Балансный и небалансный кабель в чем разница
Кабель: балансный и не балансный
Сначала разберемся с конструкцией.
Небалансные кабели
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.
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.
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
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.
Балансный и небалансный кабели: подключайся правильно
Балансный или небалансный кабель – что выбрать? Какие у них отличия? В чем плюсы и минусы?
Увы, разница для большинства музыкантов не очевидна и не всегда понятна даже самым опытным из них.
В первую очередь балансные и небалансные кабели отличаются своим устройством. Отличия, кстати, довольно наглядные. Небалансный кабель jack-jack: на штекере присутствует кольцо, которое находится у самой головки штекера. Кабель состоит из двух проводов. Небалансный кабель по-простому называют «моно-кабель».
Балансный кабель имеет два кольца на штекере, а значит три провода внутри кабеля. По-простому – стерео кабель. Уже становится немного понятно, верно?
Давайте разберемся, в чем же принципиальное отличие в передаче сигнала.
Небалансный кабель
Как мы уже сказали, небалансный кабель состоит из двух проводов: сигнал и земля. Такой кабель пропускает только одну копию сигнала (так как провод типа «сигнал» один). Следовательно он часто может ловить помехи или наводки.
Наиболее наглядно устройство кабеля можно показать с помощью фото:
Кабель состоит из экранирующей оплётки из медной проволоки, которая оборачивается вокруг сигнального провода. Всё элементы укрыты внешней защитой из резины или твидовой обмотки.
Один из минусов: длина балансных кабелей не превышает 6 метров.
Балансный кабель
Балансные кабели внутри имеют три провода – плюс, минус и земля. Плюс и минус – копии одного и того же сигнала. Подобные кабели могут быть очень длинными – до 50 метров.
Сигнал на входе разделяется и идёт по проводам «плюс» и «минус». В одном проводе сигнал идёт в противофазе. На выходе фаза одного из проводов переворачивается, и сигнал поступает на оборудование.
Теперь вернемся к теме наводок и помех, помним о них? Так вот, балансный кабель также им подвержен, но на выходе никаких помех не наблюдается. Подобный эффект достигается путем обратного переворачивания фазы на выходе. В итоге на выходе мы имеем результирующий сигнал одной фазы, а все шумы находятся в противофазе и нивелируют сами себя.
Очевидный минус: при большой длине кабеля – от 40-50 метров – сильно падает уровень сигнала.
Поговорим об экранировании
Все кабели имеют экранирование самых разных типов – тут больше зависит от производителя кабеля.
Экранирование предназначено для защиты сигнала от помех – радиочастотных или электромагнитных.
Как правило, чем лучше экранирование у кабеля, тем он дороже. Ввиду наличия большого объема оплетки кабель может плохо гнуться (например, при наличии экрана из фольги). Однако есть и достаточно гибкие модели, рекомендуем взглянуть на коаксиальный кабель, который хоть и имеет хорошее экранирование, но при этом не обладает достаточной гибкостью.
О других кабелях и разъемах
Всего существует три типа разъемов:
XLR-“папа” (3 штыря) подключается к входу оборудования. XLR-“мама” (3 гнезда) подключается к выходу оборудования и микрофону. TRS – или jack (кончик, кольцо и гильза) подключается и ко входу, и к выходу.
Все вышеперечисленные разъемы имеют по 3 контакта – плюс, минус и земля.
Небалансный кабель (он же моно-кабель) имеет два контакта.
Принципиальное отличие в конструкции представим в таблице и в рисунке ниже:
Балансная схема TRS:
Кончик — плюсовой сигнал
Кольцо — минусовой сигнал
Небалансная схема TS:
Кончик — плюсовой сигнал
Чем дороже – тем лучше?
Мы дадим несколько самых простых советов, которые помогут выбрать по-настоящему хороший кабель.
Какой кабель выбрать?
В данном случаем важны лишь два вопроса: для чего предназначается кабель и в каких условиях ему предстоит работать.
Для подключения электрогитары вполне хватит небалансного кабеля до 6 метров. Старайтесь выбирать более короткий кабель, так как он меньше подвержен наводкам и помехам. Если же вам нужен кабель более 6 метров, то обратите своё внимание на балансные кабели. Длинные кабели, в основном, используются для подключения микрофонов.
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.
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:
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:
Как сделать балансные наушники из обычных
Существует 2 факта о балансных наушниках:
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:
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.
Балансный и небалансный кабель в чем разница
Коммутация
Не стоит забывать о том, что после того как вы купили всё вышеперечисленное оборудование, вам еще нужно будет его подключить. В соответствующих пунктах мы обращали ваше внимание на эти моменты, и если резюмировать их в несколько пунктов, то можно сказать так:
— Думайте немного наперед и подбирайте оборудование с соответствующими входами и выходами;
— Используйте правильные и качественные кабели для подключения соответствующих устройств;
— Используйте соответствующие входы для записи различных типов инструментов;
— Не пренебрегайте использованием соответствующих аксессуаров (стоек, подставок, держателей, поп-фильтров);
— Старайтесь не использовать переходники, тем более сомнительного качества;
От всех этих пунктов, в том числе будет зависеть то, насколько качественно вы сможете записывать и работать с материалом.
Небалансный кабель передает аудиосигнал без каких-либо манипуляций над ним, это упрощает ситуацию, но при это больше вероятность влияния шумов.
В небалансных кабелях обычно используются разъемы одного из двух типов:
Балансное подключение
Если вы суммируете два сигнала, которые идентичны, но имеют противоположную фазу, то они в идеале «схлопываются»и на выходе мы получаем ноль.
Поэтому, когда сигналы поступают на приемное оборудование, инвертированный снова переворачивается, возвращаясь в первоначальную фазу, и оба сигнала суммируются. Таким образом, любое влияние шумов и помех будет устранено или минимизировано, т.к. уже они окажутся в противофазе и «схлопнутся».
За счет этого балансные кабели могут использоваться для более длинных дистанций или для сигналов с низким уровнем.
Для балансных кабелей также есть два типичных разъема:
Используйте соответствующие ситуации кабели
Не всегда вы можете использовать балансный кабель, и не всегда он вообще нужен.
При это важно понимать, что сама аппаратура, которую вы коммутируете, должна иметь соответствующие входы/выходы, так, использование балансного кабеля для передачи небалансного сигнала не будет иметь никакого смысла
Знание того, когда обойтись небалансным кабелем, а когда можно и нужно использовать балансный, поможет вам и сохранить качество звука, и не потерять лишние деньги.
В чем разница между небалансным кабелем RCA и балансным TRS?
Небалансный кабель имеет два провода: сигнал и «земля», он пропускает только одну копию сигнала. Из-за того что есть только одна копия сигнала, этот кабель легко подвержен наводкам. Обычно длина таких кабелей не превышает 6 метров, ими соединяют примочку, гитару и гитарный усилитель. Взгляд изнутри: под прорезиненной внешней защитой небалансного кабеля находится экранирующая оплетка, представляющая собой сетку из тонких медных проволок, которой обернут основной сигнальный провод. Экранирующая оплетка может быть различных видов, у каждой их которых есть свои плюсы и минусы в способности оказывать различный эффект на шум и помехи.
Балансные кабели позволяют организовывать длинные пролёты с минимальным количеством наводок. Внутри такого кабеля три провода, один из которых земля. Два других провода (плюс, именуемый «Positive» и минус, именуемый «Negative») – это копии одного и того же сигнала. На входе сигнал разделяется и копируется в два провода, при этом в одном из проводов сигнала идёт в перевёрнутой фазе. Получается, что один и тот же сигнал идёт параллельно по двум проводом в противофазе. Как только сигнал доходит до конца кабеля, фаза одного из проводов снова переворачивается, и сигналы соединяются в одной фазе, поступая на оборудование, которое будет с этим сигналом в дальнейшем работать. Зачем нужно переворачивать фразу? Идея, на самом деле, гениальная. Два сигнала идут в кабеле в противоположной фазе. Они оба подвержены внешним помехам: радиосигналам, различным наводкам и т. д. Когда повторно фаза сигнала переворачивается, результирующий сигнал получается одной фазы, а шумы обоих сигналов находятся в этот момент в противофазе и поэтому полностью гасят друг друга, шум исчезает. Балансные кабели можно использовать для создания длинных пролётов по 50-60 м, при этом он практически не подвержен наводкам, однако стоит помнить, что длинный кабель сам способен «съедать» сигнал, особенно верхние частоты, что связано с его емкостью.
Можно долго умничать. Но кратко скажу так : если ты не слышишь разницы то не заморачивайся, оно тебе не надо 😉
У меня вот нет музыкального слуха и мне хватает качество звука начального уровня хайфай.