Niezrównoważony vs. Zbalansowany dźwięk – jaka jest różnica?

Wejdź do dowolnego sklepu muzycznego i spójrz na sekcję z kablami. Spotkasz się z oszałamiającą gamą kabli instrumentalnych, kabli głośnikowych, kabli mikrofonowych, midi kable, rozgałęźniki, kable krosowe – tyle kabli, że wychodzisz ze sklepu bardziej splątanych niż jakiekolwiek inne z nich.

Chociaż może to być przytłaczające, analogowe kable audio można podzielić na dwie główne kategorie: te, które przepuszczają dźwięk niezbalansowany i te, które przepuszczają dźwięk zbalansowany. Zanurzmy się w drobiazgi tych dwóch, badając różnicę między dźwiękiem zbalansowanym a niezbalansowanym i sprawdzając kilka przykładów obu.

Kable niesymetryczne

Kabel niezbalansowany składa się z dwóch oddzielnych przewodów: przewodu sygnałowego i przewodu uziemiającego. Jak sugerują nazwy, przewód sygnałowy przenosi sygnał audio ze źródła do miejsca docelowego, podczas gdy przewód uziemiający zapewnia uziemienie obwodu, aby pomóc złagodzić szumy.

Jak pokazano na poniższym schemacie, przewód sygnałowy jest osłonięty izolującym tworzywem sztucznym, wokół którego owinięty jest przewód uziemiający. W ten sposób przewód uziemiający działa jak tarcza elektromagnetyczna, przechwytując wszelkie zakłócenia o częstotliwości radiowej (RF) docierające do przewodu sygnałowego.

Pomimo tego, że składają się z dwóch przewodów, kable niezbalansowane są ograniczone do przenoszenia pojedynczego sygnału mono – z tego powodu są one często używane do źródeł mono, takich jak gitary lub klawisze.

Kable TS

Kable TS (Tip Sleeve) wykorzystują złącze ¼”, z dwoma stykami – końcówką i tuleją. Są one oddzielone pierścieniem izolacyjnym wokół korpusu złącza. Kable te są znormalizowane tak, że końcówka przepuszcza sygnał, podczas gdy tuleja łączy się z przewodem uziemiającym.

Kable TS są zazwyczaj dostępne w dwóch wersjach: instrumentalnej i głośnikowej. Chociaż oba kończą się złączami ¼” TS, wykorzystują bardzo różne okablowanie wewnętrzne i ważne jest, aby się nie pomylić.

Kable głośnikowe a Kable instrumentalne

Kable głośnikowe są używane do łączenia wzmacniaczy mocy z pasywnymi kolumnami głośnikowymi — jako takie muszą być w stanie przenosić ogromne ilości prądu wymaganego do zasilania tych zestawów głośnikowych. Tak duży prąd wymaga odpowiednio grubych przewodów, aby nie podpalić całego studia!

Jeśli podłączysz standardowy kabel instrumentalny ze wzmacniacza do kolumny głośnikowej, ryzykujesz nie tylko uszkodzenie wzmacniacza, ale także potencjalne wywołanie pożaru. Dzieje się tak, ponieważ cienki drut kabla instrumentu nie jest w stanie odpowiednio rozproszyć ciepła wytworzonego przez tak duży prąd i może stanąć w płomieniach!

Z drugiej strony kabel głośnikowy używany zamiast kabla instrumentalnego może powodować niepożądane szumy — w przeciwieństwie do standardowego kabla instrumentalnego TS, kabel głośnikowy nie jest w ogóle ekranowany. Ponieważ kable te nie wykorzystują przewodu uziemiającego/ekranującego, są bardzo podatne na zakłócenia RF.

W przypadku podłączenia wzmacniacza do kolumny głośnikowej nie jest to czynnik, ponieważ moc wyjściowa wzmacniacza jest znacznie większa niż każdy potencjalny szum, podczas gdy stosunkowo skromny sygnał wyjściowy przetwornika gitarowego może zostać łatwo przytłoczony przez RF ingerencja.

Kable RCA

Innym kablem niezbalansowanym, który możesz napotkać, jest kabel RCA. Kable RCA, nazwane na cześć Radio Corporation of America, często można znaleźć z tyłu telewizorów, zestawów stereo i starszego sprzętu nagrywającego. Wewnętrznie kable RCA są identyczne jak kable TS, po prostu używają różnych złączy.

Wraz z pojawieniem się HDMI i Bluetooth kable RCA są w dużej mierze wycofywane z konsumenckiego świata audio, ale wciąż są ich zastosowania w studiach nagraniowych. Jeśli chodzi o świetnie brzmiący sprzęt w stylu vintage, niewielu inżynierów pozwoliłoby, aby nieco przestarzałe złącze stało na ich drodze.

Związane z: Najlepsze interfejsy audio dla komputerów Mac

Kable symetryczne

Każdy kabel, niezależnie od ekranowania, zbierze po drodze trochę szumu. W przypadku źródeł takich jak gitary i instrumenty, o stosunkowo dużej mocy wyjściowej i krótkich odcinkach kabli, szum ten nie jest dużym problemem. W przypadku mikrofonów to jednak wielka sprawa.

Wyjście mikrofonu blednie w porównaniu z gitarą elektryczną, więc użycie kabli niezbalansowanych generalnie nie wchodzi w rachubę. Jak więc wyizolować żądany dźwięk i pozbyć się tego szumu?

Tutaj pojawia się kabel zbalansowany – w zasadzie są to tylko dwa kable niezbalansowane, które mają wspólny przewód uziemiający. Przy odrobinie fizyki odwracania fazy możemy nie tylko usunąć szum z wynikowego sygnału, ale także wzmocnić czysty dźwięk dwukrotnie!

Ustawa o bilansowaniu

Wyobraź sobie, że masz dwa przewody, oba przenoszą dźwięk z punktu A do punktu B. Gdy dźwięk wchodzi do przewodów w punkcie A, komponent na drugim przewodzie obraca dźwięk o 180 stopni. W dużym uproszczeniu, pomyśl o tym jako o negatywnej wersji dźwięku pierwszego przewodu – te dwa zniosą:

Podczas podróży z punktu A do punktu B, zarówno pozytywny, jak i negatywny dźwięk odbierają ten sam hałas — dla naszego dobra pomyślmy, że hałas jest pozytywny:

Gdy mikstura audio/hałasu osiągnie punkt B, inny element obraca drugi przewód o 180 stopni, z powrotem do fazy. Zmienia to ujemny dźwięk na przewodzie dwa dodatnie, a jednocześnie włącza dodatni szum na przewodzie dwa ujemne:

W rezultacie nasz dźwięk podwaja się, a hałas całkowicie się wycisza! Taka jest teoria kabli zbalansowanych; to właśnie to równoważenie dźwięku pozwala nam na czyste wzmocnienie niskich sygnałów wyjściowych, nie martwiąc się o hałas przytłaczający dźwięk.

Kable XLR i TRS

Typowymi kablami symetrycznymi, które można kupić, są kable XLR (mikrofon) lub kable TRS (końcówka, pierścień, tuleja):

Kable XLR i TRS są wewnętrznie identyczne, pomimo różnych złączy. To powiedziawszy, większość mikrofonów i przedwzmacniaczy mikrofonowych jest standaryzowana dla połączenia XLR, dlatego większość sklepów oznaczy Kable XLR jako „Kable mikrofonowe”. Z drugiej strony kable TRS są zwykle używane tylko do łączenia pro audio ekwipunek.

Związane z: Jak działają mikrofony?

Zwijanie kabli

Ogólnie rzecz biorąc, kable niesymetryczne są używane do podłączania instrumentów lub głośników, podczas gdy kable symetryczne są używane do mikrofonów i profesjonalnego sprzętu audio.

Wybór odpowiednich analogowych kabli audio może być mylący — wiedza o zrównoważonym kontra kable niezbalansowane pomogą Ci wybrać odpowiedni kabel dla Ciebie. Analogowe audio nie jest jedynym miejscem, w którym wiedza na temat okablowania może się przydać — zapoznaj się z innymi naszymi artykułami, aby uzyskać więcej informacji na temat kabli używanych do innych rodzajów mediów!

Objaśnienie typów kabli wideo: różnice między portami VGA, DVI i HDMI

Wszystkie te kable wideo mogą być mylące. Co to jest port VGA? Co to jest DVI? Poznaj różnicę między typami kabli wideo.

Czytaj dalej

O autorze