Аналоговый аудиосигнал по выделенному кабелю Ethernet/витой паре

Я думаю, что здесь уместно задать вопрос: какой аудиосигнал ?

Если вы можете сэкономить, например, по одному операционному усилителю на канал и конец, а также мощность для него и оконечный резистор с относительно низким сопротивлением (например, 120 Ом, 47 Ом или даже меньше), то вы потратите энергию впустую, но получите очень стабильная передача.

• Аудио прямо в
• Осталось аудио
• Вход заземления аудио
• Аудио выход
• Аудио пропущено
• Аудио заземление

Не делайте этого — ваша витая пара предназначена для дифференциальных пар . Таким образом, вместо передачи земли (что является просто рецептом для всех видов гула и постоянных токов, которых можно избежать), преобразуйте односторонний звук на передающей стороне в дифференциальный и передайте его по витой паре (синий / синий- белый и так далее):

• Синий: влево -> +
• СинийБелый: слева -> -
• Коричневый: справа -> +
• Коричнево-белый: справа -> -
• Зеленый: слева <- +
• ЗеленыйБелый: слева <- -
• Оранжевый: справа <- +
• Оранжево-белый: справа <- -

Преобразование несимметричного сигнала в дифференциальный может быть выполнено с помощью схемы инвертирующего операционного усилителя или операционных усилителей с дифференциальным выходом, или специализированных интегральных схем дифференциального драйвера линии, или сигнальных трансформаторов.

• 12 В +
• 12 В -

Неа. Кабель Ethernet не является хорошим проводником тока, поэтому вам следует избегать этого.

Кроме того, если вы используете трансформатор сигнала на конце, вы можете просто использовать центральный ответвитель, чтобы наложить постоянный ток на ваш дифференциальный аудиосигнал и избежать выделенных пар питания. Вот как работает Power-over-Ethernet!

Кабель Cat5, предназначенный для Ethernet, имеет четыре витые пары. Между парами будет значительная емкостная связь, но каждая пара скручена с разным шагом, так что связь является в основном синфазной на разумных длинах.

Чтобы свести к минимуму перекрестные помехи, поддерживайте низкий импеданс сигналов и обязательно делайте их дифференциальными на каждой паре.

Основная проблема в том, что вам не хватает одной пары. Если это единичный случай, то просто проложите еще два провода для питания и заземления. Если вам действительно нужно втиснуть всю эту аналоговую информацию плюс мощность в 4-парный кабель, тогда передайте мощность как смещение синфазного сигнала постоянного тока между двумя парами.

Совершенно другой подход заключается в отправке аудиоданных в цифровом виде. Это устраняет перекрестные помехи и другие помехи, а также не требует отдельных физических проводов для отдельных каналов. На расстоянии всего 3 метра вы сможете использовать скорость передачи данных в несколько МГц с относительно простыми драйверами и приемниками на каждом конце.

Давайте посчитаем. Допустим, качество звука «HiFi». Для этого требуется 16 бит/выборка с частотой дискретизации более 40 кГц. Давайте использовать 50 кГц. Получается 100 кбайт/с на канал. Для двух каналов это 200 кбайт/с, что соответствует скорости необработанных данных 1,6 Мбит/с. Добавьте некоторые накладные расходы для протокола на низком и высоком уровнях, и вам потребуется от 3 до 5 Мбит/с. Это действительно должно быть выполнимо на расстоянии более 3 метров довольно легко.

Конечно, если вам нужно передавать только «голосовое» качество, то требования к скорости передачи данных значительно смягчаются. 8-битные сэмплы на частоте 8 кГц, особенно с небольшим компандированием, могут неплохо справляться с передачей голоса.

Для отправки аудио через Cat-5 следуйте практике первоначального назначения этих разъемов — НЕ Ethernet, а аудио (телефонные системы).

Это означает, что используйте сбалансированный звук для устранения помех.

А ЭТО означает, что вам нужно 4 пары (левый/правый выход, левый/правый возврат), не оставляя места для питания постоянного тока.

К счастью (если ваши потребности в мощности относительно невелики), вы можете использовать прием, называемый «фантомными цепями», для передачи питания: выделить по крайней мере одну (возможно, 2) пару для 0 В, а другую - для 12 В, передавая мощность в виде синфазных напряжений на каждой паре. .

Ethernet начал использовать это (как POE), но он намного старше.

Ответ Маркуса только что появился, когда я редактировал свой комментарий в ответ: следуйте исходным цветовым кодам, чтобы сохранить пары вместе, как он предлагает.

Уровень звука имеет значение. То, сколько сигнала уже есть, влияет на то, насколько заметным будет шум.

Если это сигнал уровня «динамика» мощностью более нескольких ватт, он, вероятно, будет слишком мощным для кабеля, и вы можете столкнуться с затуханием и нагревом кабеля.

Если это «линейный» уровень или удлинитель для наушников, он будет работать нормально, если только он не находится в среде с электрическим шумом.

Если это уровень микрофона или вход в другой усилитель, то вы усилите шум, и он, вероятно, будет заметен. Особенно от мощных радиоисточников, таких как мобильные телефоны.