聲波轉(zhuǎn)變成電信號(hào)后,如果直接傳送就是非平衡信號(hào),如果把信號(hào)反相,然后同時(shí)傳送反相的信號(hào)和原始信號(hào),就叫做平衡信號(hào),平衡信號(hào)送入差動(dòng)放大器,原信號(hào)和反相位信號(hào)相減,得到加強(qiáng)的原始信號(hào),由于在傳送中,兩條線路受到的干擾差不多,在相減的過(guò)程中,減掉了一樣的干擾信號(hào),因此更加抗干擾。
平衡信號(hào)與非平衡信號(hào)區(qū)別
平衡信號(hào)跟非平衡信號(hào)最大的差別就在于抗噪聲的能力,在物理架構(gòu)上,實(shí)現(xiàn)平衡傳輸,需要并列的三根導(dǎo)線來(lái)實(shí)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(gè)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(gè)端子,即:信號(hào)端與接地端。對(duì)于這種單相信號(hào),為防止共模干擾使用同軸電纜,外皮是地中間的芯是信號(hào)線。常見(jiàn)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(hào)傳輸?shù)膱?chǎng)合使用,如家庭音響系統(tǒng)。
平衡信號(hào)如何抗干擾
就是用三根線(分別為熱端〔hot〕、冷端〔cold〕、地線〔Gnd〕)來(lái)傳送一路(單聲道)音頻信號(hào)。
要十分注意的是:它是平衡信號(hào),雖然有三個(gè)接頭,但傳送的只是一路單聲道信號(hào)。要傳送立體聲,得一對(duì)這樣的插頭才行!
既然兩根線就能傳送一個(gè)聲道信號(hào),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(shí)熱端和冷端傳送的信號(hào)是同一個(gè)信號(hào)。只不過(guò)在信號(hào)的發(fā)出端,把一個(gè)聲音信號(hào)分成兩路,一路正相的進(jìn)入熱端,一路做一個(gè)反相以后進(jìn)入冷端。而在信號(hào)的接入端,把冷端的信號(hào)做一個(gè)反向,和熱端合并,得到最終的信號(hào)。
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(gè)例子來(lái)說(shuō)明一下:現(xiàn)在要把一個(gè)音頻信號(hào)A從這端傳到另一端。這個(gè)過(guò)程中各種干擾信號(hào)會(huì)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(hào)傳到那端的時(shí)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(huì)怎樣?
同樣,我們?nèi)匀粋魉偷囊纛l信號(hào)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(gè)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(lái)的干擾B進(jìn)入線路,熱線上的信號(hào)變成了A+B,冷線上的信號(hào)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(gè)反相-(-A+B+C)=A-B-C
然后,把這個(gè)反相過(guò)的冷端和熱端的信號(hào)混合,也就是(熱端)+(冷端):(A+B+C)+(A-B-C)。
結(jié)果呢,不用我說(shuō)了吧,B和C這兩個(gè)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(hào)A!
所以,平衡傳輸能抗干擾,可以長(zhǎng)距離傳輸而保證信號(hào)質(zhì)量!
平衡信號(hào)的傳輸
要使用平衡信號(hào),就必須用平衡線,因?yàn)槠胶饩€一次要傳輸正相反相兩種信號(hào),它需要并列的三根導(dǎo)線來(lái)實(shí)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(gè)接點(diǎn)。
1、XLR(卡農(nóng))插頭
輸出/輸入平衡信號(hào),高阻抗。分“公”、“母”兩種,其中“公”用于輸出信號(hào),比 如將信號(hào)輸入給調(diào)音臺(tái);“母”用與接受信號(hào),比如接受話筒的信號(hào)等。
2、TRS(大三芯)
用于平衡信號(hào)(此時(shí)功能與卡農(nóng)插一樣),或者用于不平衡的立體聲信號(hào),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(diǎn)需要注意的是,平衡線接點(diǎn)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(tái)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(guó)家的關(guān)系,美國(guó)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(shuō)明書(shū)。如果接錯(cuò)了會(huì)發(fā)生什么事呢?就是整個(gè)信號(hào)會(huì)反相,聽(tīng)起來(lái)的感覺(jué)會(huì)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(duì)調(diào),接上轉(zhuǎn)換線問(wèn)題就可以解決了。
非平衡信號(hào)的傳輸
非平衡傳輸只有兩個(gè)端子:信號(hào)端與接地端,在要求不高和近距離信號(hào)傳輸?shù)膱?chǎng)合使用,這種連接也常用于電子樂(lè)器、電吉他等設(shè)備。
1、TS(大二芯)
用于單聲道信號(hào)。
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(diǎn):模擬的視頻信號(hào)也會(huì)用這種插頭(不過(guò)用RCA輸出的視頻信號(hào)質(zhì)量是最差的),此時(shí)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(lái)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?yàn)闄C(jī)器上了機(jī)柜,機(jī)器外殼導(dǎo)通,避免信號(hào)地環(huán)路引起電勢(shì)差的問(wèn)題。
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