• Pantalla plana digital VESA

Los conectores Mini-DIN son una familia de conectores eléctricos de múltiples pines que se utilizan en una variedad de aplicaciones. El Mini-DIN es similar al conector DIN más grande y antiguo . Ambos son estándares del Deutsches Institut für Normung, el organismo de normalización alemán.

El conector D-sub o D-sub es un tipo común de conector eléctrico que se utiliza particularmente en computadoras. Llamarlos "subminiatura" era apropiado cuando se introdujeron por primera vez, pero hoy en día se encuentran entre los conectores más grandes que se utilizan en las computadoras. El DB25 se utiliza para grabación multipista y otros audios multicanal, analógicos o digitales ( interfaz ADAT (DB25)), y fue el conector estándar para la conexión de impresoras de PC compatibles con IBM antes de que se popularizaran el USB y otras conexiones. Ofrecía 8 rutas de datos simultáneas a la impresora.

Video In Video Out , generalmente visto como el acrónimo VIVO (comúnmente pronunciado vee-voh), es un puerto de tarjeta gráfica que permite que algunas tarjetas de video tengan transferencia de video bidireccional (entrada y salida) a través de un Mini-DIN , generalmente de la variedad de 9 pines, y un cable divisor especializado (que a veces también puede transferir sonido).

VIVO se encuentra predominantemente en tarjetas de video ATI de gama alta , aunque algunas tarjetas de video NVIDIA de gama alta también tienen este puerto. VIVO en estas tarjetas gráficas generalmente admite Composite , S-Video y Component como salidas, y Composite y S-Video como entradas. Muchas otras tarjetas de video solo admiten salidas de componente y/o S-Video para complementar Video Graphics Array o DVI , generalmente utilizando un cable de conexión de componente y un cable S-Video.

Para computadoras:

† Aunque la entrada de micrófono suele ser mono, la entrada sigue siendo un conector telefónico TRS . Muchos micrófonos mono de "computadora" están equipados con conectores TRS. La punta es para el micrófono y el anillo es para la alimentación (para alimentar un micrófono de tipo electret-condensador).

Existen excepciones a lo anterior:

• Los cables Hosa utilizan gris y naranja para los canales analógicos izquierdo y derecho.
• Los cables RadioShack a veces usan gris y negro para el lado izquierdo y el derecho.
• Las tarjetas de sonido más antiguas tenían códigos de color no estándar hasta después de PC 99 , antes de eso no había colores en absoluto. ^{[ aclaración necesaria ]}

Las tarjetas de sonido más antiguas no tenían códigos de colores estándar comunes hasta después de PC 99. La Guía de diseño de sistemas de PC (también conocida como especificación PC 97, PC 98, PC 99 o PC 2001) es una serie de requisitos y recomendaciones de diseño de hardware para computadoras personales compatibles con IBM PC, compiladas por Microsoft e Intel Corporation durante 1997-2001. PC 99 introdujo un código de colores para los diversos tipos estándar de enchufes y conectores utilizados en las PC.

Los códigos de colores para los conectores de audio son los siguientes: ^[3]

† Aunque la entrada suele ser mono, el conector real suele ser un miniconector telefónico TRS de 3 conductores. Muchos micrófonos mono de ordenador tienen conectores TRS de 3 conductores.

Los conectores más nuevos se identifican por su forma y no por su color.

Para lograr mayor eficiencia y simplicidad, el medio de almacenamiento utiliza el mismo códec o convención de señal. Por ejemplo, las cintas VHS pueden almacenar una representación magnética de una señal NTSC, y la especificación para discos Blu-ray incorpora PCM, MPEG-2 y DTS. Algunos dispositivos de reproducción pueden volver a codificar audio o video de modo que el formato utilizado para el almacenamiento no tenga que ser el mismo que el formato transmitido a través de la interfaz A/V (lo cual resulta útil si un proyector o monitor no puede manejar un códec más nuevo).

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