聲波轉(zhuǎn)變成電信號后,如果直接傳送就是非平衡信號,如果把信號反相,然后同時傳送反相的信號和原始信號,就叫做平衡信號,平衡信號送入差動放大器,原信號和反相位信號相減,得到加強(qiáng)的原始信號,由于在傳送中,兩條線路受到的干擾差不多,在相減的過程中,減掉了一樣的干擾信號,因此更加抗干擾。
平衡信號與非平衡信號區(qū)別
平衡信號跟非平衡信號最大的差別就在于抗噪聲的能力,在物理架構(gòu)上,實現(xiàn)平衡傳輸,需要并列的三根導(dǎo)線來實現(xiàn),即接地線、熱端線、冷端線。因此,平衡輸入、輸出接頭,必須具有三個腳位,如卡儂頭,大三芯TRS接頭或者XLR3接頭。
非平衡傳輸只有兩個端子,即:信號端與接地端。對于這種單相信號,為防止共模干擾使用同軸電纜,外皮是地中間的芯是信號線。常見的接頭,如BNC接頭,RCA 接頭等。這種傳輸方式,通常在要求不高和近距離信號傳輸?shù)膱龊鲜褂?,如家庭音響系統(tǒng)。
平衡信號如何抗干擾
就是用三根線(分別為熱端〔hot〕、冷端〔cold〕、地線〔Gnd〕)來傳送一路(單聲道)音頻信號。
要十分注意的是:它是平衡信號,雖然有三個接頭,但傳送的只是一路單聲道信號。要傳送立體聲,得一對這樣的插頭才行!
既然兩根線就能傳送一個聲道信號,為什么要搞出三根線?熱端和冷端又是什么?
原理是這樣,其實熱端和冷端傳送的信號是同一個信號。只不過在信號的發(fā)出端,把一個聲音信號分成兩路,一路正相的進(jìn)入熱端,一路做一個反相以后進(jìn)入冷端。而在信號的接入端,把冷端的信號做一個反向,和熱端合并,得到最終的信號。
干嘛要這么復(fù)雜呢?非平衡傳送不是同樣達(dá)到目地么?
舉個例子來說明一下:現(xiàn)在要把一個音頻信號A從這端傳到另一端。這個過程中各種干擾信號會進(jìn)到這條線當(dāng)中,比如變壓器產(chǎn)生的交流聲B,手機(jī)產(chǎn)生的干擾C等等。等信號傳到那端的時候,得到的已經(jīng)不只是A了,而是A+B+C!
如果我用平衡方式傳送會怎樣?
同樣,我們?nèi)匀粋魉偷囊纛l信號A。在發(fā)送前,先兵分兩路,讓原始的A進(jìn)入熱端,把A做一個反相之后進(jìn)入冷端,變成-A,然后出發(fā)!
路上遇到了變壓器來的干擾B進(jìn)入線路,熱線上的信號變成了A+B,冷線上的信號變成了-A+B。還有手機(jī)干擾C,熱線上變成了A+B+C,冷線上變成了-A+B+C。
現(xiàn)在到接收端了,先把冷端做一個反相-(-A+B+C)=A-B-C
然后,把這個反相過的冷端和熱端的信號混合,也就是(熱端)+(冷端):(A+B+C)+(A-B-C)。
結(jié)果呢,不用我說了吧,B和C這兩個干擾源在這里正好被完全抵消了!消得干干凈凈!剩下的只有我們要傳送的信號A!
所以,平衡傳輸能抗干擾,可以長距離傳輸而保證信號質(zhì)量!
平衡信號的傳輸
要使用平衡信號,就必須用平衡線,因為平衡線一次要傳輸正相反相兩種信號,它需要并列的三根導(dǎo)線來實現(xiàn),即接地、熱端、冷端,所以平衡輸入、輸出插件必須具有3個接點。
1、XLR(卡農(nóng))插頭
輸出/輸入平衡信號,高阻抗。分“公”、“母”兩種,其中“公”用于輸出信號,比 如將信號輸入給調(diào)音臺;“母”用與接受信號,比如接受話筒的信號等。
2、TRS(大三芯)
用于平衡信號(此時功能與卡農(nóng)插一樣),或者用于不平衡的立體聲信號,比如耳機(jī)。
補(bǔ)充:TRS的直徑是1/4英寸,換算成公制就是6.35mm,所以也俗稱為"6.35"插頭
還有一點需要注意的是,平衡線接點的腳位定義,美規(guī)是一地二正三負(fù),歐規(guī)是一地二負(fù)三正。臺灣大部分使用美規(guī),但現(xiàn)在很多廠商由于銷售策略或是因應(yīng)出口國家的關(guān)系,美國廠商的器材也有可能使用歐規(guī),歐洲廠商的器材也有可能使用美規(guī),因此在器材連接之前,還是要詳讀說明書。如果接錯了會發(fā)生什么事呢?就是整個信號會反相,聽起來的感覺會怪怪的。要解決的方法就是自己焊一條轉(zhuǎn)換線,把腳位二跟三對調(diào),接上轉(zhuǎn)換線問題就可以解決了。
非平衡信號的傳輸
非平衡傳輸只有兩個端子:信號端與接地端,在要求不高和近距離信號傳輸?shù)膱龊鲜褂茫@種連接也常用于電子樂器、電吉他等設(shè)備。
1、TS(大二芯)
用于單聲道信號。
2、RCA(蓮花)
一般用于民用設(shè)備,比如我們常用的CD機(jī),錄音機(jī)等。關(guān)于顏色標(biāo)記補(bǔ)充一點:模擬的視頻信號也會用這種插頭(不過用RCA輸出的視頻信號質(zhì)量是最差的),此時插頭、插座的顏色為黃色。
關(guān)于平衡線轉(zhuǎn)RCA的接法
民用器材轉(zhuǎn)RCA接法:平衡2正 3負(fù) 1地,RCA 2正,1、3并起來接負(fù);
專業(yè)器材轉(zhuǎn)RCA接法:平衡2正 3負(fù) 1地,RCA 2正 3負(fù) 1懸空,因為機(jī)器上了機(jī)柜,機(jī)器外殼導(dǎo)通,避免信號地環(huán)路引起電勢差的問題。
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