"我认为正确使用平衡式音频是我多年前才准确掌握的东西。毕竟,几十年来我一直是一名音频专业人士。直到最近我才发现这个话题比我最初理解的要多得多。对我来说,多学习一些我认为我已经知道的东西是一件非常好的事情。我希望你也一样!"
一位行业前辈 坦承的分享知识短板
并且分享给大家
2022 年 9 月 5 日
布莱恩·马多克斯Brian Maddox
原文来自于https://www.prosoundweb.com/clarifying-balanced-audio-why-it-may-not-work-the-way-we-think/
—这里是讨论正在发生的事情和避免该问题的方法的指南/入门。
好的,我们中的许多人已经知道为什么平衡音频电缆很重要,但是对于那些不知道我们在说什么的人来说,这里有一个快速了解。
我们都被电磁辐射 electromagnetic radiation(ER)包围,撞击我们的身体,穿过我们,他们到处弹跳。
它无处不在。当然,其中一些 电磁辐射ER 是有用的,例如广播电台或手机信号,但其中有很多是不怎么有用的东西,例如来自调光器和电动机等的噪音。
无论我们谈论的是哪种类型的 电磁辐射ER,它在遇到天线之前,它对我们来说几乎都是不可见的。
不幸的是,任何金属线都会自然地充当天线,包括我们所有音频电缆中的电线。
就像我们想要成为天线的东西一样,音频电缆中的电线将暴露在我们周围的同一个 电磁辐射ER 中,它们将在这些电线中产生电流。由于这些电流都不是我们想要的音频信号,我们将把这些电流称为“噪声”。
因此,如果我们需要将信号线从“音频设备Audio Thingy A”连接到“音频设备Audio Thingy B”,
并且我们已经确定该线将充当天线并沿途拾取噪声,我们如何保持这种噪音进入我们的电线?
关于防守
策略一是防御性的。我们可以尽量让我们的电线远离辐射 ER 的东西,但显然这有一定的实际限制。
远离广播电台塔这事情并不太难。
此外,我们可以尝试将音频线与发出大量噪音的物体(如电源线和照明线)保持合理的距离。但鉴于 电磁辐射ER 在任何地方都有效地存在,通过保持距离我们只能获得这么多。
我们可以使用围绕它的柔性金属护套来屏蔽电线,这当然有帮助。事实上,几乎所有的音频电缆都使用某种形式的屏蔽,无论它是否平衡。
然而,虽然一些电缆屏蔽非常有效,但它们都不是万无一失的。箔盾可能会破裂。编织屏蔽会产生间隙。这些问题会导致噪声泄漏到电线中。
最后,我们还可以尝试创建一个足够强大的信号,以克服电线沿途拾取的噪声。这就是为什么线路电平信号本质上比麦克风电平信号更耐噪声的原因。
这也是我们不对扬声器电缆进行屏蔽的原因之一,因为它们所承载的信号足够强大,沿途拾取的任何噪音都可以忽略不计。
所有这些策略都是有效的,但通常其中一种或多种是不切实际的,而且没有一种能完全消除问题。那么我们该怎么办?
关于进攻(积极性)
好吧,如果不是用一根线来传输我们的信号,我们用两根线怎么办。然后,如果我们有一个他们都进入的魔法回路,只会放大彼此不同的东西呢?
只要两条在线都存在噪音,这个神奇的电路就会忽略噪音。原来是有这样一个神奇的电路,它被称为差分放大器,因为它放大了差异并忽略了相同的东西。
(等等!它......)好的,这很好,但另一个问题很快就出现了。我们如何确保每条在线的噪声相同,以便差分放大器将其抵消?
首先,我们确保两条线完全相同,包括具有相同的阻抗。
阻抗是一个花俏的电子词,在音频世界中有很多含义,但就我们这里的目的而言,它可以被认为是电线对噪声的“敏感性”。不同长度或厚度的导线将具有不同的阻抗。
此外,电线的阻抗受它所连接的电路的影响。
需要明确的是,为了消除噪声,两条线的实际阻抗并不是非常关键,但至关重要的是它必须相同。我们需要做的就是确保我们的电线尺寸相同,长度相同,并在每一端连接到相同的电路。
需要最后一步来确保这两条在线的噪声相同。如果我们将电线彼此相邻,并且我们有来自特定方向的噪音,那么一根电线可能最终会在其上产生更多噪音,这仅仅是因为它在物理上更接近噪声源。
所以,一个非常快速的解决方法就是将电线扭在一起。现在他们都没有比另一个更接近任何东西。这个小技巧被称为制作“双绞线”,可以在各种电缆中找到,包括 DMX 和以太网电缆。
现在我们有两条线从“音频设备Audio Thingy A”连接到“音频设备Audio Thingy B”,并消除了噪音。
我们现在要做的就是在其中一根电线上放一个音频信号,然后噗(传输出去!)—这是平衡音频。
但是关于… (平衡式)?
等等!!什么?我们不需要反转一侧信号或做一个极性技巧或其他什么事情吗?
不,不,我们没有。我所说的平衡音频电路通常称为准平衡或阻抗平衡,
这意味着它不是“真正的”平衡电路,但实际上是完全平衡的电路。
我们大多数人都学过的更传统的平衡电路形式
是所谓的“差分电路”,在这个电路中,我们的一根线确实承载着我们的信号,另一根线承载着相同的反极性等量信号。在这种类型的连接中,差分放大器仍然会看到相同的波形,因此噪声消除以相同的方式工作。
重要的是要注意:我们的两根电线仍然需要具有相同的阻抗才能使噪声消除正常工作。
在某些情况下,使用差分平衡输出而不是阻抗平衡输出会有一些优点。
但对于大多数音频应用来说,它们基本上可以互换使用。事实上,鉴于我们每天使用的大部分设备都有不同类型的平衡电路,无论我们是否知道,我们中的大多数人很可能已经在很长一段时间内交替使用它们。
综上所述
需要注意的一点是,这两种形式的平衡电路都不需要任何类型的第三根线。
虽然大多数平衡音频电缆都有一个通常连接到地的屏蔽层,但该线对于噪声消除正常工作并不是必需的。
事实上,有时在设备之间连接屏蔽层可能产生噪声,这会是因为一种称为接地回路的现象。但那是另一篇文章了。
最后,我认为正确使用平衡式音频是我多年前才准确掌握的东西。
毕竟,几十年来我一直是一名音频专业人士。
直到最近我才发现这个话题比我最初理解的要多得多。
对我来说,多学习一些我认为我已经知道的东西是一件非常好的事情。我希望你也一样!
原文作者简介:
布莱恩·马多克斯 Brian Maddox
在 30 年的职业生涯中,Brian Maddox 与 美国总统 / 佩蒂·拉贝尔 Patti LaBelle / 教皇等著名人物合作过。他专门从事企业活动,目前是一名自由 A1、RF 协调员和通信技术人员。
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