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 противоположный по направлению (инверсный). То есть у нас тут два информационных канала, а не один, как в RCA кабелях.
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 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.
XLR разъём. Описание
Этот разъём был изобретен Джеймсом Кэнноном, основателем компании Cannon Electric (Калифорния) на рубеже 1940-х и 50-х годов. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: 
X – от первоначального названия разъёма Cannon X;
L – от следующей модели Cannon XL, где L означает защелка / latch;
R – определяет появление в разъёме неопреновой изоляции.
По другим источникам XLR означает External Line Return.
Так или иначе, этот разъём, вернее его современная модификация, завоевал значительною долю рынка профессиональных разъёмов для передачи звука, питания компонентов и даже цифровых сигналов (модификация XLD). Количество штырей варьируется от 3 до 10, в зависимости от назначения.
Этот разъём также называют QG (Quick Ground), что означает «быстрое заземление». При включении разъёма, первой контачит «земля», а уже потом, - все остальные разъёмы, что исключает щелчки и фон, в отличие от RCA разъёма.
В домашнем и профессиональном аудио тройной XLR применяется для передачи балансного аудио сигнала, где помимо «земли» нужны два информационных провода с одинаковыми сигналами, но противоположными по направлению. Контакты пронумерованы так:
1— «земля», экран;
2 — «горячий» провод, положительная полярность;
3— «холодный» провод, отрицательная полярность;
Разъём, у которого есть штыри, называется XLR male / папа, а тот, у которого гнезда и защелка – XLR female / мама. В аудиоприложениях принято считать, что сигналы генерируются оборудованием с «папскими» контактами и передаются на оборудование с «мамскими» разъёмами.
Несмотря на отраслевые технические стандарты, по-прежнему существуют некоторые разногласия относительно наилучшего способа использования контакта 1 для заземления.
Основной спорный момент заключается в том, следует ли подключать корпус разъёма к контакту 1 или к экрану, или же его следует оставить незаземлённым. Упомянутые выше стандарты AES рекомендуют никогда не подключать корпуса разъёмов для монтажа на кабеле к контакту 1, поскольку случайное соприкосновение корпуса с другой заземлённой поверхностью во время использования может создать нежелательные пути для тока утечки, что потенциально может привести к появлению гула и других помех (контур заземления).
Трёх контактные разъёмы XLR также используют для подключения активных динамиков к сигналам линейного уровня, применяемым в системах оповещения / public address.
Еще статья про балансные Star-Quad кабели.
Оглавление библиотеки Daxx
