Поговорим о балансных и небалансных аудио сигналах и кабелях для их передачи.
Для передачи небалансного сигнала достаточно двух проводов. По первому – информационному передается собственно аудио сигнал, а второй провод служит «землей». Если у кабеля есть экраны для защиты от помех, то они все припаиваются на корпус разъема вместе со вторым проводом, который выполняет роль заземления. Разъемы для небалансных кабелей имеют два контакта. Например, RCA разъем имеет центральный пин для информационного провода и изолированный от него корпус разъёма, к которому припаивают второй провод-«землю» и экраны, если таковые имеются в конструкции кабеля.
Небалансные кабели также называют линейными или несимметричными. На фото вверху показана пара небалансных кабелей для передачи стерео сигнала. Если нам нужно передать моно сигнал, например для сабвуфера, то достаточно одного такого кабеля. К небалансным разъемам можно отнести 6,3мм моно-джеки, которые имеют два контакта (для подключения гитар и пр.)
Балансные кабели в отличие от небалансных имеют обязательно три провода. Разъем также должен иметь три контакта. К таким относятся XLR разъем и 6,3мм джек с тремя контактами. На видео ниже показана пара балансных XLR кабелей для стерео подключения.
Хитрость балансной или как её еще называют, симметричной передачи сигнала заключается в следующей магической операции: прежде чем выпустить аудио сигнал в кабель, в источнике передачи (на выходе) этот аудио сигнал копируют и создают второй идентичный основному, но сдвинутому по фазе на 180 градусов. То есть у нас тут два информационных канала, а не один, как в RCA кабелях.
Что значит сдвиг по фазе, попробую объяснить на пальцах. Это похоже на то, как если с утра посмотреть на себя в зеркало. Парень перед зеркалом абсолютно идентичен своему отражению, но есть нюанс: левая рука реального парня будет у его копии в зеркале правой, левый глаз – правым, с ушами аналогично, и так далее по всем частям тела. Парень и его копия-отражение симметричны. Это есть сдвиг по фазе на 180 градусов в бытовом смысле слова.
И так, у нас три провода. По первому протекает основной сигнал, по второму его перевернутая симметричная копия, а третий провод - опять «земля», без которой в электротехнике никак не обойтись.
Как только оба сигнала достигают приемника (на входе) передачи сигнала, второй сигнал вновь сдвигается по фазе (инвертируется) и добавляется к первому сигналу. Тут и происходит чудо: шумы и наводки, которые прилипли к обоим сигналам в процессе протекания по кабелю, взаимно уничтожаются во время инверсии в приемнике.
Благодаря этой хитрости, электромагнитные помехи из окружающей среды оказываются замкнутыми внутри кабеля и не просачиваются в приемник сигнала. Чистота, да и только! К тому же сигнал первого провода при инверсии в приемнике увеличивает свою амплитуду вдвое, благодаря наложению на себя своей копии из второго провода.
Все это дает возможность передавать балансный аудио сигнал на большие расстояния без затухания и лишних шумов (боле 100м), что важно при проведении концертов, коммутации микрофонов и музыкальных инструментов на большие расстояния.
Небалансный кабель этого эффекта дать не может. Он может без помех работать максимум на 20 метров. Что же лучше для домашней коммутации аудиоаппаратуры, где длина межблочного кабеля колеблется от полуметра до 6 метров, балансный XLR или небалансный RCA кабель? Сказать однозначно трудно. Обе конструкции прекрасно справляются с поставленной задачей в домашних условиях. Решайте сами! Тестируйте!
Следует помнить, что балансное подключение, несмотря на все свои хитрости, не может полностью на 100% избавить нас от побочных шумов. Балансная конструкция сама по себе сложная, требует больше электроники в приемнике и источнике сигнала, что само по себе может являться источником фона, который не очищается при инверсии.
Еще статья про балансные Star-Quad кабели.
