S/PDIF – Sony/Philips Digital Interface

Abkürzung: S/P-DIF

S/PDIF ist die Schnittstelle, über die Audiogeräte digitale Tonsignale austauschen, ohne sie unterwegs in analoge Spannungen umzusetzen. Sie stammt aus den 1980er Jahren, ist in IEC 60958 festgelegt und findet sich an Fernsehern, Spielkonsolen, Soundkarten, Verstärkern und Soundbars.

Ihr Kennzeichen: Sie überträgt zwei Kanäle unkomprimiert oder einen komprimierten Mehrkanalstrom — in einer Richtung, ohne Rückkanal und ohne Aushandlung.

Die zwei Steckervarianten von S/PDIF

Dieselben Daten, zwei physische Wege:

Koaxial über ein Cinch-Kabel mit 75 Ohm Wellenwiderstand, meist mit orangefarbener Buchse gekennzeichnet. Elektrisch verbunden, dafür unempfindlich gegen Knicke und über größere Längen brauchbar.

Optisch als TOSLINK über eine Kunststofffaser, erkennbar an der quadratischen Buchse mit Klappe und dem roten Leuchten. Die Verbindung ist galvanisch getrennt — Brummschleifen zwischen Geräten an verschiedenen Steckdosen sind damit ausgeschlossen. Der Preis ist Empfindlichkeit: Die Faser verträgt keine engen Radien, und die Standardausführung ist auf einige Meter begrenzt.

An Notebooks und manchen Mainboards findet sich eine Mischform, bei der die analoge Kopfhörerbuchse zugleich einen optischen Ausgang enthält (Mini-TOSLINK). Sichtbar wird das am roten Schimmer in der Buchse.

Ein Kabel mit 50 Ohm statt 75 oder ein gewöhnliches Audio-Cinchkabel funktioniert häufig trotzdem — bis zur Grenze, an der der Empfänger den Takt verliert und sich mit Aussetzern meldet.

Was S/PDIF überträgt und was nicht

Die Bandbreite der Schnittstelle begrenzt, was durchpasst, und daraus ergeben sich fast alle praktischen Fragen:

Stereo unkomprimiert bis 24 Bit und 96 kHz, bei manchen Geräten bis 192 kHz. Das ist der Normalfall und qualitativ einwandfrei.

Komprimierte Mehrkanalformate wie Dolby Digital und DTS, die als Datenstrom durchgereicht und erst im Verstärker dekodiert werden. In Menüs heißt diese Betriebsart Bitstream oder Durchschleifen.

Nicht übertragbar sind die hochauflösenden Mehrkanalformate heutiger Filmtonspuren — Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio, Dolby Atmos. Dafür reicht die Datenrate nicht. Hier liegt die wichtigste Konsequenz für die Praxis: Wer eine Soundbar oder einen Verstärker über S/PDIF anschließt, bekommt bestenfalls Dolby Digital, nie Atmos. Dafür braucht es HDMI mit ARC oder eARC.

Ebenfalls nicht übertragen werden Steuerbefehle. Lautstärke und Einschaltzustand laufen nicht über S/PDIF, weshalb eine Fernbedienung, die über HDMI beide Geräte steuern würde, hier zwei Bedienungen erfordert.

Im Datenstrom stecken neben dem Ton einige Statusbits, darunter das SCMS-Kennzeichen zur Kopierkontrolle — ein Erbe der DAT-Ära, das gelegentlich noch dafür sorgt, dass ein Aufnahmegerät sich weigert.

Typische Fehlerbilder

Kein Ton, obwohl alles verbunden ist. Die häufigste Ursache ist die Einstellung im Quellgerät: Steht sie auf PCM, während ein Mehrkanalstrom anliegt, oder umgekehrt auf Bitstream an einem Verstärker, der nur Stereo kann, bleibt es still. Die Einstellung heißt je nach Gerät PCM, Bitstream oder Auto.

Knacken und Aussetzer deuten auf ein Taktproblem. S/PDIF überträgt den Takt im Datenstrom; der Empfänger gewinnt ihn zurück. Ein schlechtes Kabel, eine verschmutzte Faser oder ein zu langer Weg stören diese Rückgewinnung.

Lautes Rauschen statt Musik entsteht, wenn ein Verstärker einen komprimierten Datenstrom als unkomprimiertes PCM auslegt und die Bits direkt in Spannungen umsetzt. Abhilfe ist dieselbe Einstellung wie oben — und Vorsicht mit der Lautstärke beim Ausprobieren.

Abgrenzung

AES/EBU ist die professionelle Variante desselben Verfahrens: symmetrisch über XLR mit 110 Ohm und höherem Pegel. Die Datenstruktur ist fast gleich, weshalb sich beide mit einem Anpassglied verbinden lassen.

HDMI überträgt Bild und Ton gemeinsam, beherrscht die hochauflösenden Mehrkanalformate und bringt mit ARC einen Rückkanal und mit CEC die Gerätesteuerung mit. Es hat S/PDIF im Heimkino weitgehend abgelöst.

ADAT Lightpipe nutzt denselben optischen Steckverbinder, überträgt aber acht Kanäle in einem anderen Format. Ein TOSLINK-Kabel passt in beide Buchsen — die Geräte verstehen sich trotzdem nicht.

Analoge Cinch-Verbindungen nutzen denselben Steckertyp. Ein S/PDIF-Ausgang an einen analogen Eingang liefert nur Rauschen.

Quellen

• IEC 60958: Digital audio interface
• IEC 61937: Interfaces for non-linear PCM encoded audio bitstreams
• AES3: Serial transmission format for two-channel linearly represented digital audio data