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Das I²S-Protokoll und das Supreme HDMI MKII-Kabel

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Im letzten Artikel, der letzte Woche in unserem Blog veröffentlicht wurde schrieben wir über neue Produkte Ricable , die gegen Ende 2022 auf den Markt kommen. Darunter befand sich eines, das vielleicht mehr Neugierde weckte als die anderen: das Supreme HDMI 2.0b MKII-Kabel. Warum? Denn, wie wir in diesem Artikel erklärt haben, handelt es sich um eine aktualisierte Version einer veralteten Technologie: HDMI 2.0. So sehr, dass der Ricable Katalog Visus, ein HDMI 2.1 Kabel, enthält. Welchen Sinn hat es also, einem Kabel, das sich auf dem Weg in den Sonnenuntergang befindet, (theoretisch) etwas Neues zu geben? Die Antwort ist eindeutig: I²S-Protokoll. Zahlreiche Tests und Kundenrückmeldungen haben in der Tat gezeigt, dass das Supreme-Kabel bei diesem Protokoll besonders leistungsfähig ist. Aber lassen Sie uns gemeinsam mehr darüber herausfinden.

Netzwerkkabel oder HDMI-Kabel?

Ursprünglich wurde das I2S-Protokollhauptsächlich mit Kabeln verwendet, die mit einem RJ-45-Stecker ausgestattet sind, wie er üblicherweise für Netzwerkkabel verwendet wird. Später wurde (und wird) die I2S-Datenübertragungüber HDMI-Kabel immer beliebter. Aber ist es nur eine Frage der Praktikabilität oder steckt auch ein technischer Aspekt hinter dieser Wahl? Nach Tests, die von einigen Herstellern von Hi-Fi-Elektronik durchgeführt wurden, scheint die zweite Antwort die richtige zu sein. Tatsächlich hat das Signal, das durch Netzkabel läuft, eine sehr niedrige Spannung. Dies macht das Signal extrem empfindlich gegenüber Rauschen. Daher wäre es ideal, Kabel zwischen 5 und 30 cm zu verwenden. Jenseits dieser (kleinen) Messung sind wahrscheinlich Rauschen und Störungen zu hören. Der I2Swurde ursprünglich für kurze Verbindungen innerhalb des Gehäuses entwickelt. Die HDMI I2S-Verbindunghingegen nutzt das elektronische Digitalsignal LVDS, das unempfindlicher gegen Rauschen ist und über eine längere Strecke korrekt übertragen werden kann. Nicht zuletzt bietet HDMI im Vergleich zum Netzwerkkabel eine ausgeglichene Verbindung und, wiederum im Vergleich zu letzterem, eine Verbindung mit sehr hoher Datendichte (mehr als 50 Gbit/s).

Das Problem der HDMI-Pinbelegung

Im Laufe der Jahre haben viele versucht, eine I2S-Verbindungin ihrer Elektronik zu implementieren, jeder mit einem anderen Standard. Erst vor kurzem scheint ein Kompromiss zwischen den Herstellern von Hi-Fi-Elektronik gefunden worden zu sein, und dieser Kompromiss heißt HDMI. HDMI ist in der Tat eine bequeme Verbindung, mit einem definitiven Verbindungsstandard und einer großen Auswahl auf dem Markt. Es gibt jedoch ein nicht unbedeutendes Problem, auf das hinzuweisen ist, und für das so schnell wie möglich eine allgemeine Zustimmung erforderlich ist. Dies ist die Pinbelegung.

Die Abbildung zeigt zwei verschiedene HDMI-Pinbelegungen für die Übertragung des I2S-Signals(die Polaritäten der beiden Kanäle sind vertauscht). Der Punkt ist, dass sich die Hersteller in keiner Weise auf die Standard-Pinbelegung geeinigt haben. Wenn Sie also zwei elektronische Geräte unterschiedlicher Hersteller über I2Sverbinden, funktioniert die HDMI-Verbindung möglicherweise nicht.

HDMI I2S Pinbelegung

Das liegt nicht an einem Kabel- oder Elektronikproblem, sondern an dieser einfachen (aber grundlegenden) fehlenden Vereinbarung zwischen einem Hersteller und dem anderen. Abschließend lässt sich sagen, dass es keine Garantie dafür gibt, dass diese Verbindung zwischen zwei elektronischen Geräten verschiedener Hersteller funktioniert. Was können wir tun, um sicherzustellen, dass alles reibungslos abläuft? Es gibt Adapter auf dem Markt, die die Pinbelegung ändern können. Aber ein Audiophiler weiß genau, dass es in seinem eigenen System umso besser ist, je weniger "Zwischenstufen" es gibt. Die Lösung, die zumindest auf dem Papier eindeutig und einfach ist, besteht darin, dass die Hersteller einen Standard für die Pinbelegung finden. Während Sie auf diesen Tag warten, können wir Ihnen den Rat geben, ein HDMI-Kabel für das I2S-Protokollnicht im Dunkeln zu kaufen, sondern ganz trivial die beiden elektronischen Geräte mit einem HDMI-Kabel zu verbinden, das Sie bereits besitzen, selbst wenn es billig ist. Die Qualität der Verbindung lässt sich zwar ändern, aber auf diese Weise können Sie zumindest sicher sein, dass die Pinbelegung der HDMI-Eingänge Ihrer Elektronikgeräte identisch ist.

I²S oder I²C? Lassen Sie uns eine Unterscheidung treffen

Die Anzahl der Akronyme, die in unsere Sprache eingedrungen sind, ist manchmal wirklich übertrieben. Selbst wenn es um High Fidelity Audio und Video geht. Es kann also sein, dass Sie manchmal zufällig I2S(Inter-IC Sound) gelesen haben und dachten, dass es sich dabei um einen Tippfehler handelt und nicht um I2C(Inter-Integrated Circuit), einen gängigeren Begriff. Und das wäre auch nicht ganz falsch gewesen. Tatsächlich besteht ein Zusammenhang zwischen diesen beiden Protokollen. Beide wurden von Philips Semiconductors hergestellt (jetzt NXP) und beide beginnen mit "I2", weil sie für die Kommunikation zwischen integrierten Schaltkreisen bestimmt sind. I2Swurde jedoch erst nach I2Cfreigegeben. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass I2Ceine allgemeine Schnittstelle ist, während das I²S-Protokoll für den Transport von Audiodaten konzipiert ist. Das "S" in der Abkürzung steht nämlich für Sound.

philips nxp

Wie kam das I²S-Protokoll zustande?

Das I2S-Protokollwurde in den 1980er Jahren entwickelt, zu einer Zeit, als die digitale Technik gerade begann, sich auf dem Audiomarkt durchzusetzen. Die alte Philips Semiconductor (die sie heute noch besitzt) führte diese Norm 1986 ein, und die erste Überarbeitung wurde am 5. Juni 1996 vorgenommen. Die letzte hingegen ist wesentlich jünger und datiert vom 17. Februar 2022. Die erste Version des I2C-Busseserlaubte Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 100 kB/s. Im Jahr 1998 wurde die Geschwindigkeit auf 3,4 Mbit/s erhöht. Erklärtes Ziel war es von Anfang an, die Entwicklung und Montage von Audioelektronik durch eine standardisierte Schnittstelle für die Übertragung digitaler Daten zwischen DACs, digitalen Filtern, digitalen Signalprozessoren und anderen integrierten Schaltungen zu erleichtern. Außerdem ist es von Natur aus ein Zweikanal-Protokoll, da es für stereophonen Klang entwickelt wurde.

Wozu das I²S-Protokoll dient und woraus es besteht

I²S ist eine Standard-Busschnittstelle, die zur Verbindung von Audioelektronik verwendet wird. Das Protokoll wird zur Übertragung von PCM-Audiodaten zwischen integrierten Schaltkreisen in einem elektronischen Gerät verwendet. Der I²S-Bus trennt Takt- und serielle Datensignale, was zu einfacheren Empfängern führt als bei Systemen mit asynchroner Kommunikation, die den Takt aus dem Datenstrom wiederherstellen müssen. Die Besonderheit von I2Sbesteht also darin, eine Reduzierung der Signalschwankungen auf der Zeitachse ( Jitter) zu ermöglichen, indem der Takt von anderen Daten getrennt wird. Das I²S-Protokoll beschreibt also eine spezielle Art der digitalen PCM-Audiokommunikation mit Parametern, die in der Philips-Spezifikation definiert sind.

Der Bus besteht aus mindestens drei Linien:

  • Taktleitung
  • Wortauswahlleitung (WS), oder linker rechter Takt (LRCLK)
  • Eine gemultiplexte Datenleitung

Er könnte aber auch die folgenden Zeilen enthalten:

  • Haupttakt (typischerweise 256 LRCLK-Linien)
  • Eine gemultiplexte Datenleitung für Rückmeldungen
i2s-Zeitdiagramm

Wenn I²S verwendet wird

In der Audiowelt wird I2Smanchmal als externe Verbindung zwischen dem CD/DVD/SACD-Transportgerät und einem separaten DAC-Gerät verwendet, aber häufiger ist es mit der gleichen Verbindungsfunktionalität innerhalb eines Players selbst vorhanden. Im ersten Fall kann er als Alternative zu den üblichen AES/EBU-, TOSLINK- oder S/PDIF-Bussen verwendet werden. Es gibt jedoch kein Standard-Verbindungskabel für diese Anwendung. Einige Hersteller liefern einfach drei BNC-Stecker, eine 8P8C-Buchse oder einen DE-9-Stecker. Andere wie Audio Alchemy (jetzt in Konkurs) verwendeten DIN-Anschlüsse. PS Audio, Musica Pristina und Wyred4Sound verwenden einen HDMI-Anschluss. Der niederländische Hersteller Van Medevoort hat in einigen seiner Geräte Q-link implementiert, das I²S auf vier RCA-Anschlüsse (Daten, MCK, LRCK, BCK) überträgt. Wir haben uns, wie Ricable, für HDMI entschieden: Entdecken Sie unser HDMI-Kabel für I²S, indem Sie auf die Schaltfläche unten klicken.

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