オーディオおよびビデオインターフェースとコネクタ

オーディオ コネクタとビデオ コネクタは、オーディオ信号またはビデオ信号を伝送するための電気コネクタまたは光コネクタです。オーディオ インターフェイスまたはビデオ インターフェイスは、物理的なパラメータと信号の解釈を定義します。デジタル オーディオとデジタル ビデオの場合、これは物理層、データ リンク層、およびアプリケーション層のほとんどまたはすべてを定義するものと考えることができます。アナログ オーディオとアナログ ビデオの場合、これらの機能はすべて、 NTSCやアナログ オーディオの直接スピーカー駆動信号などの単一の信号仕様で表されます。

電気機器または光学機器の物理的特性には、必要な配線の種類と数、電圧、周波数、光強度、およびコネクタの物理的設計が含まれます。データ リンク層の詳細は、アプリケーション データがカプセル化される方法を定義します (同期やエラー訂正など)。アプリケーション層の詳細は、送信される実際のオーディオまたはビデオ形式を定義します。多くの場合、 PCM、MPEG-2、またはDTS Coherent Acoustics コーデックなど、インターフェイスに固有ではないコーデックが組み込まれます。場合によっては、アプリケーション層はオープンのままになります。たとえば、HDMI には、一般的なデータ送信用の Ethernetチャネルが含まれています。

一部のタイプのコネクタは、複数のハードウェア インターフェイスで使用されます。たとえば、RCA コネクタはコンポジット ビデオインターフェイスとコンポーネント ビデオインターフェイスの両方で使用されますが、 DVI コネクタを使用するインターフェイスはDVIのみです。つまり、物理的に互換性のあるコネクタを持つすべてのコンポーネントが実際に連携するとは限りません。

アナログ A/V コネクタでは、無線周波数干渉(RFI) とノイズを抑制するためにシールド ケーブルがよく使用されます。

いくつかの一般的なデジタル データ接続規格は、オーディオ/ビデオ データを他のデータや電力とともに伝送するように設計されています。

• USB は、一般的なデータ、オーディオ/ビデオ、電源など、あらゆるニーズに対応する単一のコネクタとして設計されました。DisplayLinkは、最も成功したオーディオ + ビデオ プロトコルです。3.0 リビジョンまでは、データ レートが非常に低かったため、ほとんどの A/V には代替コネクタが必要でした。
• USB-C は、USB 3.1、DisplayPort、Thunderbolt、HDMI、MHLプロトコルを直接転送でき、電源、オーディオ、その他多くのプロトコルが可能です。
• Thunderbolt は、オーディオ/ビデオ用途が明確に定義された汎用高速データリンクである FireWire の後継です。最新の Thunderbolt 3 はコネクタとして USB-C を使用しますが、すべての USB-C が Thunderbolt と互換性があるわけではありません。
• FireWire は、ビデオカメラ (特にMiniDV ) やハイエンドのスタジオ オーディオおよびビデオ機器で使用されるオーディオ/ビデオ標準に準拠した汎用データ リンクです。
• DisplayPort は、 Mini DisplayPortと同様に、デジタル オーディオとビデオ、および補助情報を伝送します。
• 30ピンドックコネクタ、Apple iPod、iPhone、iPad、およびLightningの後継機用のドッキングクレードル
• Apple Display Connector (ADC)、現在は廃止されたApple Display Connector
• モジュラーコネクタを使用するイーサネットは、イーサネット経由のオーディオ、IP 経由のオーディオ、IPTV、およびその他のデジタルマルチメディア形式をサポートします。

一部のデジタル接続規格は、当初から主にオーディオ信号とビデオ信号を同時に伝送するように設計されています。

• HDMI は、DVI 準拠の非圧縮ビデオ データと圧縮または非圧縮オーディオを組み合わせ、他のプロトコルをサポートします。
• モバイルハイビジョンリンク(MHL)

多くのアナログ コネクタは次の両方をサポートします。

• F コネクタ(RF コネクタとも呼ばれる) は、南北アメリカにおけるアナログ時代の標準アナログ コネクタであり、主に同軸ケーブル( RG-59およびRG-6 ) で使用され、汎用デジタル データ接続用に再利用されました。
• SCART はヨーロッパのアナログ時代の標準コネクタでした。
• S-Video はF コネクタの改良版です。
• 4 本の導体を備えたチップリング コネクタ。

S/PDIF は、電気同軸ケーブル ( RCA ジャック付き) または光ファイバー ( TOSLINK )を介して伝送されるオーディオのみの形式です。

光または同軸S/PDIFコネクタを介して送信される信号に違いはありません。どちらもまったく同じ情報を伝送します。どちらかを選択するかどうかは、主に選択した機器に適切なコネクタがあるかどうかと、ユーザーの好みや利便性によって決まります。6 メートル以上の接続や、きつい曲げが必要な接続では、同軸ケーブルを使用する必要があります。これは、TOSLINKケーブルの光信号減衰が大きいため、有効範囲が制限されるためです。

HDMI ( High-Definition Multimedia Interface ) は、非圧縮デジタル データを伝送するためのコンパクトなオーディオ/ビデオ規格です。

HDMI コネクタには 3 つのタイプがあります。タイプ A とタイプ B は HDMI 1.0 仕様で定義されています。タイプ C は HDMI 1.3 仕様で定義されています。タイプ A はシングル リンク DVI-D と電気的に互換性があります。タイプ B はデュアル リンク DVI-Dと電気的に互換性がありますが、まだどの製品にも使用されていません。

IEEE 1394 (ブランド名は「FireWire」) は、デジタル カメラ(MiniDV テープ カムコーダで一般的) で一般的に使用されるデジタル データ転送プロトコルですが、コンピュータ データやオーディオ データの転送にも使用されます。

前述のポイントツーポイント接続とは異なり、IEEE 1394 では、同じワイヤ上で複数の信号をホストすることができ、データは送信先セットに配信され、表示されます。また、完全な双方向性があり、帯域幅を一方向または他方向に完全に使用したり、最大限に方向を分割したりできます。^[1]

DisplayPortは、デジタル ディスプレイ インターフェイス標準です (2006 年 5 月に承認、現在のバージョン 1.4 は 2016 年 3 月 1 日に公開)。これは、主にコンピューターとそのディスプレイ モニター間、またはコンピューターとホーム シアター システム間で使用することを目的とした、ライセンスフリー、ロイヤリティフリーの新しいデジタル オーディオ/ビデオ相互接続を定義します。

ビデオ信号はDVIやHDMIと互換性がありませんが、DisplayPort コネクタはこれらの信号を通過させることができます。DisplayPort は、高解像度の民生用電子機器の事実上のデジタル接続である HDMI コネクタの競合製品です。

オーディオ コネクタはオーディオ周波数に使用されます。アナログまたはデジタルのいずれかになります。

アナログ オーディオによく使用される単線コネクタには次のものがあります。

• バナナコネクタ
• スペードコネクタ
• スピーカー用5ウェイバインディングポストとバナナプラグ
• 初期のブレッドボードラジオ受信機に取り付けられたFahnestock クリップ。
• ユーロブロック「ヨーロッパ式端子台」または「フェニックスコネクタ」、オーディオおよび制御信号用に使用されるネジ端子コネクタ

多導体コネクタ:

• DB25は、マルチトラック録音やその他のマルチチャンネルオーディオ、アナログまたはデジタル用です。
• DINコネクタとミニDINコネクタ
• ユーロブロック「ヨーロッパ式端子台」または「フェニックスコネクタ」、オーディオおよび制御信号用に使用されるネジ端子コネクタ
• RCAコネクタは、フォノコネクタまたはフォノプラグとも呼ばれ、アナログまたはデジタルオーディオまたはアナログビデオに使用されます。
• Neutrik社製スピーカー用スピコンコネクタ
• 電話コネクタは、ティップ・リング・スリーブ（TRS）またはティップ・スリーブ・プラグ、電話プラグ、ジャックプラグ、ミニジャック、ミニステレオとも呼ばれます。これには、オリジナルの6.35mm（1/4インチ）ジャックと、より新しい標準的な3.5mm（ミニチュアまたは1/8インチ）および2.5mm（サブミニチュア）ジャック、モノラルとステレオ（バランス）バージョンの両方が含まれます。^[2]
• XLR コネクタ(キャノン プラグとも呼ばれます)は、バランス ラインを使用したアナログまたはデジタルのバランス オーディオに使用されます。

デジタルオーディオインターフェースと相互接続:

• ADATインターフェース（DB25）
• AES/EBUインターフェース、通常はXLRコネクタ付き
• S/PDIF 、電気同軸ケーブル（RCA ジャック付き）または光ファイバー（TOSLINK ）経由。

電話コネクタ(チップ、リング、スリーブ) は、オーディオ ジャック、電話プラグ、ジャック プラグ、ステレオ プラグ、ミニジャック、またはミニ ステレオとも呼ばれます。これには、オリジナルの 6.35 mm (1/4 インチ) ジャックと、最近の 3.5 mm (ミニチュアまたは 1/8 インチ) および 2.5 mm (サブミニチュア) ジャック (モノラルとステレオの両方のバージョン) が含まれます。4.4 mm のPentaconn コネクタも存在します。

DIN コネクタは、もともとドイツ規格協会 (DIN) によって標準化されたコネクタです。 ミニDINもバリエーションです。

BNCコネクタは、同軸ケーブルの終端に使用される非常に一般的なタイプの RF コネクタです。

TOSLINKまたは光ケーブルは、標準化された光ファイバー接続システムです。

XLRコネクタプラグとソケットは、主にプロのオーディオおよびビデオエレクトロニクスケーブルアプリケーションで使用されます。XLRコネクタは、元の製造元にちなんでキャノンプラグとも呼ばれています。バランスラインを使用したアナログまたはデジタルバランスオーディオに使用されます。

デジタル オーディオ インターフェイスおよびAES/EBUインターフェイスとの相互接続でも、通常は XLR コネクタが使用されます。

RCA コネクタは、フォノコネクタまたはフォノ プラグとも呼ばれ、アナログまたはデジタル オーディオ、あるいはアナログ ビデオに使用されます。これらは、第二次世界大戦前のラジオ蓄音機の内部で、ターンテーブル ピックアップをラジオ シャーシに接続するために最初に使用されました。これらは頻繁に取り外したり再接続したりすることを想定したものではなく、保持摩擦は当初の目的には十分でした。さらに、ケーブル コネクタとシャーシ コネクタの両方の設計は、コストを最小限に抑えるものでした。当初はオーディオ周波数接続のみを目的としていましたが、RCA プラグはアナログ コンポジット ビデオや重要でない無線周波数アプリケーションにも使用されました。

ビデオ コネクタはビデオ信号のみを伝送します。一般的なビデオ専用コネクタには次のものがあります。

• コンポーネント ビデオ(別名YPbPr) (3 RCAまたはBNC、またはD 端子)
• コンポジットビデオ（1 RCA、アンテナソケット、またはBNC）
• DB13W3 (「13W3」コンピュータ ビデオ コネクタ)
• DMS-59、2つのDVIと2つのVGAを搭載した単一のコネクタ
• Musa、放送および通信で使用される英国のコネクタ
• PALコネクタ、ヨーロッパではアンテナコネクタとして一般的
• Sビデオ（ミニDIN× 1 ）
• SDI - BNCケーブル経由の放送グレードのデジタルインターフェース
• VGAコネクタほとんどのビデオカードに標準装備されているD-subコネクタの一種
• Mini-VGA一部のノートパソコンに搭載されている
• 5つのBNCコネクタは、R、G、B、HSync、VSyncとしてVGA信号を伝送するためにも使用できます。
• デジタルビジュアルインターフェース（DVI）PCグラフィックカードやLCDモニターによく見られるアナログ/デジタルのハイブリッドコネクタ
• Mini-DVI一部のAppleラップトップに搭載
• 拡張グラフィック アダプター(EGA)
• RGBインターフェース
• RGBIインターフェース
• VESA デジタル フラット パネル

Mini-DINコネクタは、さまざまな用途で使用されるマルチピン電気コネクタのファミリです。Mini -DIN は、より大きく古いDIN コネクタに似ています。どちらも、ドイツの標準化団体である Deutsches Institut für Normung の標準です。

D-サブミニチュアまたは D-sub は、特にコンピューターで使用される一般的な電気コネクタのタイプです。最初に導入されたときは「サブミニチュア」と呼ぶのが適切でしたが、今日ではコンピューターで使用される一般的なコネクタの中で最大のものの 1 つです。DB25 は、マルチトラック録音やその他のマルチチャンネル オーディオ、アナログまたはデジタル ( ADATインターフェイス (DB25)) に使用され、USB やその他の接続が普及する前は IBM 互換 PC プリンター接続の標準コネクタでした。プリンターへの同時データ パスウェイは 8 つありました。

ビデオ入力ビデオ出力は、通常VIVO (一般的には「ヴィーヴォ」と発音) の頭字語で表され、一部のビデオ カードで、通常 9 ピンの Mini-DIN と専用のスプリッタ ケーブル (場合によってはサウンドも転送可能) を介して双方向 (入力と出力) のビデオ転送を可能にするグラフィックカード ポートです。

VIVO は主にハイエンドのATIビデオ カードに搭載されていますが、一部のハイエンドのNVIDIAビデオ カードにもこのポートが搭載されています。これらのグラフィック カードの VIVO は通常、出力としてコンポジット、S ビデオ、コンポーネントをサポートし、入力としてコンポジットと S ビデオをサポートしています。他の多くのビデオ カードは、通常、コンポーネント ブレークアウト ケーブルと S ビデオ ケーブルを使用して、ビデオ グラフィック アレイまたはDVI を補完するコンポーネントおよび/または S ビデオ出力のみをサポートしています。

コンピューターの場合:

† マイク入力は通常モノラルですが、入力はTRS フォン ソケットのままです。多くのモノラル「コンピュータ」マイクには TRS プラグが取り付けられています。先端はマイク用で、リングは電源用です (エレクトレット コンデンサー スタイルのマイクに電力を供給するため)。

上記には例外があります:

• Hosa ケーブルは、左と右のアナログ チャネルにグレーとオレンジを使用します。
• RadioShackケーブルでは、左右にグレーと黒が使用されることがあります。
• 古いサウンド カードには、 PC 99以降までは非標準のカラー コードが使用されていましたが、それ以前にはまったくカラーがありませんでした。^{[説明が必要]}

古いサウンド カードには、 PC 99まで共通の標準カラー コードがありませんでした。PCシステム設計ガイド(PC 97、PC 98、PC 99、または PC 2001 仕様とも呼ばれる) は、Microsoft と Intel Corporation が 1997 年から 2001 年にかけてまとめた、IBM PC 互換パーソナル コンピューターのハードウェア設計要件と推奨事項のシリーズです。PC 99 では、PC で使用されるさまざまな標準タイプのプラグとコネクタのカラー コードが導入されました。

オーディオプラグのカラーコードは以下のとおりです。^[3]

† 入力はモノラルであることが多いですが、実際のコネクタは通常、3 導体の TRS 電話ミニジャックです。多くのモノラル コンピュータ マイクには 3 導体の TRS プラグが付いています。

新しいコネクタは色ではなく形で識別されます。

効率性とシンプルさのため、ストレージ メディアでは同じコーデックまたは信号規則が使用されます。たとえば、VHSテープは NTSC 信号の磁気表現を保存でき、Blu-ray ディスクの仕様にはPCM、MPEG-2、および DTS が組み込まれています。一部の再生デバイスはオーディオまたはビデオを再エンコードできるため、保存に使用する形式は A/V インターフェイス経由で送信される形式と同じである必要はありません (これは、プロジェクターまたはモニターが新しいコーデックを処理できない場合に役立ちます)。

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