了解平衡与非平衡音频:有什么区别?

在音频领域,能否获得清晰可靠的声音在很大程度上取决于信号的传输方式。在设置音频系统时,最重要的决定之一就是使用平衡音频连接还是非平衡音频连接。虽然两者都能达到传输音频信号的目的,但在如何处理噪音和干扰方面却有很大不同。了解这些差异将有助于您选择正确的 音频电缆 以确保最佳性能。

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平衡音频

平衡音频是一种专业标准,适用于需要纯净音质和较长线路的环境。其设计重点是最大限度地减少噪音和干扰,因此成为录音室、现场音响设备和广播的首选。

什么是平衡音频?

平衡音频传输图

平衡音频是一种专业音频互连方法,它使用三线连接(正极、负极和地)传输信号,可有效抑制电磁干扰和噪音。平衡音频通过两根线传输极性相反的相同信号,然后在目的地重新组合,从而消除了信号路径上产生的共模噪声,与非平衡音频连接相比,在更长的电缆线路上传输的声音更纯净。

为什么使用平衡音频?

平衡音频的主要优点是能够抑制噪音和干扰,这在专业音频环境中至关重要。无论您是要处理较长的电缆线路、有大量电气设备的拥挤舞台,还是有敏感设备的录音室设置,平衡电缆都能帮助您保持纯净的音质,而不会产生嗡嗡声或嗡嗡声。

什么是平衡电路?

有源平衡电路

平衡音频的核心是平衡电路。该电路产生两个极性相反的相同信号。当这些信号到达接收设备时,其中一个信号被反转并与另一个信号结合,从而消除了电缆上的任何噪音。这种高效的设计使平衡电路成为专业音频系统的理想选择。

差分模式信号

A 差模信号这是平衡音频降噪能力的关键所在。它是指将音频信号以相反的相位跨两根导线发送。由于干扰通常会对两根导线产生同样的影响,因此在目的地翻转并合并信号可以消除不必要的噪音,同时保留原始音频。

共模信号

共模信号 共模干扰指的是对两个导体产生同等影响的外部噪音,如电磁或射频干扰。平衡音频通过一种称为共模抑制的过程有效地抑制这种噪音,确保只传输预期的音频信号。

平衡音频如何工作?

为了更好地理解平衡音频的工作原理,可以想象一下将同一个声音分成两个版本:一个正常,一个反相。两个信号沿着不同的电线传输,但会接收到相同的干扰。在接收端,一个信号被翻转回来,抵消了噪音,同时音频信号强度加倍。即使在嘈杂的环境中,平衡音频也能保持清晰。

平衡电缆类型

平衡音频依赖于专为专业用途设计的特定电缆类型。最常见的两种平衡电缆是 XLR 和 TRS 电缆。这两种电缆都能提供高质量音频,同时有效抑制噪音。

XLR 连接器引脚说明

XLR 电缆

XLR 电缆 XLR 电缆广泛应用于专业音频设备中。XLR 电缆有三个针脚,分别用于正、负和接地信号,是麦克风、混音器和扬声器的理想选择。其安全的锁定设计和耐用的构造使其成为现场表演和录音室工作的可靠选择。

四分之一英寸 TRS 连接器

四分之一英寸 TRS

TRS(尖端环形套管)电缆 与标准 1/4 英寸插孔相似,但多了一个导体。尖端和环形导体传输非同相音频信号,套管则作为地线。TRS 电缆用途广泛,通常用于平衡单声道连接或非平衡立体声信号,具体视应用而定。

非平衡音频

平衡音频专为专业用途设计,而非平衡音频在消费类电子产品和较简单的设置中更为常见。它的设计简单明了,易于使用,但在噪音和距离方面有一些限制。常见的例子包括使用 RCA 或 TS(尖端-套管)连接器的消费类音频设备,这些连接器通常用于家用立体声系统和吉他电缆。

什么是非平衡音频?

非平衡音频

非平衡音频通过单根导线传输信号,接地线作为屏蔽线。这种简单的设计成本效益高,而且适用于短距离电缆传输。然而,由于没有平衡音频的降噪功能,非平衡电缆更容易受到干扰。

噪音从何而来?

非平衡电缆很容易受到电磁干扰 (EMI) 和射频干扰 (RFI) 引起的噪音影响。常见的干扰源包括电源线、照明系统和无线设备。由于非平衡电缆缺乏消除噪音的能力,信号线接收到的任何干扰都会降低音频质量。

使用非平衡电缆时如何降低噪音?

为尽量减少非平衡设置中的噪音,请尽量缩短电缆并使用高质量的屏蔽层。避免音频线与电源线平行。在噪音较大的环境中,使用直喷(DI)盒可以将非平衡信号转换为平衡信号,从而大大减少干扰。

非平衡电缆类型

非平衡电缆常用于消费类设备和仪器设备中。常见类型包括 RCA 和 TS 电缆,每种电缆都适用于不同的应用。

RCA 公头至 RCA 音频视频电缆

RCA 电缆

RCA 音频线 RCA 是一种非平衡模拟连接,通过右(红)和左(白/黑)声道传输立体声音频。虽然 RCA 电缆在连接 DVD 播放器、电视和放大器的家用音响系统中很受欢迎,但应将其长度控制在 25 英尺以内,以避免噪音干扰。虽然 RCA 电缆价格低廉,使用方便,但建议使用较短的电缆。

四分之一英寸 TS 连接器

四分之一英寸 TS 电缆

TS(尖端-套管)电缆 通常用于电吉他、键盘和其他乐器。它们由一个信号导体和一个接地导体组成,因此很容易受到噪音的影响。保持 TS 电缆较短并远离电源,有助于减少干扰。

平衡与非平衡音频:常见误解

许多人认为平衡音频总是比不平衡音频更好听。事实上,平衡音频本身并不会提高音质,它只是防止长距离传输时产生噪音。对于短距离、无干扰的连接,非平衡线缆的表现同样出色。

平衡音频与非平衡音频的主要区别

平衡音频和非平衡音频的主要区别在于它们对干扰的处理。平衡音频通过差分信号消除噪音,因此非常适合长距离传输和嘈杂的设置。非平衡音频虽然更简单,但更容易受噪音影响,应在较安静、较短的连接中使用。

我需要平衡电缆还是非平衡电缆?

选择平衡电缆还是不平衡电缆取决于您的环境和设备。平衡电缆更适用于专业、嘈杂或长距离的设置,而非平衡电缆则适用于短距离、无干扰的连接。

何时使用平衡电缆?

在长距离传输音频时,尤其是在电气噪声较大的环境中,应使用平衡电缆。它们非常适合现场表演、录音室录音以及任何涉及多个电子设备的设置。

镀银公头至母头齐头 XLR 音频线
  • 专业录音室,多种设备和电源线会产生电气干扰
  • 需要长距离(20 英尺以上)铺设电缆的现场表演场所
  • 需要纯净音频质量的广播设施
  • 具有复杂路由要求的商业设施
  • 多个电子设备可能产生干扰的任何情况
  • 连接需要幻象电源的专业级麦克风时

何时使用非平衡电缆?

非平衡电缆适用于受控环境中的短电缆线路。它们通常用于将仪器连接到干扰最小的放大器或家用音响系统。

非平衡电缆完全适用于许多常见情况:

  • 电缆长度较短(20 英尺以下)的家庭录音设备
  • 将吉他和键盘等乐器连接到附近的放大器上
  • 消费音频设备连接(CD 播放器、唱盘、家庭影院系统)
  • 电子干扰最小的小型项目工作室
  • 便携式音频设置,简单是关键
  • 在预算有限的情况下,不需要平衡电缆

一些常见问题

平衡音频的声音是否与众不同?

平衡音频不会改变音质,但有助于防止噪音。在低干扰环境中,您可能听不出有什么不同。但是,在嘈杂的环境中,平衡音频可以保持声音的清晰度和细节。

XLR 转 RCA 是平衡的吗?

不,RCA 连接器是不平衡的。使用 XLR 转 RCA 适配器会将信号转换为非平衡信号,从而失去降噪功能。为了保证信号的完整性,建议使用 DI 盒或适当的转换器。

XLR 电缆是平衡电缆还是非平衡电缆?

XLR 电缆通常是平衡的,使用三个导体分别传输正、负和接地信号。不过,在某些情况下,它们也可以传输不平衡信号,因此检查设备的规格很重要。

哪个更好?平衡音频还是非平衡音频?

两者都不是万能的。平衡音频在长距离噪音抑制方面更胜一筹,而非平衡音频在短距离简单连接方面更具成本效益。最佳选择取决于您的具体设置。

何时使用平衡电缆?

平衡电缆最适合长电缆、专业音频系统和高电磁干扰环境。它们能确保干净、一致的声音,对噪音抑制至关重要。

应该使用平衡电缆还是非平衡电缆?

如果您的设备支持平衡连接,而您需要较长的线路或面临潜在的干扰,请使用平衡电缆。对于低噪音区域的短距离简单连接,使用非平衡电缆效果很好。

结论

通过了解平衡和非平衡音频的优势和局限性,您可以为音频设置做出更明智的决定,确保最佳音质和性能。

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