IEC 60958-1:1999

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60958-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-12
Interface audionumérique –
Partie 1:
Généralités
Digital audio interface –
Part 1:
General
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60958-1:1999
Numéros des publications Numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.

Publications consolidées Consolidated publications

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,

Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to

indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.

et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation
mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement (On-line catalogue)*
(Catalogue en ligne)*
• IEC Bulletin
• Bulletin de la CEI Available both at the IEC web site* and
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* as a printed periodical
et comme périodique imprimé
Terminology, graphical and letter
Terminologie, symboles graphiques
symbols
et littéraux
For general terminology, readers are referred to
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- (IEV).
technique International (VEI).
For graphical symbols, and letter symbols and signs
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux approved by the IEC for general use, readers are
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et compilation of the single sheets and IEC 60617:
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: Graphical symbols for diagrams.
Symboles graphiques pour schémas.
* See web site address on title page.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60958-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-12
Interface audionumérique –
Partie 1:
Généralités
Digital audio interface –
Part 1:
General
 IEC 1999 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photo-copie et les including photocopying and microfilm, without permission in
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http://www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
M
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 60958-1 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

Articles
1 Domaine d’application. 8

2 Références normatives . 8

3 Termes et définitions . 8
4 Format d’interface. 12
4.1 Structure du format . 12
4.2 Codage de la voie. 16
4.3 Préambules . 16
4.4 Bit de validité. 18
5 Voie de signalisation. 18
5.1 Généralités . 18
5.2 Applications . 18
6 Données utilisateur . 22
6.1 Généralités . 22
6.2 Applications . 22
7 Exigences électriques . 22
Annexe A (informative) Utilisation du bit de validité. 24
Figure 1 – Format de la sous-trame (application linéaire MIC) . 14
Figure 2 – Format de la trame . 14
Figure 3 – Codage de la voie. 16
Figure 4 – Préambule M (11100010) . 18
Tableau 1 – Codage du préambule. 16
Tableau 2 – Format des données de la voie de signalisation . 20

60958-1 © IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

Clause
1 Scope . 9

2 Normative references . 9

3 Terms and definitions. 9
4 Interface format. 13
4.1 Structure of format . 13
4.2 Channel coding . 17
4.3 Preambles . 17
4.4 Validity bit . 19
5 Channel status . 19
5.1 General. 19
5.2 Applications . 19
6 User data . 23
6.1 General. 23
6.2 Applications . 23
7 Electrical requirements. 23
Annex A (informative) The use of the validity bit. 25
Figure 1 – Sub-frame format (linear PCM application) . 15
Figure 2 – Frame format . 15
Figure 3 – Channel coding . 17
Figure 4 – Preamble M (shown as 11100010). 19
Table 1 – Preamble coding . 17
Table 2 – Channel status data format. 21

– 4 – 60958-1 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
INTERFACE AUDIONUMÉRIQUE –
Partie 1: Généralités
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60958-1 a été établie par le sous-comité 100C: Appareils et
sous-systèmes audio, vidéo et multimédia, du comité d'études 100 de la CEI: Systèmes et
appareils audio, vidéo et multimédia.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
100C/246/FDIS 100C/253/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
La série 60958 est constituée des parties suivantes, avec le titre général «Interface audio-
numérique»:
Partie 1: Généralités
Partie 2 (RT): Mode de livraison de l’information sur le logiciel
Partie 3: Applications grand public
Partie 4: Applications professionnelles

60958-1 © IEC:1999 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
DIGITAL AUDIO INTERFACE –
Part 1: General
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard 60958-1 has been prepared by subcommittee 100C: Audio, video and
multimedia subsystems and equipment, of IEC technical committee 100: Audio, video and multi-
media systems and equipment.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
100C/246/FDIS 100C/253/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
IEC 60958 consists of the following parts under the general title: Digital audio interface:
Part 1: General
Part 2 (TR): Software information delivery mode
Part 3: Consumer applications
Part 4: Professional applications

– 6 – 60958-1 © CEI:1999
L'annexe A est donnée uniquement à titre d'information.

Le comité a décidé que cette publication reste valable jusqu’en 2002.

A cette date, selon décision préalable du comité, la publication sera

• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou

• amendée.
60958-1 © IEC:1999 – 7 –
Annex A is for information only.

The committee has decided that this publication remains valid until 2002.

At this date, in accordance with the committee’s decision, the publication will be

• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or

• amended.
– 8 – 60958-1 © CEI:1999
INTERFACE AUDIONUMÉRIQUE –
Partie 1: Généralités
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale décrit une interface série, unidirectionnelle, autosynchro-

nisante, pour l’interconnexion des appareils audionumériques grand public et professionnels
utilisant des échantillons audio codés MIC.

Cette norme donne la structure de base de l’interface. Des documents séparés définissent les
points spécifiques pour des applications particulières.
Lorsqu’elle est utilisée dans une application professionnelle, cette interface est principale-
ment destinée à acheminer des programmes monophoniques ou stéréophoniques, avec une
fréquence d’échantillonnage de 48 kHz et une résolution allant jusqu’à 24 bits par échantillon.
Elle peut être également utilisée pour acheminer des signaux échantillonnés à 32 kHz ou
à 44,1 kHz.
Lorsqu’elle est utilisée dans une application grand public, cette interface est principalement
destinée à acheminer des programmes stéréophoniques, avec une résolution allant jusqu’à
20 bits par échantillon, une extension à 24 bits par échantillon étant possible.
Lorsqu’elle est utilisée à d’autres fins, cette interface est principalement destinée à acheminer
des données audio codées autres que des échantillons audio codés par un codage MIC
linéaire. Des dispositions ont également été prises pour permettre à l’interface d’acheminer
des données informatiques ou des signaux codés par codage MIC non linéaire. La
spécification du format de ces applications ne fait pas partie de cette norme.
Dans tous les cas, des références d’horloge et des informations auxiliaires sont transmises
avec les programmes.
2 Références normatives
Aucune.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et les définitions suivantes
s’appliquent.
3.1
fréquence d’échantillonnage
fréquence des échantillons représentant un signal audio. Lorsque plusieurs signaux sont
transmis par la même interface, les fréquences d’échantillonnage sont identiques
3.2
mot d’échantillon audio
valeur d’un échantillon audionumérique. La représentation est linéaire, en binaire et en
complément à 2. Les nombres positifs correspondent à des tensions analogiques positives à
l’entrée du convertisseur analogique numérique (abréviation anglaise: ADC)

60958-1 © IEC:1999 – 9 –
DIGITAL AUDIO INTERFACE –
Part 1: General
1 Scope
This International Standard describes a serial, uni-directional, self-clocking interface for the

interconnection of digital audio equipment for consumer and professional applications, using

linear PCM coded audio samples.

It provides the basic structure of the interface. Separate documents define items specific to
particular applications.
When used in a professional application, the interface is primarily intended to carry mono-
phonic or stereophonic programmes, at a 48 kHz sampling frequency and with a resolution of
up to 24 bits per sample; it may alternatively be used to carry signals sampled at 32 kHz
or 44,1 kHz.
When used in a consumer application, the interface is primarily intended to carry stereophonic
programmes, with a resolution of up to 20 bits per sample, an extension to 24 bits per sample
being possible.
When used for other purposes, the interface is primarily intended to carry audio data coded
other than as linear PCM coded audio samples. Provision is also made to allow the interface to
carry data related to computer software or signals coded using non-linear PCM. The format
specification for these applications is not part of this standard.
In all cases, the clock references and auxiliary information are transmitted along with the
programme.
2 Normative references
None.
3 Terms and definitions
For the purpose of this International Standard, the following terms and definitions apply.

3.1
sampling frequency
the frequency of the samples representing an audio signal. When more than one signal is
transmitted through the same interface, the sampling frequencies are identical
3.2
audio sample word
the value of a digital audio sample. Representation is linear in 2's complement binary form.
Positive numbers correspond to positive analogue voltages at the input of the analogue-to-
digital converter (ADC)
– 10 – 60958-1 © CEI:1999
3.3
bit auxiliaire
les quatre bits les moins significatifs (abréviation anglaise: LSB) pouvant être assignés

comme bits auxiliaires et utilisés pour des informations auxiliaires, quand le nombre de bits

audio du champ de données principal est inférieur ou égal à 20

3.4
bit de validité
bit indiquant si les bits du champ de données principal de la sous-trame (créneaux temporels

de 4 à 27 ou de 8 à 27, selon la longueur du mot audio, tels que définis en 4.1.1) sont fiables

ou non
3.5
voie de signalisation
la voie de signalisation achemine, dans un format fixe, les informations qui sont associées à
chaque voie du champ de données principal et qui peuvent être décodées par n’importe quel
utilisateur de l’interface. Les exemples d’informations à acheminer par la voie de signalisation
sont: la longueur des mots d’échantillon audio, la pré-accentuation, la fréquence d’échantil-
lonnage, les codes temporels, les codes alphanumériques de source et de destination
3.6
données utilisateur
la voie des données utilisateur est prévue pour acheminer n’importe quelle autre information
3.7
bit de parité
bit prévu pour permettre la détection d’un nombre impair d’erreurs résultant des mauvais
fonctionnements de l’interface
3.8
préambule
structures spécifiques utilisées pour la synchronisation. Il existe trois préambules différents
(voir 4.3)
3.9
sous-trame
structure fixe utilisée pour acheminer les informations (voir 4.1.1 et 4.1.2)
3.10
trame
séquence de deux sous-trames successives qui sont associées

3.11
bloc
groupe de 192 trames successives. Le début d’un bloc est désigné par un préambule
particulier de sous-trame (voir 4.3)
3.12
codage de voie
méthode de codage par laquelle les chiffres binaires sont représentés pour une transmission
par l’interface
3.13
intervalle unitaire (abréviation anglaise: UI)
intervalle temporel nominal le plus court dans le schéma de codage. Il existe 128 intervalles
unitaires dans une trame d’échantillons

60958-1 © IEC:1999 – 11 –
3.3
auxiliary sample bit
the four least significant bits (LSBs) which can be assigned as auxiliary sample bits and used

for auxiliary information when the number of audio sample bits in the main data field is less

than or equal to 20
3.4
validity bit
a bit indicating whether the main data field bits in the sub-frame (time slots 4 to 27 or 8 to 27,

depending on the audio word length as described in 4.1.1) are reliable or not

3.5
channel status
the channel status carries, in a fixed format, information associated with each main data field
channel which is decodable by any interface user. Examples of information to be carried in the
channel status are: length of audio sample words, pre-emphasis, sampling frequency, time
codes, alphanumeric source and destination codes
3.6
user data
the user data channel is provided to carry any other information
3.7
parity bit
bit provided to permit the detection of an odd number of errors resulting from malfunctions in
the interface
3.8
preamble
specific patterns used for synchronization. There are three different preambles (see 4.3)
3.9
sub-frame
fixed structure used to carry information (see 4.1.1 and 4.1.2)
3.10
frame
the sequence of two successive and associated sub-frames
3.11
block
a group of 192 consecutive frames. The start of a block is designated by a special sub-frame
preamble (see 4.3)
3.12
channel coding
coding method by which the binary digits are represented for transmission through the interface
3.13
unit interval (UI)
the shortest nominal time interval in the coding scheme. There are 128 UI in a sample frame

– 12 – 60958-1 © CEI:1999
3.14
instabilité de l’interface
variation temporelle des transitions de données d’interface (passages au zéro) quand elles

sont comparées avec celles d’une horloge idéale

3.15
instabilité intrinsèque
instabilité de l’interface en sortie d’un dispositif qui est non synchronisé ou qui est

synchronisé à une source de référence sans instabilité

3.16
gain d’instabilité
rapport entre l’amplitude des composantes de l’instabilité en sortie et leur amplitude en entrée
de synchronisation du dispositif en essai
4 Format d’interface
4.1 Structure du format
4.1.1 Format des sous-trames
Chaque sous-trame est divisée en 32 intervalles temporels numérotés de 0 à 31 (voir la figure 1).
Les intervalles temporels 0 à 3 (préambules) acheminent un des trois préambules autorisés
(voir 4.1.2 et 4.3, ainsi que la figure 2).
Les intervalles temporels 4 à 27 (champ de données principal) acheminent le mot échantillon
audio suivant une représentation linéaire en complément à 2. Le bit de poids le plus signi-
ficatif (abréviation anglaise: MSB) est acheminé par l’intervalle temporel 27.
Lorsque l’on utilise une plage de codage de 24 bits, le bit de poids le moins significatif
(abréviation anglaise: LSB) est placé dans l’intervalle temporel 4 (voir la figure 1).
Lorsque l’on utilise une plage de codage de 20 bits, les plages temporelles 8 à 27 acheminent
le mot échantillon audio avec le bit de poids le moins significatif dans l’intervalle temporel 8.
Les intervalles temporels 4 à 7 peuvent être utilisés pour d’autres applications. Dans ce cas,
les bits contenus dans les intervalles temporels 4 à 7 sont appelés bits auxiliaires de
l’échantillon (voir la figure 1).
Si la source délivre moins de bits que l’interface ne le permet, (20 ou 24), les bits de poids les

moins significatifs sont forcés au «0» logique.
Pour une application audio MIC non linéaire ou une application de données, le champ de
données principal peut acheminer n’importe quelle autre information.
L’intervalle temporel 28 (bit de validité) achemine le bit de validité associé au champ de
données principal (voir 4.4).
L’intervalle temporel 29 (bit de données utilisateur) achemine 1 bit de la voie de données
utilisateur associée à la voie du champ de données principal transmise dans la sous-trame.
Pour les applications, se référer aux autres parties de la CEI 60958.
L’intervalle temporel 30 (bit de la voie de signalisation) achemine 1 bit d’information sur la
voie de signalisation associée à la voie du champ de données principal transmise dans la
sous-trame. Pour plus d’informations, se référer aux autres parties de la CEI 60958.

60958-1 © IEC:1999 – 13 –
3.14
interface jitter
the deviation in the timing of interface data transitions (zero crossings) when compared with an

ideal clock
3.15
intrinsic jitter
the output interface jitter of a device that is either free-running or is synchronized to a jitter-free

reference
3.16
jitter gain
the ratio of the amplitude of jitter components at the output to their amplitude at the
synchronization input to the device under test
4 Interface format
4.1 Structure of format
4.1.1 Sub-frame format
Each sub-frame is divided into 32 time slots, numbered from 0 to 31 (see Figure 1).
Time slots 0 to 3 (preambles) carry one of the three permitted preambles (see 4.1.2 and 4.3;
also see Figure 2).
Time slots 4 to 27 (main data field) carry the audio sample word in linear 2's complement
representation. The most significant bit (MSB) is carried by time slot 27.
When a 24-bit coding range is used, the LSB is in time slot 4 (see Figure 1).
When a 20-bit coding range is used, time slots 8 to 27 carry the audio sample word with
the LSB in time slot 8. Time slots 4 to 7 may be used for other applications. Under
these circumstances, the bits in the time slots 4 to 7 are designated auxiliary sample bits (see
Figure 1).
If the source provides fewer bits than the interface allows (either 20 or 24), the unused LSBs
are set to a logical "0".
For a non-linear PCM audio application or a data application the main data field may carry any
other information.
Time slot 28 (validity bit) carries the validity bit associated with the main data field (see 4.4).
Time slot 29 (user data bit) carries 1 bit of the user data channel associated with the main data
field channel transmitted in the same sub-frame. For the applications, refer to the other parts of
IEC 60958.
Time slot 30 (channel status bit) carries 1 bit of the channel status information associated with
the main data field channel transmitted in the same sub-frame. For details refer to the other
parts of IEC 60958.
– 14 – 60958-1 © CEI:1999
L’intervalle temporel 31 (bit de parité) achemine 1 bit de parité dont la valeur est telle que les

intervalles temporels 4 à 31 inclus acheminent un nombre pair de «1» et un nombre pair de

«0» (parité paire).
NOTE Les préambules ont une parité paire comme caractéristique explicite.

034 7827 28 31
L
...