Разъем RCA: История и применение

Введение

Электрический разъем, используемый для аналогового аудио и видео.

Разъем RCA – это тип электрического разъема, обычно используемый для передачи аудио- и видеосигналов. Название RCA происходит от компании Radio Corporation of America, которая представила эту конструкцию в 1930-х годах, или фоноразъем. На этикетке было написано: «Недорогой проигрыватель RCA Victor превратит это радио в прекрасную Victrola. Подключите здесь». Точная дата выпуска этого разъема до сих пор остается несколько неясной. Следующие даты были получены из исторической документации RCA. Не позднее 1937 года RCA представила этот разъем. В 1937 году он был использован внутри радиофонографа модели U 109 и фонографа модели R 97 производства RCA. В U 109 внутреннее шасси усилителя имело гнезда (female connectors), которые принимали штекерные кабели (male cables) из внутреннего радиошасси и встроенного проигрывателя. Изначально эта концепция была разработана как простой способ отключения источников при поиске и устранении неисправностей при обслуживании консоли. Не позднее 1938 года RCA перенесла гнезда на заднюю панель многих своих настольных AM-радиоприемников, чтобы предоставить пользователям возможность легко подключить внешний фонограф или телевизор в дальнейшем. На задней панели радиоприемника разъем обозначался одним из следующих терминов: «Victrola», «Phono», «Pick up», «Television». Позже RCA выпустила специальный проигрыватель для 45-оборотных пластинок, модель 9JY. В 1939 году RCA представила две радиотелевизионные консоли (TRK 9, TRK 12), которые использовали ту же концепцию внутреннего соединения, но аудиовыход телевизионного шасси подключался к радио-/усилительному шасси через штекер-штекерный кабель. Три более дешевые модели телевизоров 1939 года имели аудиовыход на задней панели вместо встроенного усилителя и динамика: RCA TT 5, Westinghouse WRT 700, GE HM 171. В 1950-х годах разъемы RCA начали заменять более старые телефонные разъемы во многих других областях потребительского аудио, когда компонентные Hi-Fi системы стали популярными во время транзисторной революции. Усовершенствование разъемов RCA произошло в более поздних конструкциях, хотя они оставались совместимыми.

The RCA connector is a type of electrical connector commonly used to carry audio and video signals. The name RCA derives from the company Radio Corporation of America, which introduced the design in the 1930s. or phono connector. Tag reads "An inexpensive RCA Victor record player will make a fine Victrola of this radio. Plug here."]] The exact release date of this connector is still a little vague. The following dates were derived from historical RCA documentation. By no later than 1937, RCA introduced this connector. In 1937, it was used inside a RCA model U 109 radio phonograph and model R 97 phonograph. In the U 109, the internal amplifier chassis had female connectors which accepted male cables from the internal radio chassis and built in phonograph player. Originally, the concept was intended as an easy method to unhook sources while troubleshooting the console during servicing. By no later than 1938, RCA migrated the female connector to the rear panel of many of their desktop AM radio models to allow customers an easy method to attach an external phonograph or television at a later date. The connector was labeled on the back of radio with one of the following terms: "Victrola", "Phono", "Pick up", "Television". RCA later marketed a special turntable for 45 RPM records, the model 9JY. In 1939, RCA introduced two radio television floor consoles (TRK 9, TRK 12) which used the same internal connection concept but the audio output of the television chassis was connected to the radio/amplifier chassis via a male to male cable. Three lower cost 1939 television models had an audio output connector on their rear panel instead of an integrated amplifier and speaker: RCA TT 5, Westinghouse WRT 700, GE HM 171. In the 1950s, RCA connectors began to replace the older phone connectors for many other applications in the consumer audio world when component high fidelity systems started becoming popular during the transistor revolution. Refinement of the RCA connectors came with later designs, although they remained compatible.

Другие применения

В обычном использовании кабели имеют стандартный штекер на каждом конце, состоящий из центрального контакта-разъема, окруженного кольцом. Кольцо часто сегментировано для обеспечения пружинного прижима при соединении. Устройства оснащаются гнездом (разъемом-розеткой), состоящим из центрального отверстия с металлическим кольцом вокруг него. Кольцо на розетке немного меньше в диаметре и длиннее кольца на штекере, что позволяет кольцу штеккера плотно надеваться на него. В розетке имеется небольшая область между внешним и внутренним кольцами, заполненная изолятором, обычно пластиком (в очень ранних версиях или предназначенных для использования в качестве RF-коннекторов использовалась керамика). Разъем RCA изначально использовался для передачи аудиосигналов. Как и многие другие разъемы, он был адаптирован для использования в целях, отличных от первоначальных, включая подключение питания постоянного тока, радиочастотные соединения и подключение кабелей акустических систем. Его использование в качестве разъема для композитного видеосигнала чрезвычайно распространено, но обеспечивает плохое согласование импеданса. Разъемы и кабели RCA также часто используются для передачи цифрового аудио в формате S/PDIF, при этом штекеры оранжевого цвета используются для отличия от других типичных соединений. Подключение осуществляется путем вставки штеккера кабеля в гнездо устройства. Сигнальный контакт выступает из штеккера и часто соприкасается с розеткой раньше, чем заземляющие кольца, что приводит к громкому гулу или жужжанию, если аудиокомпоненты не имеют общей земли и подключены к питанию во время соединения. Непрерывный шум может возникать, если штекер частично выпадает из розетки, разрывая заземление, но не сигнал. Некоторые варианты штекера, особенно более дешевые, также обеспечивают очень слабый прижим и контакт между заземляющими оболочками из-за отсутствия пружинного механизма. Они часто имеют цветовую кодировку: желтый – для композитного видео, красный – для правого аудиоканала и белый или черный – для левого канала стереозвука. Такую тройку (или пару) разъемов часто можно найти на задней панели аудио- и видеоаппаратуры. Один или несколько комплектов часто встречаются на телевизорах для подключения видеокамер, других портативных источников видео и игровых консолей. Хотя почти все разъемы, включая аналоговый и S/PDIF аудио, а также композитное и компонентное видео, могут использовать идентичные кабели с сопротивлением 75 Ом, продажи кабелей специального назначения для каждой цели значительно возросли. Различное качество кабелей означает, что дешевый аудиокабель линейного уровня может не обеспечить успешную передачу компонентного видео. Для цифрового аудио, пока соединение успешно установлено с использованием кабелей, звук останется точной копией исходного сигнала, поскольку цифровой сигнал может быть либо полностью принят, либо не принят вообще. Кабели должны соответствовать спецификации S/PDIF, определенной в международном стандарте IEC 60958-3, для обеспечения надежной работы. У штеккера-разъема есть центральный контакт диаметром, окруженный внешней оболочкой диаметром.

In the most normal use, cables have a standard plug on each end, consisting of a central male connector, surrounded by a ring. The ring is often segmented to provide spring gripping pressure when mated. Devices mount the socket (female jack), consisting of a central hole with a ring of metal around it. The ring on the jack is slightly smaller in diameter and longer than the ring on the plug, allowing the plug's ring to fit tightly over it. The jack has a small area between the outer and inner rings which is filled with an insulator, typically plastic (very early versions, or those made for use as RF connectors, used ceramic). The RCA connector was initially used for audio signals. As with many other connectors, it has been adopted for uses other than originally intended, including as a DC power connector, an RF connector, and as a connector for loudspeaker cables. Its use as a connector for composite video signals is extremely common but provides poor impedance matching. RCA connectors and cable are also commonly used to carry S/PDIF formatted digital audio, with plugs colored orange to differentiate them from other typical connections. Connections are made by pushing the cable's plug into the female jack on the device. The signal carrying pin protrudes from the plug, and often comes into contact with the socket before the grounded rings meet, resulting in loud hum or buzz if the audio components do not share a common ground and are powered while making connections. Continuous noise can occur if the plug partially falls out of the jack, breaking the ground connection but not the signal. Some variants of the plug, especially cheaper versions, also give very poor grip and contact between the ground sheaths due to their lack of spring action. They are often color coded, yellow for composite video, red for the right audio channel, and white or black for the left channel of stereo audio. This trio (or pair) of jacks can often be found on the back of audio and video equipment. One or more sets are often found on TV sets to facilitate connection of camcorders, other portable video sources and video game consoles. Although nearly all connectors, including analog and S/PDIF audio as well as composite and component video, can use identical 75 Ω cables, sales of special purpose cables for each use have proliferated. Varying cable quality means that a cheap line level audio cable might not successfully transfer component video. For digital audio, as long as a connection is successfully made using the cables the sound will remain faithful to the original signal because a digital signal can only be fully received or not received at all. Cables should meet the S/PDIF specification as defined by the international standard IEC 60958 3 for assured performance. The male plug has a center pin that is in diameter, and is surrounded by an outer shell that is in diameter.

Недостатки

При соединении разъема-папы с разъемом-мамой внутреннее сигнальное соединение осуществляется раньше, чем гарантировано соединение с землей; это часто вызывает громкий гул, если оборудование включено во время соединения. Сигнальный провод и земля, обеспечиваемые RCA-соединением, реализуют несбалансированное подключение. Истинно сбалансированное соединение обычно предпочтительнее в определенных приложениях, особенно в профессиональной среде, поскольку оно позволяет использовать длинные кабели, снижая восприимчивость к внешним помехам. При использовании RCA-разъемов каждый сигнал требует собственного штекера. Даже для простого подключения кассетного магнитофона может потребоваться четыре разъема – два для стереовхода и два для стереовыхода. В любой типичной конфигурации это быстро приводит к беспорядку с кабелями и путанице в их подключении. Ситуация усугубляется при рассмотрении более сложных сигналов, таких как компонентное видео (всего три для видео и два для аналогового аудио или один для цифрового коаксиального аудио). Предпринимались попытки внедрить комбинированные аудио/видео разъемы для передачи прямых сигналов, но в аналоговой области ни один из них не получил широкого распространения, за исключением Европы, где разъем SCART был очень успешен. В течение некоторого времени 5-контактный разъем DIN был популярен для двунаправленного стереосоединения между аудио- и видеооборудованием, но он полностью устарел на современных потребительских устройствах. Хотя RF-модуляторы по своей природе передают комбинированные аудио/видео сигналы в видеоприложениях, они зависят от систем вещательного телевидения и RF-разъемов, которые не являются универсальными во всем мире; RF-сигналы также, как правило, уступают прямым сигналам из-за преобразования протокола и RF-ограничений трех основных аналоговых телевизионных систем (NTSC, PAL и SECAM). До того, как HD-телевидение стало стандартом, почти все телевизоры, видеомагнитофоны и DVD-плееры, продаваемые в Европе, были оснащены разъемами SCART. За пределами Европы обычно используются отдельные RCA-разъемы, дополненные RF-разъемами для обратной совместимости и простоты. Хотя мини-DIN-разъемы используются для S-Video соединений, композитное видео, компонентное видео и аналоговый звук (моно или стерео) используют RCA-разъемы, если сигналы не передаются через SCART. Однако в цифровой области комбинированные аудио/видео разъемы набирают популярность; HDMI широко используется сегодня для бытовой электроники, а DisplayPort, потенциальный конкурент HDMI, часто встречается на домашних компьютерах и периферийных устройствах.

When connecting the male into the female, the inner hot (signal) connection is made before the ground connection has been guaranteed; this often produces a loud buzz if the equipment is active when the connection is made. The hot signal wire and signal ground provided by an RCA connection implement an unbalanced connection. A true balanced connection is generally preferred in certain applications, particularly professional settings because it allows for the use of long cables while reducing susceptibility to external noise. Using RCA connectors, each signal requires its own plug. Even the simple case of attaching a cassette deck may need four of themtwo for stereo input and two for stereo output. In any common setup this quickly leads to a disarray of cables and confusion in how to connect them. This situation is made worse if one considers more complex signals like component video (a total of three for video and two for analog audio or one for digital coaxial audio). There have been attempts to introduce combined audio/video connectors for direct signals, but in the analog realm none of these has ever become common, with the exception of Europe where the SCART connector was very successful. For a time the 5 pin DIN connector was popular for bi directional stereo connection between A/V equipment, but it has been entirely displaced on modern consumer devices. Though RF modulators inherently transmit combined A/V signals in video applications, they depend on broadcast television systems and RF connectors which are not universal worldwide; RF signals are also generally inferior to direct signals due to protocol conversion and the RF limitations of the three major analog TV systems (NTSC, PAL and SECAM). Before HD television became a standard, nearly all TV sets, VCRs, and DVD players sold in Europe had SCART connectors, Outside Europe, separate RCA connectors are usually used, supplemented by RF connectors for backward compatibility and simplicity. Although mini DIN connectors are used for S Video connections, composite video, component video, and analog audio (mono or stereo) all use RCA connectors unless the signals are sent via SCART. In the digital realm, however, combined A/V connectors are gaining ground; HDMI is commonly used today for consumer electronics, and DisplayPort, a potential competitor to HDMI, is often found on home computers and peripherals.