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[技巧] 平衡讯号的概念

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发表于 2019-3-26 15:13:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
平衡讯号的概念

大家在接触音响系统一段时间后,一定会感觉线材的种类众多,然后在混音器上有标示平衡讯号的,也有标示非平衡讯号的,到底这其中有什么差别,应该使用在什么地方,现在就来跟大家讲解一下。

平衡讯号是什么?

平衡讯号跟非平衡讯号较大的差别就在于抗噪声的能力,在物理架构上,非平衡讯号只有两个端子,一边是接地,另一边是讯号。而平衡讯号通常有三个端子,除了接地外,讯号的端子有两个,分别以正相跟反相两个刚好相反的讯号来传输。至于如何抗噪声呢?这就要从讯号源开始讲起,我们先以麦克风为例,这是一种藉由振膜驱动电容或是线圈,把我们讲话、唱歌、或是乐器表演的声波,从振动转换成电的讯号。不过既然都是搜集声波的振动,可想而知这样的讯号不会很强,如果传输距离一远,就会受到各种环境中的电波干扰,像是手机发出的3G电磁波、或是无线网络的WiFi…等等,在传输过程中,导线多多少少会接受到这些噪声影响。在讯号已经很弱很小的情况下,距离又很长时,噪音就会产生了。

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XLR接头



平衡讯号如何抗噪声

任何线材都会有电磁感应现象,就像是收音机或者无线电都会拉一根天线出来,用来感应电波。手机使用FM广播也必须插入耳机,其原因是要以耳机线当作天线来收讯。因此如果手机听FM广播如果质量不良,调整耳机线的位置就有可能改善质量。当然,除了环境中的电波外,另一种原因也会造成噪声,像是线材接触不良。这种情况只要换个线,或是将导线氧化的部分剪掉重接就解决了。但是要避免电波干扰就不能使用这种方法,此时,平衡讯号就发挥它的作用了。假设麦克风送出一个讯号,传输过程中受到了电波干扰,经过扩大机后,干扰就会被直接放大,而且随着距离越来越长,这现象也会更加严重。而平衡讯号就是在一条导线上,一次传送正相及反相两种讯号,到了接收端,再将反相的讯号反转,这个时候讯号就会迭加,而噪声就会反相,加总之后噪声就会抵销,这就是平衡讯号噪声的原理。

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平衡讯号抗噪声图解



平衡线选用注意事项

要使用平衡讯号,就必须用平衡线,因为平衡线一次要传输正相反相两种讯号,所以能用的线材就必须有三个接点。包括3 pin XLR接头/端子,这常用于KTV的麦克风导线,一般人通常叫它Cannon,这是制造商名称,XLR才是这种接头的规格名称,里面有三个接点可以确实传输正反相讯号,而且整条线路上都要使用这种接头才没问题。还有另一种TRS (Tip, Ring, Sleeve)接头/端子也可以传送平衡讯号,外表看起来像是大一点的耳机接头,但是耳机接头是一边传左声道讯号,另一边传右声道讯号,并非平衡讯号。这种端子一般叫做Phone Jack,因为被用在早期的电话上故得名,它也可以用两个接点传输正相反相两种讯号,不过该讯号只有Mono单声道,跟耳机的Stereo立体声道是不一样的。TRS如果要转换成XLR,就要使用TRS转XLR的转接线。

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XLR转TRS线路

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XLR转TRS线实体



但是请注意,如果使用只有两个接点的TS (Tip, Sleeve)接头/端子,就算设备都支持平衡的方式传输与接收,整个传输还是非平衡讯号。因为这条导线接点不够,不支持平衡讯号的传输。还有一种状况,就是如果不小心买到黑心线材,外观有三个接点,但实际上导线内部只有两芯传输线的话,也是非平衡的传输模式。其实大部分的线材除了一体成形之外,都可以拆开来检视,只要简单的检查一下就可以知道是不是这种黑心线了。

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平衡线与非平衡线

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?就是整个讯号会反相,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。

平衡讯号的使用时机

至于乐器方面,像吉他类大多不支持平衡输出,这时候如果要远距离传输,就要使用一个小盒子叫做DI-Box。DI-Box就是专门把非平衡讯号转换成平衡讯号的东西(也可以改变阻抗,这是另外一个课题)。至于说吉他导线是非平衡的怎么办?其实以传输距离而言,这样的影响很小,基本上可以忽略噪声了。所以说吉他导线有它一定的长度限制,不可能像平衡讯号线一次可拉20m甚至100m那么长了。  

而喇叭线需要平衡讯号吗?基本上,喇叭讯号已经是经过扩大机把讯号放得很大很大了。这种强度的讯号,跟噪声的强度比起来,简直不值一提,也根本听不出干扰。而在讯号扩大前,要送到扩大机的讯号,还是使用平衡讯号为宜,否则也是容易被干扰的。

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