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平衡信号与非平衡信号
发布时间:2019-4-8 浏览次数:189次 来源:

平衡信号与非平衡信号

声波转变成电信号后,如果直接传送就是非平衡信号,如果把信号反相,然后同时传送反相的信号和原始信号,就叫做平衡信号,平衡信号送入差动放大器,原信号和反相位信号相减,得到加强的原始信号,由于在传送中,两条线路受到的干扰差不多,在相减的过程中,减掉了一样的干扰信号,因此更加抗干扰。

 

平衡信号与非平衡信号区别

 

平衡信号跟非平衡信号最大的差别就在于抗噪声的能力,在物理架构上,实现平衡传输,需要并列的三根导线来实现,即接地线、热端线、冷端线。因此,平衡输入、输出接头,必须具有三个脚位,如卡侬头,大三芯TRS接头或者XLR3接头。

 

非平衡传输只有两个端子,即:信号端与接地端。对于这种单相信号,为防止共模干扰使用同轴电缆,外皮是地中间的芯是信号线。常见的接头,如BNC接头,RCA 接头等。这种传输方式,通常在要求不高和近距离信号传输的场合使用,如家庭音响系统。

平衡信号与非平衡信号

 

平衡信号如何抗干扰

 

就是用三根线(分别为热端〔hot〕、冷端〔cold〕、地线〔Gnd〕)来传送一路(单声道)音频信号。 

 

要十分注意的是:它是平衡信号,虽然有三个接头,但传送的只是一路单声道信号。要传送立体声,得一对这样的插头才行!

 

 

 
既然两根线就能传送一个声道信号,为什么要搞出三根线?热端和冷端又是什么?

 

原理是这样,其实热端和冷端传送的信号是同一个信号。只不过在信号的发出端,把一个声音信号分成两路,一路正相的进入热端,一路做一个反相以后进入冷端。而在信号的接入端,把冷端的信号做一个反向,和热端合并,得到最终的信号。

 

干嘛要这么复杂呢?非平衡传送不是同样达到目地么?

举个例子来说明一下:现在要把一个音频信号A从这端传到另一端。这个过程中各种干扰信号会进到这条线当中,比如变压器产生的交流声B,手机产生的干扰C等等。等信号传到那端的时候,得到的已经不只是A了,而是A+B+C!

 

如果我用平衡方式传送会怎样?

同样,我们仍然传送的音频信号A。在发送前,先兵分两路,让原始的A进入热端,把A做一个反相之后进入冷端,变成-A,然后出发!

路上遇到了变压器来的干扰B进入线路,热线上的信号变成了A+B,冷线上的信号变成了-A+B。还有手机干扰C,热线上变成了A+B+C,冷线上变成了-A+B+C。 

 

现在到接收端了,先把冷端做一个反相-(-A+B+C)=A-B-C 

然后,把这个反相过的冷端和热端的信号混合,也就是(热端)+(冷端):(A+B+C)+(A-B-C)。

结果呢,不用我说了吧,B和C这两个干扰源在这里正好被完全抵消了!消得干干净净!剩下的只有我们要传送的信号A! 

 

所以,平衡传输能抗干扰,可以长距离传输而保证信号质量!

 

平衡信号与非平衡信号

平衡信号的传输

要使用平衡信号,就必须用平衡线,因为平衡线一次要传输正相反相两种信号,它需要并列的三根导线来实现,即接地、热端、冷端,所以平衡输入、输出插件必须具有3个接点。

 

1、XLR(卡农)插头

输出/输入平衡信号,高阻抗。分“公”、“母”两种,其中“公”用于输出信号,比 如将信号输入给调音台;“母”用与接受信号,比如接受话筒的信号等。

 

平衡信号与非平衡信号

 

2、TRS(大三芯)

用于平衡信号(此时功能与卡农插一样),或者用于不平衡的立体声信号,比如耳机。

平衡信号与非平衡信号

补充:TRS的直径是1/4英寸,换算成公制就是6.35mm,所以也俗称为"6.35"插头

还有一点需要注意的是,平衡线接点的脚位定义,美规是一地二正三负,欧规是一地二负三正。台湾大部分使用美规,但现在很多厂商由于销售策略或是因应出口国家的关系,美国厂商的器材也有可能使用欧规,欧洲厂商的器材也有可能使用美规,因此在器材连接之前,还是要详读说明书。如果接错了会发生什么事呢?就是整个信号会反相,听起来的感觉会怪怪的。要解决的方法就是自己焊一条转换线,把脚位二跟三对调,接上转换线问题就可以解决了。

 

非平衡信号的传输

非平衡传输只有两个端子:信号端与接地端,在要求不高和近距离信号传输的场合使用,这种连接也常用于电子乐器、电吉他等设备。

 

1、TS(大二芯)

用于单声道信号。

平衡信号与非平衡信号

2、RCA(莲花)

一般用于民用设备,比如我们常用的CD机,录音机等。关于颜色标记补充一点:模拟的视频信号也会用这种插头(不过用RCA输出的视频信号质量是最差的),此时插头、插座的颜色为黄色。

 

平衡信号与非平衡信号

 

关于平衡线转RCA的接法

民用器材转RCA接法:平衡2正 3负 1地,RCA  2正,1、3并起来接负;

 

专业器材转RCA接法:平衡2正 3负 1地,RCA  2正 3负 1悬空,因为机器上了机柜,机器外壳导通,避免信号地环路引起电势差的问题。

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