Гитара балансный или не балансный

Что такое балансное подключение наушников

Балансным подключением называют метод стыковки акустического оборудования посредством балансной линии. Соединение зачастую применяется на концертных платформах, в звукозаписывающих студиях – там, где необходимы длинные провода, поглощающие входящие помехи. Чем отличается «балансный выход» от небалансного, в чем особенности каждого из них?

Что такое балансный и небалансный вход

Балансный вход представляет собой симметричную трансляцию сигнала по паре кабелей от одного устройства к другому. Один провод транслирует сигнал в противофазе относительно второго кабеля. Также присутствует 2-ий проводник симметричной связующей линии – нейтральный кабель, называемый «землей» сигнальной. Преимущество представленного соединения, относительно несимметричных лучей – сверхвысокая помехоустойчивость.

Стало возможно получать устойчивый сигнал связи без каких-либо помех в случае, если активная звукозаписывающая аппаратура находится на удаленном расстоянии. Так, можно отдалить устройство на несколько десятков метров и качество акустики при этом останется высоким. Балансовые линии незаменимы в профессиональной музыкальной сфере (концертные сцены, звукозаписывающие помещения), когда необходимо обеспечить безупречное качество звучания.

схема балансных и не балансных входов

Следующее преимущество такого входа, как принято считать – стандартизированное определение выходных/входных характеристик устройств, например, уровней электросигналов, сведенных к 0 дБ, сопротивления. Эти параметры имеют большое значение также в профессиональной сфере, например, при замене аппаратуры разных производителей. В обычной ситуации требуется корректировка сигнальных уровней, при балансном входе этого делать не нужно.

Если на распределительном оборудовании находятся XLR-разъемы, это указывает на симметричное соединение. А вот «сквозная» это симметрия или она образуется посредством специальных схемных разрешений, точно определить нельзя. «Сквозной» подход (от источника сигнала до выходного каскада аудиоусилителя симметрия элементов подключенного оборудования сохранена) встречается редко. Как правило, он присущ дорогой аппаратуре известных брендов.

При небалансовом входе используется 2 проводника – по одному сигнал передается, по другому кабелю ток возвращается в обратном направлении. Необходимо помнить, что ток может циркулировать только по замкнутому кругу, значит, требуется создать своеобразный виток (источник-приемник), однако при этом не исключены помехи. В одной ситуации, когда, например, к усилителю подключаются колонки, сопротивление и приемника, и источника сравнительно небольшое. Здесь будет слышна только очень сильная, мощная помеха.

Если кабель коротковат (межблочник), к тому же он экранирован («земля» проходит по кабельной оплетке), лишние шумы также обычно отсутствуют. А вот при наличии очень длинного микрофонного провода, в котором амплитуда сигнала измеряется в милливольтах, уровень наводки равен уровню сигнала, искаженного звучания не избежать.

Особенности балансной схемы

Для понимания сути балансной схемы можно взять усилитель, имеющий дополнительные модули фонокорректора, ЦАПа. То есть, такой, где представлен полный тракт. Заглянув вовнутрь устройства, можно понять, что стыковка с усилителем осуществляется за счет 3-х контактных аудиовходов/аудиовыходов в разъемах XLR. В схеме присутствуют 3 импульсных проводника:

Сигнал в небалансовой схеме пропускают через себя только «плюс» с «землей», а в балансной присутствует еще луч – своеобразный отклик «плюсового» импульса. Амплитуда сигнала повышается вдвое, полезный эффект получается в результате того, что врывающиеся в звуковой тракт шумовые искажения однополярны. Когда наводка попадает на «плюсовое» плечо в фазе, то в противофазе она объявляется в «минусовом» плече. Происходит взаимное гашение постороннего шума, и звук остается чистым.

В усилителе балансового типа, если верить схемотехнике, единый канал идентичен двум каналам противоположного типа. Вместо единственного операционного транзистора, функционирующих промеж «земли» и «плюса», применяются симметричные пары таких устройств. Один из них функционирует в «плюсовом» плече, другой преобладает в «минусовом», а «земля» – срединная точка среди них.

Говоря простым языком, можно превратить один усилитель стереофонический в монофонический посредством усиления «минусового» плеча положительным правым либо левым каналом. Таким образом, внутри устройства находится пара звуковых трактов с симметрично рассредоточенными компонентами.

Важная особенность: в схеме каждый канал обладает собственной «землей», не стянутой с заземлением чужого канала. Напротив, в небалансовой схеме «земля» является всеобщей и усиление всех каналов осуществляется в одной микросхеме/лампе.

Преимущества и недостатки подключения

Балансное подключение вследствие технических особенностей имеет пару преимуществ.

1. Передача спутникового сигнала без малейших помех, искажений на достаточно большие расстояния. Достигается это по следующей причине: разность потенциалов инверсионного и прямого балансовых сигналов вдвое больше сравнительно с разностью потенциалов единственного сигнала и «земли» в линии небалансной. В последнем варианте на выходе получается чистое звучание без значительных помех и искажений на расстояниях порядка 15-20 м, в то время как при балансовом подключении спутниковая линия фактически достигает длины в 200 и более метров.
2. Второе преимущество – более высокая устойчивость к искажениям, достигаемая несколькими обстоятельствами. Аудиоданные транспортируются противофазным сигналом, вследствие чего синфазные помехи, образованные наружными наводками, гасятся. Кроме этого, присутствующий 3-ий проводник способствует контролю разницы инверсионного и прямого импульсов; детектированию искажений, образовывающихся в одной из 2-х медийных линий; снижению разными вариантами давления на полезные импульсы (к примеру, за счет смешения входящих инверсионного и прямого импульсов). Наконец, еще один несомненный плюс – бо́льшее расхождение потенциалов между инверсионным и прямым дифференциальными проводниками, по сравнению с расхождением потенциалов между одним сигналом и «землей» небалансной линии, дает более стойкий к ослабеванию аналогового сигнала с бо́льшим соотношением «сигнал-звук».

Недостаток балансового подключения – наличие вспомогательного передатчика и более сложного воспроизведения передающего и принимающего оборудования.

В чем отличие балансного и небалансного подключения

Между балансным и небалансовым подключениями существует несколько значимых различий. Так, первое имеет следующие плюсы:

• наличие дополнительного проводника, способствующего контролю разницы между инверсионным и прямым сигналами, преобразованию торможений в одной из медийных линий и снижению их воздействия на положительный импульс;
• подавление синфазных помех, образованных внешними шумами, посредством транспортировки информации дифференциальным сигналом;
• разность зарядов между инверсионным и прямым проводниками, гораздо бо́льшая сравнительно разницы потенциалов одного сигнала и «земли» небалансной линии, в результате дает устойчивый к гашению аналоговый сигнал (соотношение «сигнал-звук» больше).

Небалансовое подключение имеет более простую реализацию передающего и принимающего устройств, не работает на больших расстояниях (не более 6 м). Оно чаще используется при подключении гитарного усилителя, гитары.

Оба метода подключения разделяются по способу использования:

• небалансное подключение применимо при межблочных связках в радиусе единственной стойки аппаратуры;
• балансное подключение используется на внушительные расстояния, к примеру, от пульта звукорежиссера к усилителям мониторных динамиков.
• эксплуатация балансного подключения, например, в концертном оснащении, где используются довольно длинные аудиолинии, проходящие сквозь насыщенную помехами среду.

Как сделать балансные наушники из обычных

Существует 2 факта о балансных наушниках:

1. Обычные наушники, которые можно купить в любом маркете аудиоаппаратуры, можно легко превратить в балансовые. Даже если производитель заявил, что выпущенные им наушники не являются балансными, они становятся такими при присоединении хорошего кабеля другого изготовителя. Это относится к внутриканальным наушникам либо оснащенным Y-образным подключением провода – здесь канальные динамики не стянуты «минусовым» проводом.
2. Аудиовыход балансного усилителя и аналогичный кабель обладают 4-мя контактами. Каналы не сочленены общими проводами. Массу примеров можно найти среди обзоров оборудования High-End, китайского Hi-Fi.

Плеер с балансным выходом требует подключения наушников аналогичного типа, с которыми в комплекте обычно идут 2 кабеля. При подключении к нему простейших наушников звук может обернуться монофоническим, однако если некачественно сделана распайка. Производители пока не нашли универсальный вариант распиновки балансового выхода, поэтому, например, к плееру могут не подойти балансные наушники. Кроме этого, выход плеера может рассчитываться на «джек» в 2,5 мм, а наушники могут иметь «jack» в 3,5 мм.

При подключении Hi-Fi-оборудования и студийной аппаратуры используется симметричная передача аудиосигнала и интерфейс, защищенный от помех. Такое подключение требует использования кабелей trs или xlr, оснащенными по 3 токопроводящих кабеля для каждого канала. Для балансного подключения применяется по 2 провода на каждый канал.

разъёмы «джек» (TRS, TRRS)

Балансовые кабели для наушников оснащены 4-мя контактами каждый. Это позволяет присоединять один наушник к выходу балансного усилителя независимо от другого наушника. При индивидуальном подключении наушников правого и левого каналов оборудование становится балансным, однако необходимо использовать специальный кабель. На вход усилителя можно подавать балансный и несимметричный сигнал.

Для балансового подключения наушников необходимы:

• наушники с раздельным подключением каналов;
• провод балансный, оборудованный специальными разъемами;
• усилитель балансовый;
• если усилитель оснащен специальными входами, можно добавить балансный источник.

Во время аудиозаписи через микрофон не обойтись без наушников – они позволяют контролировать весь процесс. Подавляющее большинство звуковых карт оснащено специальным разъемом или несколькими разъемами для наушников. Подключение к аудиоинтерфейсу не составляет труда – следует состыковать наушники с оборудованием через гнездо формата jack 6,3. Если в наушниках нет такого штекера, можно использовать переходник.

Вывод

Балансное подключение – это масса преимуществ перед другими типами соединения аудиоустройств. Благодаря ему достигается высокое качество звучания. Даже если наушники низкочувствительны, через них получается хороший звук благодаря балансовому подключению.

Радиоинженер (по первому высшему образованию). С раннего детства слушаю разнообразную музыку. Всегда интересовался звуковоспроизводящей аппаратурой, которую обновлял множество раз. Я увлеченный любитель и музыка по жизни всегда со мной. Увлекаюсь HI-Fi уже более 20 лет.

Источник

Кабель: балансный и не балансный

В статье максимально доступным языком объяснены отличия между 2-мя типами аудиокабелей — балансным и небалансным.

Покупая в первый раз Jack- или XLR-кабель, неопытный в этом деле музыкант часто сталкивается с дилеммой: какой тип предпочесть — балансный или небалансный? В чем между ними разница и насколько она существенна? Для полного ответа на этот вопрос нужно рассмотреть принцип работы каждого из аудиокабелей, чем мы дальше и займемся. Тем более, что говорить о дефиците материалов по этой теме не приходится — существует много справочников и масса полезной информации в Интернете.

В чем же разница?

Сначала разберемся с конструкцией.

Небалансные кабели

Достаточно счистить слой изоляции небалансного кабеля, и первое, что бросится в глаза — это экранирующая металлическая оплетка. По английски она называется «BraidedShield». Её основное назначение заключается в подавлении поступающих извне помех, проявляющихся в виде шумов на выходе. Экранирующая оболочка выполнена в виде сетки из медной и тонкой проволоки, покрывающей сигнальный провод поверх изоляции. Существует 3 основных вида оплетки — однослойная, двухслойная и так называемая французская. В зависимости от вида экранирующей оплетки отличается и степень подавления поступающих помех.

Если небалансный кабель был поврежден, то его легко отремонтировать. Для этого нужно вскрыть внешнюю изоляцию и извлечь провод из-под слоя металлической оплетки. Затем соединить оборванные концы сигнального провода и снова заизолировать. Однако по эффективности подавление помех небалансный аудиокабель никогда не сравнится с балансным.

Балансные кабели

Под слоем защитной изоляции балансного (второе название «линейного») кабеля можно обнаружить ряд дополнительных элементов. Например, наличие еще одной оболочки из фольги. Кроме оплетки и слоя фольги, внутри кабеля имеется 2 сигнальных проводника и «земля» с нулевым потенциалом.

Сигнальные проводники в свою очередь делятся на положительный — Плюс (в английском варианте «Hot», чаще «Positive») и отрицательный — Минус (англ. «Negative»). Эти 2 провода не предназначены для передачи стереосигналов и аналогия с RCA-кабелями здесь неуместна. Итак, балансный кабель состоит из экранирующей оплетки и 2 сигнальных каналов (внутри каждого из которых имеется 2 небалансных провода: плюс и минус).

Оба вида кабеля объединяет наличие той самой экранирующей оплетки, благодаря которой существенно минимизируется выходное соотношение «сигнал/шум». Источником шума чаще всего выступает электромагнитное излучение от соседних аудиокабелей, в результате чего качество звукового сигнала становится хуже.

Вообще, появление шумов в процессе звукозаписи или работы со звуковым сигналом обусловлено 2-мя основными факторами — радиочастотными или RFI-сигналами (от англ. Radio Frequency Interference) иэлектромагнитнымипомехами (англ. EMI или Electromagnetic Interference). Определить последние можно по характерному гудению динамиков.

Балансный или небалансный кабель: как сделать правильный выбор?

Небалансные кабели применяются в основном для подключения электрогитар и других электронных инструментов в одну линию, а также для соединения звуковоспроизводящего оборудования. Длина небалансного кабеля в этом случае выбирается не больше 6-ти метров. Если кабель будет длиннее, то вероятность возникновения шумов резко повышается. Но даже при использовании кабелей минимально возможной протяженности, не стоит проводить концерты рядом с крупными радиостанциями (радиоточками, вышками и т.д.). А такие устройства как удлинители и преобразователи напряжения питания обязательно нужно расположить на удалении от сигнальных аудиокабелей.

Подчеркнем снова, что чем больше длина кабеля, тем вероятнее наличие шумов в динамиках. Особенно следует подумать на сокращением длины сигнального кабеля при подключении микрофона. Сигнал с этого устройства очень слаб и легко может быть испорчен внешними радио- и электромагнитными излучениями.

Сегодня можно приобрести балансный кабель с 2-мя слоями экранирования. Однако трудно говорить о том, что такая конструкция обеспечивает более эффективную защиту от шумов. Его стоимость выше, однако этот критерий не является определяющим. Сначала нужно четко поставить задачу, и найти оптимальный для её решения вариант кабеля.

Принцип работы балансных кабелей

Ничего сложного в работе балансного кабеля нет. Электрический сигнал подается на 2 сигнальных провода — отрицательный и положительный. Отличие в фазе — через «плюс» проходит неинвентированный сигнал. Фаза аудиосигнала, проходящего через «минус», повернута на 180 градусов.

Пусть у нас есть 2 кабеля, соответствующие 2-м каналам: первый назовем Канал 1, а второй — канал 2. На оба канала мы подадим идентичные сигналы с активной формой волны. В результате выходной аудиосигнал станет в 2 раза больше. Если пустить по каналам 2 аудиосигнала с отличающейся на 180 градусов фазой, то на выходе будет ноль.

Как изменится описанная выше ситуация при использовании балансного кабеля? Пусть один и тот же сигнал проходит по «плюсу» Канала 1 и по «минусу» канала 2. По причине передачи аудиосигналов по проводам разной полярности они будут находиться в противофазе. Но главное отличие заключается вот в чем: вычитая из аудиосигнала, проходящего по «плюсу» Канала 1, второй инвертированный сигнал, действующий в «минусе» Канала 2, на выходе получаем аудиосигнал с вдвое большей амплитудой.

При дальнейшем прохождении через 2-ой коннектор XLR-кабеля, фаза сигнала снова меняется на противоположную и суммируется с сигналом, проходящим по «плюсу» Канала 1. В чем же основная хитрость такого подхода? В подавлении помех. Ведь помехи, возникающие в обоих каналах, одинаковы по фазе и форме (из-за близости расположения проводов). При вычитании сигналов с противоположной фазой, последние суммируются и усиливаются. Синфазные помехи при вычитании попросту исчезают, а на выходе балансного кабеля остается только полезный сигнал с удвоенной амплитудой.

Источник