平衡和非平衡
, ~- S+ X9 I9 F$ M$ @5 u5 |□hedy 发表于 2005-11-9 13:22:00
. G* Q, q/ ~- `. l6 x: u 信号有两种传输方式,即对地平衡式与非平衡(单端接地)式。平衡式的信号传输线路不易受外界的如交流声,其他串音,电器设备噪声等干扰。非平衡式则易受干扰,所以在专业领域一般都采用平衡式传输。在工程中考虑到成本问题,也会相对选用一些民用级设备,他们大多都采用非平衡式传输。选设备时应尽量使用平衡式传输。' `" ^$ l* E' }+ o. }1 J
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??平衡与非平衡是指音频信号传输的两种不同类型
3 `/ a& ?/ F# p??平衡式输入、输出端口都是使用三个脚位的连接插件,如:卡侬或大三芯(图一)它是利用相位抵消的原理,将音频信号传输过程中所受的其他干扰降至最低。在较长距离的信号传输中有比较明显的优势。
8 G" g* F A4 e9 B2 ]* E?? 非平衡
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??非平衡式的输入输出端口一般都使用两个脚位大两芯连接插件,它只有两个端——信号端和接地端。这种连接常用于电子乐器、电吉他等设备。
" v9 V9 j0 G6 u& i??平衡与非平衡端口之间通常需要转换器来连接。但在某些要求不十分严谨的场合,平衡与非平衡之间也可以直接连接,连接方法如上所示# a {) D( j( t& V5 L
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" D% W9 p8 ^! f4 z??平衡式传输是完美音质的一部分,而后端的电路也需要采用平衡电路设计才能完美配合平衡式传输,两者缺一不可。7 J6 {- z" \# m, @0 W
?? 一个真正的平衡式电路设计,是将波形的正负半波分别用一组线路进行放大,然后耦合成为完整的波形,因此从成本上考虑,每声道需要2组完全对称的零部件。成本比非平衡方式高出许多。: e E- }& v7 Q% W$ b9 u) v
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??平衡输入/输出方式
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' m+ k8 w; x0 W% C?? 平衡传输线里有三芯,一芯传输正半波讯号,一芯传输的是负半波讯号,最后一芯是地线。一般串进电缆或设备的噪声会出现在正、负两端,对地电压和相位完全一样,这样的噪音被称为共模噪音。而平衡传输由于传输的是波形两端的信号差(也就是电压的差异),能够很好地抑制共模噪音。因此平衡传输具有非平衡方式不可比拟的抗干扰性能。% Y" }& w) U" R$ o) W
- y) I' P6 f8 K 什么是XLR平衡插头
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??在Cannon(XLR)头的结构上,它具有一个金属或塑胶成的外壳,有一个卡榫或是供卡榫钩住的洞,使得公母头在结合後不会脱落;它的接点可以从二个一直到七个之多,而一般音响器材会用到的Canon(XLR)接头,绝大部份都是三个接点。而Cannon头与RCA头不一样的地方在於:RCA头一定是公头,而座一定是母座(箭头所指)。; h0 _3 M$ g( b _
??但是Cannon接头则不论是头或者是座都有公母之分。在此另外说明;所谓头指的是接在讯号线上可以活动的接头;而所谓公的,就是信号接触是呈棒状的,同理,母的就是指接触点是孔状的。一般言之,讯号的输出端是公头或公座,而输入端是母头或母座,在自己装制平衡式扩大机,或者焊制平衡式讯号线时不可不慎,以免发生同性相斥的窘境。
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3 p7 d1 t7 r4 T7 T7 |; ???在XLR的三个接点中,接线是有一定规则,;你可以发现在插头或插座上这三个接点会有1,2,3的编号标示,1号一定是地线。XLR母头或母座的1号孔内的金属接触片来得比其他2、3号孔内的长。这是为了在连接的时候,地线会比信号先完成接触;分离时地线会比信号晚分离,确保开机状态中插拨讯号线时不会发生意外的碰声或击毁喇叭。2,3脚则分别连接着火线和地线。: K' t5 K8 ~. m' ~ z
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??有一点必须特别注意;欧规(含日规)和美规系统的接法是相反的,美规第2脚是火线,欧日规则第3脚是火线。如果没有注意到这一点,则不同厂牌器材搭配之後,可能到最後整个系统出来的声音是相反的。
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0 @/ [: Q1 J7 b- Z. r4 W& y. C??所以在开声前最好看看说明书,因为每一部带有平衡式端子的音响器材,一定会详细说明那一脚是火线,那一脚是水线,只要仔细看说明加以推演即可;万一从讯号一路搭到後级却发现输出是反相时,最简单的方法就是将喇叭线正负反接就可以了。
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4 j! y) u2 G* n 视频连接线
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??视频连接线,简称视频线,由视频电缆和连接头两部分组成,其中:视频电缆是特征阻抗为75Ω(欧)的同轴屏蔽电缆,常见的规格按线径分为-3和-5两种,按芯线分有单芯线和多芯线两种,连接头的常见的规格按电缆端连接方式分有压接头和焊接头两种,按设备端连接方式分有BNC(俗称卡头),RCA(俗称莲花头)两种。# e8 R" N9 f4 Q$ l6 P+ B2 I
??音频连接线,简称音频线,由音频电缆和连接头两部分组成,其中:音频电缆一般为双芯屏蔽电缆,连接头常见的有RCA(俗称莲花头)、XLR(俗称卡侬头)、TRS JACKS(俗称插笔头)。 O t, H- @7 J( V( g) W
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' o) Z$ W6 e+ u3 p??视频连接线
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% \* g5 b* T5 U??视频线是电视播控机房视频系统的重要组成部分,制作质量的好坏直接影响视频通道的技术指标,质量差视频线有可能造成信号反白、信号严重衰减,设备不同步,甚至信号中断。在视频系统中除少量控制信号线外,节目信号、同步信号、键控信号等信号都是由视频线传输,因而视频线发生问题是造成设备和系统故障常见的故障源之一。, O! o6 ?$ T5 v+ G9 o Y
??在制作视频线的过程中,首先,必须选择正确的视频电缆和连接头。选择电缆首先应注意其标称的阻抗,有一种特征阻抗为50Ω的电缆在外观上和视频电缆很接近,切不可混淆。另外,应注意电缆或连接头有没有发生氧化的情况,该电缆或连接头应当报废或者视情况进行处理,否则,氧化物将造成焊点虚焊,导致信号严重衰减,甚至中断。市场有个别厂商偷工减料,生产的视频线不符合规格,如:屏蔽层稀疏,线径不标准等等,购买时也要注意。在连接头的选择上尽量符合设备需要,避免使用转换头,规格应按电缆的规格对应使用。8 Z! h ~6 D) {/ e; @
??其次、必须保证良好的压接质量或焊接质量。使用压接方式的接头,对电缆的各层线径和压接的工艺要求很严格,表面上制作起来较省事,但稍不注意,就可能虚接,如果经常拔插,可靠性就更低,应尽量避免使用这种类型的接头,不得已要使用时,最好压接后,再加焊一下,同时在拔插时,避免在电缆上用力。相对而言,焊接型的接头对工艺要求就低一些,但仍然需要注意接头的规格要和电缆规格一致,焊接要求和焊接普通电子电路板的要求相同,焊点要光滑,平整,没有虚焊。
% f# p- I; a+ L6 y8 x??最后,必须检查是否有开路或短路的情况。每当做好一条视频线,无论是什么接头,长度多少,都要用万用表进行一次检查,确定没有开路或短路的情况后,才算完成。6 n: ]- R- \+ t% }7 \
??音频连接线 g; x* F# F3 W0 z
??音频线相对视频线要复杂一些,除了以上三个方面的注意事项外,还有一个平衡和不平衡接法的问题。
3 F9 s; K3 X) E; H2 s???所谓平衡接法就是用两条信号线传送一对平衡的信号的连接方法,由于两条信号线受的干扰大小相同,相位相反,最后将使干扰被抵消。由于音频的频率范围较低,在长距离的传输情况下,容易受到干扰,因此,平衡接法作为一种抗干扰的连接方法,在专业设备的音频连接中最为常见。在家用电器的连接线中也有用两芯屏蔽线作音频连接线的,但是,它传输的是左右声道,是两个信号,不属于平衡接法。6 k1 m9 v8 h5 t7 E2 |8 s
??而不平衡接法就是仅用一条信号线传送信号的连接方法,由于这种接法容易受到干扰,所以只一般在家用电器上或一些要求较低的情况下使用。
$ @/ s2 q- f- j* h# k* P" J??具体的接法以XLR接头为例:1、平衡接法:1脚接屏蔽,2脚接+端(又称热端),3脚接—端(又称冷端);2、不平衡接法:1脚和3脚相连接屏蔽,2脚接+端(信号端)。
! [3 W" {, o) e5 p0 w, s1 P??选择什么接法一般根据设备对接口的具体要求而定,能使用平衡接法的尽量使用平衡接法,进行连接时务必先看清面板上的说明,最好先阅读使用说明书上的有关说明和要求。在一些场合还可能遇到一端的设备接口是平衡接口,另一端的设备是不平衡接口的情况,在要求不很严格的情况,只需在平衡端使用平衡接法,不平衡使用不平衡接法,注意各脚对应就可以了。在要求严格的情况,就必须使用转换电路将平衡转为不平衡,或将不平衡转为平衡。
7 h% Y9 Y5 ^5 U, p1 u2 Q7 L?线码5 }& a0 }7 d& C# s/ B
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??在一个播控机房中,各路信号的视音频连接线汇集在一起的数目是相当大的,同时,由于位置十分集中,如果不对每一条连接线进行编码,将会对日后的维护带来极大的不便。做法很简单,在制作接头前,先在视音频电缆的两端按预先编好的编号套上线码即可。编码的原则是简单、直观。过于复杂或过于抽象的编码,同样不便于维护。8 m, D `' B9 k8 F0 p) x
??建议采用字母和数字混合的编码,如:VD101代表视频(V)分配器(D)一号机(1)的第一个输出口(01)。通过这样一组编码说明了:1、信号性质:视频信号;2、信号来源:视频分配器;3设备编号:一号机;4、端口位置:一号输出口。
+ z" ]6 t4 G# k! d. ~: l k???字母可以选择常用的英文缩写,汉语拼音或其它容易理解的字母组合。下面列举了常见的英文缩写,以供参考。
0 U$ x- F6 e* Y+ ^5 _???缩写原文含义8 @4 U" c8 e2 l0 t
????V--VIDEO视频3 T4 o/ g+ b4 V# ]$ X
????A--AUDIO音频
' Z" M9 a4 b7 s- ~; E????BB--BLACK BURST黑场(同步信号)5 r8 B% k: v$ F+ T8 C
????P--PLAYER放机
1 k! V& R9 h" l8 E6 \7 z' U0 {1 [9 M+ A????R--RECORDER录机& a. X; i$ {$ u
????D-DISTRIBUTER分配器) b- D& T) z# Y; o9 ?, O, d
????M-MONITOR监视器
, R$ P/ e( s: G' [$ Q????C-G--CHARACTER GENERATOR字幕机, d7 o: T3 y3 N2 j$ e/ @6 _- ]
????OOPTICAL RECEIVER光接收机$ q, D E {+ K& F0 b* ]! v! Y( G+ H
????TTBC时基校正器 |