最近看到这篇
“XLR 代表什么？专家的实用解释一文”
原文是 Raphael 在2024年8月发表于https://www.gearank.com/what-does-xlr-stand-for/
11月初有人转载发表在论坛
上周在某个音频行业公众号看到
问题不少,内容有许多值得讨论的 下面将看到的问题列出
问题一:XLR 电缆被广泛使用，但有趣的是，人们对这三个字母代表什么却争论不休。那么 XLR 代表什么呢？ |
首先我们必须强调!
任何一个物理接头在没有进一步接触到设备前
搭配线缆外观没有进一步特征
请用单纯的物理形象称呼
不要对其赋予其他用途的称呼
例如:大三芯
可以是断点
可以是平衡式
可以是立体声 耳机插头
但是在两端设备不够明确之前 请称他大三芯 TRS
问题一之一: 对于某些人来说，XLR 代表外部线路回传External Line Return. 。 |
透过检索External Line Return.
这个说法最近在互联网出现
但是说他是XLR过于牵强了
如果真的是External Line Return. 那么依照”IBM” 简称惯例 应该被写为ELR 而不是XLR
这也就是为甚么一开始就要强调
没有进一步接触到设备前 外观没有进一步特征 请用单纯的物理形象称呼
事实上XLR
是CANNON 开发接头时
一系列变化中的衍生型号
问题二: |
上面的文字有着浓厚的拼凑感 我们用条列式来看
ITT 1963年买下Cannon
XLR连接器起源于Cannon X系列连接器由James H. Cannon 在1955 年发明
闩锁装置只是控制不被扯落 跟音质无关
XLR 系列最初是用来描述橡胶绝缘的连接器 因为使用了橡胶核心
这点可以从现在仍能买到的ITT CANNON XLR-3-11C 得到验证
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ITT® CANNON XLR-3-11C
图片来自 https://www.mouser.tw/
为甚么 XLR 会大红?
因为他在当时较小 而且具有快速拔插的能力
先是开发了 X系列 这是相对于 30A Type O连接器缩小了体积
1950 年 XL系列 在X基础上增加了LOCK 添加了闩锁机构
1955 年 XLR系列使用橡胶使其公母配插密合度良好
有趣的是，XLR 从此成为通用术语
但是其他品牌仿制的产品通常是塑料绝缘形式而不是橡胶XLR！
支持文献/参考资料:
https://en.wikipedia.org/wiki/XLR_connector
https://coutant.org/xlrhist/history.pdf
但是是什么造成了”External Line Return”误解呢?
我猜测可能是因为接线方式 pin-3-return、pin-2-positive的”名词”所导致的
将pin-3写作return 在AES14-1992 标准 技术背景 当中有提到” The connector, first manufactured in the USA by Cannon Electric Co., was used by Ampex Corp. in 1950 with the pin-2-return, pin-3-positive convention.”
但是以平衡式的信号特征事实上pin-3- 应该写作Negative 会更好
在 AES14-1992 标准 我们看到二个微妙的安排:
对于PIN3 仍旧保留了return 的称呼
但是标准在词条上对于此名词做了正确的说明
3.4 Return terminal shall be that terminal which is polarized opposite to the positive-polarity terminal, that is, the negative-polarity terminal.
3.4 返回端子 应为与正极端子极性相反的端子，即负极端子。
我们要清楚的认知虽然脚位称为Return
但是这是 negative-polarity terminal. 负极端子。
进一步讨论平衡式pin-3- Negative/Return的信号特征
这并不是意义上的External Line Return(设备外的接地回路)
若从信号线对以外的接地屏蔽来看 external Line Return(设备外的接地回路) 也不是平衡式传输必须的! 因为平衡式传输允许无屏蔽
请注意! pin-3- Negative/Return、pin-2-positive的平衡式接线方式-并不会只在XLR接头上出现 TRS 以及音频设备处理器上的凤凰插也都被行业使用
而且XLR 针脚也不是只有音频的3P 还有其他的行业的针脚用途
小编窃以为用External Line Return 牵强的套在XLR 物理接头名称上并不合理 !
更正如下:
XLR 连接器是一种电气连接器。它们主要用于专业娱乐领域
但也涉及其他非音频领域
3P:音频 欧洲电动自行车充电连接器 电动轮椅充电连接器
4P:直流电源 内通耳机
5P: DMX 立体声话筒
6P:双信道模拟内通系统连接
7P:真空管麦克风
10P:网络数据+电源 或 特别的真空管麦克风
平衡音频是由两个极性相反的导体传输信号，然后在末端反转，以消除它们之间的噪音。这是一种连接不同音频设备的方法，不会产生电磁干扰或静电声。 你通常需要使用平衡音频设备（如 XLR 电缆）来远距离传输音频数据并保持音质。 那么，这些引脚是如何连接的呢？ 第一个引脚被称为屏蔽线或接地线。它可以防止第二和第三个针脚接收电磁干扰。 第二个针脚复制音频信号。它通过正极性来实现。 第三针则是负极。 麦克风的 3 号和 2 号针脚将产生相同的振幅。但是，其中一个针脚的极性为负，另一个针脚的极性为正。 一旦其中一个针脚的极性颠倒，信号的振幅就会加倍，而两者之间的差值，也就是噪音，就会被消除。 |
优化叙述如下:
平衡式传输是由两个对称的导体在路径上等量受干扰 导体对地阻抗相等 通常以对绞形式表现
由于接收端进行(热-冷)-路径上等量吸收的共模干扰会由接收端差分信号放大电路以相减去除
平衡传输冷端信号不是充要条件 只需要冷端与热端输出阻抗相等
如果冷端有信号 则与热端相位相反
平衡式传输仍然会受到电磁干扰 但是相对轻微
取决于:对绞密度 绝缘介电常数 导体对地阻抗是否相等 干扰强度 原始信号强度 数字/模拟
第二个针脚通常是热端正相位音频信号 第三针则是冷端负相位或是无信号
如果冷端有信号 则冷端信号 对地也是+??V 但他相位不同 但不代表是负信号-这也就是为甚么常用冷端/NEGATIVE/COLD来称呼 而不称为”负”信号
接收端会进行(热-冷) 如果冷端有信号-信号的振幅就会加倍 也就是我们知道的平衡式信号多6dB(双OP)
问题五:XLR 连接器如何工作？ |
优化叙述如下:
前置放大器有一个差分放大器。这个必要的装置可以消除平衡电缆路径上收到的相同干扰信号。这意味着它可以放大两个引脚之间的差异，以保留原始信号。
透过对绞线对收到的干扰 主要是低频磁干扰
接地环路造成的时候 即使有差分放大器也无法消除 60 Hz 左右的嗡嗡声
必须使用单端开路或是隔离变压器来处置
除非是内置放大电路的专业麦克风、有源DI盒 以及电容式麦克风 否则无须 XLR 电缆供应幻象电源。
专业人士选择 XLR 电缆的另一个重要原因是它的保护功能。 在 XLR 出现之前，电气损坏曾是一个常见问题。接地技术消除了这一问题，并极大地影响了整体音效。 要了解 XLR 连接器如何保护你的麦克风，你必须首先了解电力如何影响音频设备。 这意味着要了解 “幻象电源 ”一词。幻象电源是提供直流电的过程。例如，如果电源来自电池，那么将电源从电池转移到麦克风就称为幻象电源。 幻象电源必须为 +48 伏（直流），以便为耳麦和麦克风等专业音频设备供电。该电源应从设备前置放大器发送到麦克风。这将激活麦克风的电路。 当 +48 伏电压击中 XLR 时，信号不会丢失。它完全不会影响信号。这就是为什么这种现象被称为 “幻象 ”电源。 那么，这与保护有什么关系呢？ 因为插头可以保持电源不受干扰，所以不会出现不平衡麦克风信号。因为没有不平衡的麦克风信号，所以你不会受到意外的冲击，干扰也不会损坏设备。 |
优化叙述如下::
供应幻象电源确实需要连接器在配插过程中不容易短路 但不代表只有XLR能完成这件事 并排型插针的接头基本都能做到 例如处理器常见的PHONIEX 接头、 DIN 接头 以及金属M16插头
电源在调音台就被加入在2-3两脚上 只要线缆123都正常接通 打开幻象电源开关就能使用, 至于加入 +48 伏 是否会导致问题 那是后面电路的事(例如调音台LINE IN的隔直电容损坏-大三芯出现幻象电源)
请记得 XLR 就是一个可靠的连接器而已!
XLR 连接器的设计为何重要 |
优化叙述如下::
XLR 连接器的电导体部位 有“公 ”和 “母 ”两种设计。它们被描述为 “插针 ”和 “插孔”
XLR 连接器依照安装或是活动形式 有”公座 母座 公头 母头” 但一般墙面常见是母座用已延伸音频信号到音控间的调音台
设备上的XLR 连接器包含了母座与公座 依照AES48标准 是1脚向机壳立即短路 至于底座外壳是否接地则不一定 依照使用塑料或金属而定
因为线缆会被风吹或纺织物摩擦-加上屏蔽层是金属材质 静电电荷会在此被导出没错 但是这应该是在运行期间随时发生的!
由于布放后通常都先接妥线缆-依照前级到后级开机
在连接的瞬间接地的就已经导通-静电排放路径已经建立,因此不容易导致静电爆音
1脚优先接触 重点在于每一个导体带来的能量位阶以及与本质安全的防护
母头做为带来能量的连接器(幻象电源忘了关闭持续发送中)
-插针隐蔽防止了短路的发生
再加上有一个优先连接-最后退出的针脚用以搭建地面
则连接的过程中 相当于其余插针是在地面建立后再行接通就能相对安全
(类似于设备上的单刀/双刀开关 加上永远接通的 N中性线 PE 保护接地)
三针 XLR 连接器是最常见的连接器。从家用麦克风到专业麦克风，它们是大多数音频设备的标准配置。 这种连接器非常流行，经常用于连接扬声器。 不过，由于屏蔽效果更好，大多数专业人士已改用 Speakon 连接器。电缆屏蔽层是电缆线周围的导电层。它起到电磁屏蔽的作用，有助于声音平衡。 3 针连接器（如一些微型 XLR 连接器）主要用于连接扬声器的电源，但也用于大多数大型电子设备，甚至是代步车。 如你所知，1 号针脚是接地针脚。其他两个针脚的用途因所在国家而异。欧洲认为第 2 针是热针，第 3 针是冷针。相比之下，美国的老式设备将冷热针互换。因此，第 3 针是热针，第 2 针是冷针。这种做法已经过时，大多数美国设备都采用欧式做法。 无论如何，针脚 2 和针脚 3 绝不应接触针脚 1 或电缆屏蔽层。否则会造成轻微电击或设备损坏。 这些连接器可承载 15 安培的电流，接受 14 号 AWG 导线。 |
优化叙述如下:
3p XLR 由于能支持15~16A 在一段时间内确实被作为扬声器连接器
电缆屏蔽层是电缆线周围的导电层。起到”电”屏蔽的作用，与设备的正确连接/搭配有助于减少射频干扰 静电干扰 但通常无助于磁场干扰 声音平衡 (aids in sound balance.)这是一个抽象的名词 更应该出现在多种声音”混合”的描述上 3 针连接器
针脚 3-针脚 1短路具体依照连接器所在设备的输出入位置而定 输出端禁止短路需要识别电路
输入端可能需要短路
在 4 针 XLR 连接器中，前三项工作是相同的。有一个接地引脚和两个信号和电源引脚。第四个引脚用于 LED 照明。它告诉用户机器或麦克风已经打开。 第四个引脚还用于平衡耳机音频。当两个通道之间没有接地线时，这一点尤为重要。 第四针还用作 12 伏标称点。 虽然 4 针 XLR 经常用于专业麦克风、视频电子布线应用和其他专业音频设备，但对于大多数现代技术而言，它们被认为是不必要的。 |
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5 针 XLR 连接器仍然是专业灯光控制的标准。舞台灯光设备通常会有大量数据在布景中不断变化。它必须在连接多路输出的同时，适时地调整灯光的方向。 前三个引脚是正常的，但第 4 和第 5 引脚会反馈诊断数据。根据设备的不同，这些针脚可能不会被使用。大多数专业人士会购买额外的 XLR 针脚，以实现平衡连接。 当 XLR 连接器用于直流电源时，它们通常会改变针脚配置。针脚 1 和针脚 2 将成为底盘接地针脚和电源接地针脚。第 3 针成为正极性（通常为 15 伏），第 4 针成为负极性（标准 -15 伏）。然后，第 5 个针脚将用作幻象电源电压（通常为 48 伏）。 |
这些针脚类型非常罕见，几乎从未见过。它们最初用作有线内通工作室（特别是广播工作室）和平衡专业麦克风的连接器。 |
XLR 6PIN 在模拟两通道内通是常见的
但是总归一句
缺点 大多数人对 XLR 麦克风或 XLR 电缆的最大意见是价格。为大型设置运行多条 XLR 电缆和设备的成本会增加很多。 即使你买得起 XLR 麦克风，它也可能与其他音频设备不兼容。你需要一个带有 XLR 输入的混音器或音频接口来使用 XLR 麦克风。 |
旧时堂前燕飞入寻常百姓家
事实上伴随着数字设备普及,越来越多的二手具有声卡功能的数字调音台(可能部分功能老化)会变成跟声卡一样的价格流入市场-普及而易于取得,而且轨数还更多!!
但是我们是否有足够的知识来操作这些设备呢?
