2023 SC&T 聖誕節 - 送給星星的祝福
今年的聖誕節，我們認識了來自台灣東部的自閉症照護機構，並與這些樂天的孩子們有了令人難忘的互動。
本篇文章介紹了如何利用 HDMI 影像聲音分離的技術將電視音訊連接到外接喇叭等設備播放，亦即 HDMI 影音分離器 以及 HDMI ARC/eARC 的功能介紹。內容包含：
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為什麼需要將 HDMI 聲音分離？
HDMI 不利於外部聲音設備
在過去的影音傳輸會拆成聲音及影像輸出兩種介面，如電視訊號的 CVBS，或是 DVD、遊戲機等影音訊號使用的色差端子。到了 HDMI（High Definition Multimedia Interface）推出後便改變了。HDMI 將影像及聲音統一進行傳輸，大幅增加了使用者的便利，間接讓顯示器都會內建喇叭裝置，播放 HDMI 輸入的聲音。
然而，追求更高音質的使用者會更傾向於使用不屬於顯示器的揚聲裝置，而非使用電視內建的喇叭。現在電視講求輕薄，而高端的喇叭需要更多的空間製造共鳴，甚至架設多處喇叭製造環繞音效，因此兩者的訴求是衝突的。此時就需要將 HDMI 的聲音分離出來，在外部的聲音設備播放。
越來越多的影音播放來源
一般來說，現在許多的電視盒、藍光播放器也有獨立的聲音介面，可以外接音響、揚聲器等設備，但是現在的影音播放來源越來越多樣，同一組顯示器、喇叭，可能要處理 3~5 種以上的來源。這對顯示器來說問題比較小，因為現在的顯示器，可能都會有三組以上的 HDMI 輸入接口。
將來源內建在電視內 - 智慧型電視的崛起
此外，還有一個非常重要的趨勢是智慧型電視的崛起。智慧型電視是將影音來源內建在電視內，因此缺少了傳輸的過程，影音的來源便被綁定在顯示設備中，影音傳輸無法被分開。
以上這些狀況，都會增加影音分離的複雜性。以下將介紹影音產業針對這些情況的解決方式。
如何將電視 HDMI 外接喇叭／外部聲音設備
HDMI ARC/eARC vs. 影音分離器：配置與比較
什麼是 HDMI ARC、eARC？
HDMI ARC、eARC 在設計原則上是相同的，它最主要的目的就是將電視與外部聲音設備綁在一起，不論有多少設備，只要在電視上顯示，電視的聲音就會傳輸到外部聲音設備上播放，因此在您可以在系統上將電視、擴大機與外部喇叭視為一個整體。
HDMI ARC/eARC 基本連線方式
我們要理解 HDMI ARC/eARC 連線的方式之前，需要先理解 ARC/eARC 的設計邏輯。ARC 技術的崛起是因為影音設備商發現使用者有太多設備需要控制，過去若要在多來源的狀況下使用喇叭，不但要調整揚聲器輸入來源、電視輸入來源，還要操作來源設備（如：DVD player），除此之外還製造過多線路，衍伸出許多安裝上的困難。
因此 ARC 的連線的重點是：
- 由電視分配聲音給外部聲音設備
- 使用規格單一的 HDMI 線材（相對聲音設備的線材）
- 多組來源要做聲音傳輸，皆共用一條帶 ARC 功能的 HDMI 線
這樣，不論有多少種影音設備輸入，只要螢幕顯示，喇叭就會輸出聲音，因為電視與喇叭是連動的。
當然現在市面上有一些 Soundbar，本身內建 ARC 的功能，這邊先不介紹，我們未來將更深入的解析 ARC/eARC 的連線方式與種類。
HDMI ARC/eARC 影音分離的限制
雖然 ARC/eARC 如此好用，但其最大的限制就是顯示器和外部聲音設備本身都要支援 ARC/eARC，而過去的許多設備不一定支援 ARC 協定，此時就會談到 HDMI 影音分離器的使用方式。
什麼是 HDMI 影音分離器？
在高階應用上，聲音設備的更換率較影像設備低
高階的應用中，相較於影像設備，聲音設備的更換率是較低的，主要原因有三種：
- 追求聲音品質的應用中，揚聲器、喇叭的更換的成本較高，在這樣的應用中揚聲器等設備的更換頻率可能為 5~10 年，但是電視可能 2~3 年就會更換一次。
- 聲音技術的更新時間較長。5.1 聲道的應用早在 1979 年《現代啟示錄》電影上映時就出現，而 7.1 聲道則是出現在 1999 年的《星際大戰首部曲》電影上映時。雖然現在有至多 12 聲道的技術，但至今市面上的主流仍是以 7.1 聲道為主。
- 聲音安裝、更換的施工較影像更為複雜，尤其是在家庭劇院的應用中。
HDMI 影音分離器功能
影音分離器的功能在 HDMI 傳輸過程中，將聲音訊號分離出來，以 SC&T HAE01 來說，可以將聲音訊號透過 HDMI 輸出至 Soundbar 或揚聲器，或輸出成 SPDIF 光纖聲音訊號、3.5mm 聲音輸出等。
適用影音分離器的時機
影音分離器主要在解決不同世代聲音設備的連接問題，以下列出幾種應用時機：
- 當揚聲器支援的畫質與新的螢幕畫質不同（須注意影音分離器是否有升降頻）
- 當揚聲器沒有 HDMI 介面
- 聲音來源設備只有 HDMI，沒有其他聲音介面
了解更多關於 HAE01：4K60Hz 1進2出 HDMI分配器（搭載聲音分離及升降頻功能）
不能使用在智慧型電視上
影音分離器，需要一組 HDMI 來源、HDMI 顯示和外部聲音設備，影像要經由 HDMI 線傳輸，才能將影音分離出來。但是智慧型電視內建的影像來源，是不需要透過 HDMI 線傳輸的，因此不能使用在智慧型電視的影像來源中。好在多數的智慧型電視都支援 ARC/eARC，因此只要聲音設備能符合 ARC/eARC 規格還是能使用外部聲音設備。
影音分離器會影響音質與畫質嗎？
採樣率是關鍵
HDMI 是數位訊號。一般來說，HDMI 訊號源可以支援多種聲音格式，如 LPCM、Dolby TrueHD、DTS-HD MA 等，這些格式都有不同的採樣率、位元深度和聲道數，影響聲音的清晰度和細節。如果 HDMI 訊號源的聲音格式和品質本身就不高，那麼 HDMI 影音分離器也無法提升它們。
而對採樣率影像最大的是 HDMI 版本，如 HDMI 1.4 的採樣率為 768 kHz ， HDMI 2.0、2.1 的採樣率為 1536 kHz。
降頻功能
不同世代之間的影像、聲音設備，也會有 HDMI 版本的差異，如果您已經確定設備之間的 HDMI 版本不同，那您的影音分離器就要有降頻功能，降頻功能的作用，是讓您在升級 4K@60Hz 顯示器時，聲音設備仍能使用 1080p 的配置。因此保險起見，建議找有降頻功能的影音分離器，否則可能會影響您的影像畫質。
線材長度
如果聲音設備接的是 HDMI 線材（如 Soundbar 等 HDMI 輸入介面的聲音設備），要注意線材長度。因為即使顯示設備與聲音設備有固定且匹配的採樣率，線材的長度會影響聲音訊號從輸出傳輸到輸入的時間，一般來說在需求長度範圍內越短越好。
影音分離器如何連接多個影音來源？
如果有更多來源的需求，也可在影音分離器前依據來源的數量，加裝切換器，這樣可以在不更動後端影音配置的狀況下，快速切換影音的來源。
了解更多：4K60Hz 4進1出 HDMI 切換器
另外也可以直接選擇有 ARC 及影音分離功能的矩陣（HS42M-4K6G），能兼顧多設備的需求，也能直接在矩陣傳輸階段，將聲音分離出來。
了解更多：4K60Hz 4進2出 HDMI切換矩陣器（搭載聲音分離及升降頻功能）
如何挑選 HDMI 影音分離器
現在，您可能想知道應該如何選擇適合您需求的 HDMI 影音分離器。這裡有一些建議：
- 輸入和輸出選項
確保所選的設備具有足夠的輸入和輸出選項，以滿足您的需求。這樣您就可以輕鬆連接多個設備。
- 音質支持
查看設備是否支持高解析度音訊格式，例如 DTS-HD Master Audio 或 Dolby TrueHD。這將確保您獲得最佳的音質體驗。
- 易用性
選擇一款易於設置和操作的 HDMI 影音分離器，以節省您的時間和困擾。
- 品牌信譽
選擇知名品牌的產品，這通常意味著更好的質量和客戶支持。
總結一下，HDMI 影音分離器（HDMI Audio Extractor）是提升音質和畫質的絕佳方式，同時為您的多媒體體驗增色不少。請確保根據您的需求和預算選擇適合您的設備，這將使您的娛樂體驗更上一層樓。
結論：HDMI ARC、影音分離器的選擇
讓 HDMI 聲音在外部聲音設備播放的方式有許多種，包含 HDMI ARC、影音分離，但主要考量仍是要配合前後端設備的使用。一般來說，全新的設備可能會使用 ARC、eARC 這類設計，但是若有舊設備需要相容，就可以考量影音分離器來達成您的需求。如有其他疑問歡迎跟我們討論。
