Interfaces e conectores de áudio e vídeo

Conectores de áudio e conectores de vídeo são conectores elétricos (ou conectores ópticos) – plugues e tomadas – para transportar sinal de áudio e sinal de vídeo.

Interfaces de áudio e interfaces de vídeo definem parâmetros físicos e interpretação de sinais. Para áudio digital e vídeo digital, isso pode ser considerado como definindo a camada física, a camada de enlace de dados e a maior parte ou toda a camada de aplicativo. Para áudio analógico e vídeo analógico, essas funções são todas representadas em uma única especificação de sinal, como NTSC, ou o sinal de acionamento direto de alto-falante de áudio analógico. As características físicas do equipamento elétrico ou óptico incluem os tipos e números de fios necessários, voltagens, freqüências, intensidade ótica e o design físico dos conectores. Todos os detalhes da camada de enlace de dados definem como os dados do aplicativo são encapsulados (por exemplo, para sincronização ou correção de erros). Os detalhes da camada de aplicação definem o formato real de áudio ou vídeo que está sendo transmitido, muitas vezes incorporando codecs não específicos à interface, como PCM, MPEG-2 ou o codec DTS Coherent Acoustics. Em alguns casos, a camada de aplicativo é deixada aberta; Por exemplo, o HDMI contém um canal Ethernet para transmissão geral de dados.

Alguns tipos de conectores são usados ​​por várias interfaces de hardware; por exemplo, os conectores RCA são definidos pelas interfaces de vídeo composto e vídeo componente, mas o DVI é a única interface que usa o conector DVI. Isso significa que, em alguns casos, nem todos os componentes com conectores fisicamente compatíveis funcionarão juntos.

Alguns desses conectores e outros tipos de conectores também são usados ​​em radiofreqüência (RF) para conectar um receptor de rádio ou televisão a uma antena ou a um sistema a cabo; Aplicações de conectores de RF não são descritas aqui. Os conectores analógicos A / V geralmente usam cabos blindados para inibir a interferência de freqüência de rádio (RFI) e o ruído.

Para eficiência e simplicidade, o mesmo codec ou convenção de sinal é usado pelo meio de armazenamento. Por exemplo, fitas VHS podem armazenar uma representação magnética de um sinal NTSC, e a especificação para discos Blu-ray incorpora PCM, MPEG-2 e DTS. Alguns dispositivos de reprodução podem recodificar áudio ou vídeo para que o formato usado para armazenamento não precise ser o mesmo formato transmitido pela interface A / V (o que é útil se um projetor ou monitor não puder lidar com um codec mais recente).

Interface Conectores
Áudio ou vídeo Digital ou analógico Descrição
Somente Audio Analógico Freqüentemente desmarcado no equipamento de áudio do consumidor, já que é tão comum, ou rotulado com símbolo de fones de ouvido ou como “saída de linha”. Computadores e outros equipamentos às vezes usam o esquema de codificação de cores Microsoft-Intel, especialmente quando há vários plugues de entrada / saída. Minijack TRS de 3,5 mm
Áudio balanceado Conector de áudio TRS de 6,35 mm (par trançado blindado),
XLR (par trançado blindado)
Digital S / PDIF (formato de interconexão digital Sony / Philips). Através de cabos coaxiais ou ópticos. Jack RCA (coaxial),
TOSLINK (óptico),
BNC (raro)
AES3 (também conhecido como AES / EBU) Jack RCA (coaxial),
XLR (par trançado blindado),
TOSLINK (óptico),
BNC
MADI BNC (coaxial),
ST (óptico)
Somente vídeo Analógico Video Graphics Array (VGA) D-subminiatura de 15 pinos
Composto. Frequentemente designado pelo acrônimo CVBS, que significa “Cor, Vídeo, Vazio e Sincronizado”. Conector RCA, normalmente amarelo (geralmente acompanhado de vermelho e branco para os canais de áudio direito e esquerdo, respectivamente)
S-Video (vídeo separado). Carrega vídeo de definição padrão e não transporta áudio no mesmo cabo. Mini-DIN de 4 pinos
Componente. No uso popular, refere-se a um tipo de informação de vídeo analógico que é transmitida ou armazenada como três sinais separados. Interfaces RGB ou YPbPr 3 tomadas RCA
Composto, S-Video e Componente VIVO = Mini-DIN de 9 pinos com cabo breakout.
Digital e analógico Interface Visual Digital (DVI) Conector DVI
Vídeo e áudio Analógico SCART (Peritel) SCART
Digital Interface multimídia de alta definição (HDMI), BNC Conector HDMI
DisplayPort Conector DisplayPort
HDBaseT Conector 8P8C
IEEE 1394 “FireWire” Conectores FireWire ou i.LINK

Vários sinais
Alguns conectores podem transmitir sinais de áudio e vídeo simultaneamente:

O HDMI combina dados de vídeo não compactados compatíveis com DVI com áudio compactado ou descompactado e suporta outros protocolos.
O FireWire é usado em filmadoras, geralmente aquelas que usam fitas MiniDV e equipamentos de áudio de última geração.
Digital Media Port um conector proposto pela Sony em seus produtos de áudio / vídeo
DisplayPort transporta áudio e vídeo digital, bem como informações auxiliares
Mini DisplayPort fator de forma menor da porta de exibição que executa a mesma função
Raio
Interface unificada de exibição (UDI)
Link de Alta Definição Móvel (MHL)
Os conectores F são usados ​​com moduladores de RF para televisores sem entradas diretas
SCART, agora o mais comum na Europa
Conectores de telefone TRS com mais de um toque ou RCA híbrido da Sony com um pino TRS
Cabo coaxial / RG-6 / RG-59 / TV a cabo (CATV)
Outros conectores compostos que transportam vídeo, áudio, energia e USB:

ADC, agora extinto Apple Display Connector
Conector de encaixe de 30 pinos da Apple, uma base de encaixe para Apple iPod, iPhone e iPad
Interface de mídia digital portátil (PDMI) – inclui DisplayPort para vídeo e áudio digital, áudio analógico, USB 3.0 e energia
USB-C – pode incluir USB 3.1, DisplayPort, Thunderbolt, superMHL, HDMI e energia; bem como áudio analógico com um adaptador
S / PDIF
O cabo coaxial elétrico (com tomadas RCA) ou fibra óptica (TOSLINK).

Observe que não há diferenças nos sinais transmitidos por conectores S / PDIF ópticos ou coaxiais – ambos carregam exatamente as mesmas informações. A seleção de uma sobre a outra depende principalmente da disponibilidade de conectores apropriados no equipamento escolhido e da preferência e conveniência do usuário. Conexões maiores que 6 metros, ou aquelas que exigem curvas apertadas, devem usar cabo coaxial, uma vez que a atenuação do sinal de luz alta dos cabos TOSLINK limita sua faixa efetiva.

HDMI
High-Definition Multimedia Interface (HDMI) é um padrão de áudio / vídeo compacto para transmissão de dados digitais não-comprimidos.

Existem três tipos de conectores HDMI. Tipo A e Tipo B foram definidos pela especificação HDMI 1.0. O tipo C foi definido pela especificação HDMI 1.3.

O tipo A é eletricamente compatível com o DVI-D de link único. O tipo B é eletricamente compatível com DVI-D de link duplo, mas ainda não foi usado em nenhum produto.

IEEE 1394 “FireWire”
IEEE 1394 FireWire é um protocolo de transferência de dados digital comumente usado para câmeras digitais (comum em camcorders de fita MiniDV), mas também usado para dados de computador e transferências de dados de áudio. Nos Estados Unidos, os decodificadores de conversor de TV a cabo por lei também têm a conexão para transferir conteúdo diretamente para uma TV (se equipada com uma porta) ou computador para visualização. O 1394 também pode usar cabo coaxial como meio para execuções mais longas.

Ao contrário das conexões ponto-a-ponto listadas acima, o IEEE 1394 é capaz de hospedar vários sinais no mesmo fio, com os dados entregues e mostrados no conjunto de destino. Também é totalmente bidirecional, com sua largura de banda total usada em uma direção ou outra, ou direções divididas até o seu máximo.

DisplayPort
DisplayPort é um padrão de interface de exibição digital (aprovado em maio de 2006, versão atual 1.4, publicada em 1º de março de 2016). Ele define uma nova interconexão de áudio / vídeo digital livre de licença, isenta de royalties, destinada a ser usada principalmente entre um computador e seu monitor, ou um computador e um sistema de home theater.

O sinal de vídeo não é compatível com DVI ou HDMI, mas um conector DisplayPort pode transmitir esses sinais. DisplayPort é um concorrente para o conector HDMI, a conexão digital de fato para dispositivos eletrônicos de consumo de alta definição.

Conectores de áudio
Conectores de áudio são usados ​​para freqüências de áudio. Eles podem ser analógicos ou digitais.

Os conectores de fio único utilizados com frequência para áudio analógico incluem:

Conectores de banana
Conectores de pá
Postes de ligação de cinco vias e fichas de banana para altifalantes
Grampos Fahnestock em primeiros receptores de rádio breadboard.
Euroblock “bloco de terminais de estilo europeu” ou “conectores Phoenix”, conectores de terminal de parafuso usados ​​para sinais de áudio e controle
Conectores multi-condutores:
O DB25 é para gravação multitrilha e outro áudio multicanal, analógico ou digital
Conectores DIN e conectores mini-DIN
Euroblock “bloco de terminais de estilo europeu” ou “conectores Phoenix”, conectores de terminal de parafuso usados ​​para sinais de áudio e controle
Conectores RCA, também conhecidos como conectores phono ou plugues phono, usados ​​para áudio analógico ou digital ou vídeo analógico
Conectores Speakon da Neutrik para alto-falantes
Conector de telefone também conhecido como ponta-anel-luva (TRS) ou plugue de bucha de ponta, plugue de telefone, plugue de tomada, mini-tomada e mini-estéreo. Isso inclui o conector original de 6,35 mm (quarto de polegada) e os conectores mais recentes e padrão de 3,5 mm (miniatura ou 1/8 pol.) E 2,5 mm (subminiatura), versões mono e estéreo (balanceada).
Conectores XLR, também conhecidos como plugues Cannon, usados ​​para áudio balanceado analógico ou digital com uma linha balanceada.
Interfaces de áudio digital e interconexões:
Interface ADAT (DB25)
Interface AES / EBU, normalmente com conector XLR
S / PDIF, através de cabo coaxial elétrico (com tomadas RCA) ou fibra óptica (TOSLINK).

Conector do telefone
Um conector de telefone (ponta, anel, manga) também chamado de conector de áudio, plugue de telefone, plugue de tomada, plugue estéreo, mini-jack ou mini-estéreo. Isso inclui o conector original de 6,35 mm (quarto de polegada) e os conectores mais recentes de 3,5 mm (miniatura ou 1/8 pol.) E 2,5 mm (subminiatura), versões mono e estéreo.

DIN
Um conector DIN é um conector originalmente padronizado pelo Deutsches Institut für Normung (DIN). Mini-DIN é uma variação.

BNC
O conector BNC (Bayonet Neill Concelman) é um tipo muito comum de conector de RF usado para terminar o cabo coaxial.

TOSLINK
TOSLINK ou cabo óptico é um sistema de conexão de fibra óptica padronizado.

XLR
Os plugues e tomadas do conector XLR são usados ​​principalmente em aplicações de cabeamento de áudio e vídeo profissionais. O conector XLR também é conhecido como plugues Cannon após o fabricante original. Eles são usados ​​para áudio analógico ou digital balanceado com uma linha balanceada

Interfaces de áudio digital e interconexões com a interface AES / EBU também normalmente usam um conector XLR.

RCA
Os conectores RCA, também conhecidos como conectores phono ou plugues phono, são usados ​​para áudio analógico ou digital ou vídeo analógico. Estes foram usados ​​pela primeira vez dentro de rádio-fonógrafos pré-Guerra Mundial para conectar o captador de toca-discos ao chassi do rádio. Eles não tinham a intenção de serem desconectados e reconectados com frequência, e seu atrito de retenção era suficiente para seu propósito original. Além disso, o design dos conectores de cabo e chassi era de custo mínimo. Inicialmente destinado apenas a conexões de áudio-freqüência, o plugue RCA também era usado para vídeo composto analógico e aplicações de radiofrequência não críticas.

Conectores de vídeo
Os conectores de vídeo transportam apenas sinais de vídeo. Os conectores comuns somente de vídeo incluem:

Vídeo componente também conhecido como YPbPr (3 RCA ou BNC; ou D-Terminal)
Vídeo composto (1 RCA, tomada de antena ou BNC)
DB13W3 (conector de vídeo do computador “13W3”)
DMS-59, conector único com dois DVI e dois VGA
Musa, conector britânico usado em radiodifusão e telecomunicações
Conector PAL, comum na Europa como conector de antena
S-Video (1 Mini-DIN)
SDI – Interface digital de grau de transmissão através de cabos BNC
Conector VGA Um tipo de padrão de conector D-sub na maioria das placas de vídeo
Mini-VGA encontrado em alguns laptops
5 Conectores BNC também podem ser usados ​​para transportar o sinal VGA como R, G, B, HSync, VSync
Digital Visual Interface (DVI) Um conector híbrido analógico / digital comumente encontrado em placas gráficas de PC e monitores LCD
Mini-DVI encontrado em alguns laptops da Apple
Adaptador Gráfico Aprimorado (EGA)
Interface RGB
Interface RGBI
Painel plano digital VESA

Mini-DIN
Os conectores Mini-DIN são uma família de conectores elétricos multipinos usados ​​em uma variedade de aplicações. O Mini-DIN é semelhante ao conector DIN maior e mais antigo. Ambos são padrões do Deutsches Institut für Normung, o órgão alemão de padronização.

Subminiatura D
D-subminiature ou D-sub é um tipo comum de conector elétrico usado particularmente em computadores. Chamá-los de “sub-miniatura” era apropriado quando foram introduzidos pela primeira vez, mas hoje eles estão entre os maiores conectores comuns usados ​​em computadores. O DB25 é usado para gravação multitrilha e outro áudio multicanal, analógico ou digital (interface ADAT (DB25)), e era o conector padrão para conexão de impressora PC compatível com IBM antes que o USB e outras conexões se tornassem populares. Ele oferecia 8 caminhos de dados simultâneos para a impressora.

Vídeo em saída de vídeo
Video In Video Out, normalmente visto como o acrônimo VIVO, é uma porta de placa gráfica que permite que algumas placas de vídeo tenham transferência de vídeo bidirecional (entrada e saída) através de um Mini-DIN, geralmente do tipo 9- pin variedade, e um cabo divisor especializado (que às vezes também pode transferir som).

A VIVO é encontrada predominantemente em placas de vídeo ATI de ponta, embora algumas placas de vídeo topo de linha da NVIDIA também tenham essa porta. A VIVO nessas placas gráficas normalmente suporta Composite, S-Video e Component como saídas, e composta e S-Video como entradas. Muitas outras placas de vídeo suportam apenas saídas de componente e / ou S-Video para complementar o Video Graphics Array ou DVI, normalmente usando um cabo breakout de componente e um cabo S-Video.

Conector DVI
A Digital Visual Interface (DVI) é um padrão de interface de vídeo projetado para maximizar a qualidade visual de dispositivos de exibição digital, como monitores de tela plana de LCD e projetores digitais. Ele é projetado para transportar dados de vídeo digitais não comprimidos para um monitor.

Existem quatro conectores básicos:

DVI-D (apenas digital)
DVI-A (apenas analógico)
DVI-I (integrado, digital e analógico)
M1-DA (integrado, digital, analógico e USB)
O conector também inclui o fornecimento de um segundo link de dados para monitores de alta resolução, embora muitos dispositivos não implementem isso.Naqueles que o fazem, o conector é algumas vezes chamado de DVI-DL (link dual).

Então, precisamos saber duas coisas sobre o conector:

Se transporta analógico, digital ou ambos; e
Para conectores que carregam links digitais, se é um link simples ou duplo, e se ele carrega USB

Códigos de cores

Audio
áudio analógico RCA / TS branco, canal esquerdo;
também mono (RCA / TS), estéreo (somente TRS),
ou indefinido / outro
RCA preto / TS / TRS
RCA / TS / TRS cinza
áudio analógico RCA / TS vermelho, canal direito
áudio digital RCA S / PDIF laranja
Para computadores:

saída estéreo verde TRS de 3,5 mm, canais frontais
saída estéreo preta TRS de 3,5 mm, canais traseiros
saída estéreo cinza TRS de 3,5 mm, canais laterais
saída dupla TRS de 3,5 mm, centro e subwoofer em ouro
entrada estéreo azul TRS de 3,5 mm, nível de linha
entrada de microfone mono TRS † 3,5 mm rosa
† Embora a entrada de microfone seja geralmente mono, a entrada ainda é um soquete de telefone TRS. Muitos microfones mono ‘computador’ são equipados com plugues TRS. A dica é para o MIC e o anel é para energia (para alimentar um MIC estilo eletreto-condensador).
Há exceções para o acima:

Os cabos Hosa usam cinza e laranja para os canais analógicos esquerdo e direito.
Os cabos RadioShack às vezes usam cinza e preto para esquerda e direita.
As placas de som mais antigas tinham códigos de cores não padrão até depois do PC 99, antes disso não havia cores. [Esclarecimento necessário]

Guia do PC System Design audio
Placas de som mais antigas não tinham códigos de cores padrão comuns até depois do PC 99. O PC System Design Guide (também conhecido como PC 97, PC 98, PC 99 ou PC 2001) é uma série de requisitos de design de hardware e recomendações para o IBM PC. computadores pessoais compatíveis, compilados pela Microsoft e pela Intel Corporation durante 1997–2001. O PC 99 introduziu um código de cores para os vários tipos padrão de plugues e conectores usados ​​em PCs.

Os códigos de cores dos conectores de áudio são os seguintes:

Laranja TRS Saída de 3,5 mm, subwoofer
Azul TRS 3,5 mm Entrada, nível de linha
Entrada de microfone rosa TRS † 3,5 mm
Lima TRS Saída de 3,5 mm, canais frontais
Saída TRS Brown de 3,5 mm, ‘Alto-falante direita para esquerda’
Ouro TRS 3,5 mm MIDI / game
† Embora a entrada seja geralmente mono, o conector real geralmente é um minijack TRS de 3 condutores. Muitos microfones mono computador têm plugues TRS de 3 condutores.

Vídeo
vídeo composto amarelo RCA / BNC
vermelho RCA / BNC vermelho ou crrominância Pr / Cr
verde verde ou luminância RCA / BNC
azul cromo RCA / BNC azul ou Pb / Cb
sincronização horizontal BNC branca
sincronização vertical BNC preta
Os conectores mais recentes são identificados por sua forma e não por sua cor.