平衡信号與非平衡信号
發布時(shí)間(jiān):2019-4-8 浏覽次數(shù):5633次 來(lái)源:
聲波轉變成電(diàn)信号後,如果直接傳送就是非平衡信号,如果把信号反相,然後同時(shí)傳送反相的信号和(hé)原始信号,就叫做(zuò)平衡信号,平衡信号送入差動放大(dà)器(qì),原信号和(hé)反相位信号相減,得(de)到加強的原始信号,由于在傳送中,兩條線路受到的幹擾差不多(duō),在相減的過程中,減掉了一樣的幹擾信号,因此更加抗幹擾。
平衡信号跟非平衡信号最大(dà)的差别就在于抗噪聲的能力,在物理(lǐ)架構上(shàng),實現平衡傳輸,需要并列的三根導線來(lái)實現,即接地線、熱端線、冷端線。因此,平衡輸入、輸出接頭,必須具有(yǒu)三個(gè)腳位,如卡侬頭,大(dà)三芯TRS接頭或者XLR3接頭。
非平衡傳輸隻有(yǒu)兩個(gè)端子,即:信号端與接地端。對于這種單相信号,為(wèi)防止共模幹擾使用同軸電(diàn)纜,外皮是地中間(jiān)的芯是信号線。常見的接頭,如BNC接頭,RCA 接頭等。這種傳輸方式,通(tōng)常在要求不高(gāo)和(hé)近距離信号傳輸的場(chǎng)合使用,如家(jiā)庭音(yīn)響系統。
就是用三根線(分别為(wèi)熱端〔hot〕、冷端〔cold〕、地線〔Gnd〕)來(lái)傳送一路(單聲道(dào))音(yīn)頻信号。
要十分注意的是:它是平衡信号,雖然有(yǒu)三個(gè)接頭,但(dàn)傳送的隻是一路單聲道(dào)信号。要傳送立體(tǐ)聲,得(de)一對這樣的插頭才行(xíng)!
既然兩根線就能傳送一個(gè)聲道(dào)信号,為(wèi)什麽要搞出三根線?熱端和(hé)冷端又是什麽?
原理(lǐ)是這樣,其實熱端和(hé)冷端傳送的信号是同一個(gè)信号。隻不過在信号的發出端,把一個(gè)聲音(yīn)信号分成兩路,一路正相的進入熱端,一路做(zuò)一個(gè)反相以後進入冷端。而在信号的接入端,把冷端的信号做(zuò)一個(gè)反向,和(hé)熱端合并,得(de)到最終的信号。
幹嘛要這麽複雜呢?非平衡傳送不是同樣達到目地麽?
舉個(gè)例子來(lái)說明(míng)一下:現在要把一個(gè)音(yīn)頻信号A從這端傳到另一端。這個(gè)過程中各種幹擾信号會(huì)進到這條線當中,比如變壓器(qì)産生(shēng)的交流聲B,手機産生(shēng)的幹擾C等等。等信号傳到那(nà)端的時(shí)候,得(de)到的已經不隻是A了,而是A+B+C!
如果我用平衡方式傳送會(huì)怎樣?
同樣,我們仍然傳送的音(yīn)頻信号A。在發送前,先兵分兩路,讓原始的A進入熱端,把A做(zuò)一個(gè)反相之後進入冷端,變成-A,然後出發!
路上(shàng)遇到了變壓器(qì)來(lái)的幹擾B進入線路,熱線上(shàng)的信号變成了A+B,冷線上(shàng)的信号變成了-A+B。還(hái)有(yǒu)手機幹擾C,熱線上(shàng)變成了A+B+C,冷線上(shàng)變成了-A+B+C。
現在到接收端了,先把冷端做(zuò)一個(gè)反相-(-A+B+C)=A-B-C
然後,把這個(gè)反相過的冷端和(hé)熱端的信号混合,也就是(熱端)+(冷端):(A+B+C)+(A-B-C)。
結果呢,不用我說了吧(ba),B和(hé)C這兩個(gè)幹擾源在這裏正好被完全抵消了!消得(de)幹幹淨淨!剩下的隻有(yǒu)我們要傳送的信号A!
所以,平衡傳輸能抗幹擾,可(kě)以長距離傳輸而保證信号質量!
要使用平衡信号,就必須用平衡線,因為(wèi)平衡線一次要傳輸正相反相兩種信号,它需要并列的三根導線來(lái)實現,即接地、熱端、冷端,所以平衡輸入、輸出插件必須具有(yǒu)3個(gè)接點。
1、XLR(卡農)插頭
輸出/輸入平衡信号,高(gāo)阻抗。分“公”、“母”兩種,其中“公”用于輸出信号,比 如将信号輸入給調音(yīn)台;“母”用與接受信号,比如接受話(huà)筒的信号等。
2、TRS(大(dà)三芯)
用于平衡信号(此時(shí)功能與卡農插一樣),或者用于不平衡的立體(tǐ)聲信号,比如耳機。
補充:TRS的直徑是1/4英寸,換算(suàn)成公制(zhì)就是6.35mm,所以也俗稱為(wèi)"6.35"插頭
還(hái)有(yǒu)一點需要注意的是,平衡線接點的腳位定義,美規是一地二正三負,歐規是一地二負三正。台灣大(dà)部分使用美規,但(dàn)現在很(hěn)多(duō)廠商由于銷售策略或是因應出口國家(jiā)的關系,美國廠商的器(qì)材也有(yǒu)可(kě)能使用歐規,歐洲廠商的器(qì)材也有(yǒu)可(kě)能使用美規,因此在器(qì)材連接之前,還(hái)是要詳讀說明(míng)書(shū)。如果接錯了會(huì)發生(shēng)什麽事呢?就是整個(gè)信号會(huì)反相,聽(tīng)起來(lái)的感覺會(huì)怪怪的。要解決的方法就是自己焊一條轉換線,把腳位二跟三對調,接上(shàng)轉換線問題就可(kě)以解決了。
非平衡傳輸隻有(yǒu)兩個(gè)端子:信号端與接地端,在要求不高(gāo)和(hé)近距離信号傳輸的場(chǎng)合使用,這種連接也常用于電(diàn)子樂器(qì)、電(diàn)吉他等設備。
1、TS(大(dà)二芯)
用于單聲道(dào)信号。
2、RCA(蓮花(huā))
一般用于民用設備,比如我們常用的CD機,錄音(yīn)機等。關于顔色标記補充一點:模拟的視(shì)頻信号也會(huì)用這種插頭(不過用RCA輸出的視(shì)頻信号質量是最差的),此時(shí)插頭、插座的顔色為(wèi)黃色。
關于平衡線轉RCA的接法
民用器(qì)材轉RCA接法:平衡2正 3負 1地,RCA 2正,1、3并起來(lái)接負;
專業器(qì)材轉RCA接法:平衡2正 3負 1地,RCA 2正 3負 1懸空(kōng),因為(wèi)機器(qì)上(shàng)了機櫃,機器(qì)外殼導通(tōng),避免信号地環路引起電(diàn)勢差的問題。