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在很多专业器材以及中高端HiFi发烧器材上,模拟音频信号接口除了常见的RCA单端接口之外,还可以看到一种三芯的卡农接口,这种接口就是平衡(balance)音频接口了,而在中端以上的专业器材上,模拟音频信号的接口几乎都是清一色的平衡接口。可能很多网友对于这种看起来很高端的音频模拟信号接口并不是很熟悉,我们今天就来了解一下这种接口,为什么专业设备都会选择平衡接口,而为什么在HiFi产品中,平衡接口并不是必备或者说必须有的模拟信号接口。
什么是平衡接口
简单的来说,平衡接口一般最常见的是XLR(一般采用三芯卡农插头)和TRS(采用6.22MM接口)两种,而相比传统的非平衡接口比如RCA莲花来说,最大的差别在于平衡接口每个声道有三条线传输,而非平衡只有两条线。
但需要注意的是,平衡接口可用来连接平衡的信号,也可用来连接非平衡的信号,而非平衡接口连接的一定是非平衡信号。卡侬头(XLR)和莲花头不但可连接模拟信号,也用来连接数字信号。平衡接口就是冷信号(-)和热信号(+)线加上地线,共三根线组成;而非平衡接口就只有一根信号线和一根屏蔽线的两根线组成。
在非平衡接线中,音频信号是接在RCA插头和中心接线上,而外面的一些则为接地屏蔽层。也有些不平衡的信号线带有二根信号线和一个屏蔽层而将屏蔽层不用。如果将这种不平衡的信号线放在有着起伏变化的磁场附近,比方说,放在交流电源引线的附近,磁场便会在信号线中感应出噪声信号,让人们听到音箱中发出的交流哼声。
对专业应用说来,这种交流淳声和噪声以及蜂音皆是不能容许的。因此,人们便研究出一种没有这些噪声干扰的平衡连接方法。平衡连接方式使用了三根导线,其中两根用于传送信号,另一根则用做屏蔽。两个信号完全相同但在相位上却是180度的反相。当其中一根导线中传送的信号为正的峰值时,在另一根导线中传送的信号便刚好为负的峰值,而第3根导线则为地线。也有些平衡式的信号线采用了三根导线而另外加一个屏蔽层。
常见的平衡接口种类
平衡接口的种类也可以说是多种多样,尤其是在非专业的HiFi类别中更是存在着很多可以说是小众的接口类型。在常见的专业领域中,平衡接口一般为XLR三芯卡农和TRS两种,而专业设备多数选择平衡接口也是因为平衡本身的构造原理更加适合长距离更小损失的传送信号。
然而有平衡接口的并不止音源的模拟输出而已,在很多放大器上,也有平衡接口,最常见的就是耳机类的产品了,而在耳机的平衡接口上,多种多样。并且耳机的平衡输出接口并不是六芯的,因为耳机的单元只有单声道+和地线,所以在耳放输出的平衡接口上,如常见的四芯平衡耳机口从1-4的顺序就是1左声道+、2左声道地线、3右声道+、4右声道地线。
耳机的平衡接口最为常见的就是四芯卡农接口、双三芯卡农接口两种,而四芯卡农的接法在上面已经有介绍了,但是双三芯卡农看起来好像是可以六条线真正的平衡,但是其实也不然,实际上双三芯接口中,每个插头都有一个插针是空着的,或者用来焊接线上的屏蔽网的。而除了这两种接口之外,还有使用3.5mm四极插头的平衡方案、小四芯和小六芯的平衡接口,其实不论接口是什么样子,其实都是两个声道的+和地线组成的。
平衡接口和HiFi之间的必要性
平衡接口虽然是中高端专业设备的选择,但是在HiFi类别的产品中平衡接口虽然高端机器也是几乎必备,但是用平衡的发烧友却不是100%的支持这种接口,这是为什么呢?
平衡的主要优势在于远距离的传输信号可以有更小的损失,而也因为平衡接口本身的地线分离的特征,可以给最终的声音带来一定的影响,而这种影响并不能谈是正面的还是负面的,地线的分离可以给声音带来更好的分离度、更多的细节和更宽大一些的声场,但是在声音的润泽和醇厚方面会有一些损失。
所以在高端发烧友的人群中,有一部分喜欢平衡信号线的人,也有一部分一直坚持使用RCA单端信号线的烧友,后者往往更加喜欢器材带来的某种味道,而音乐味这种很主观的东西换做平衡信号线的话会有一些损失。并且对于发烧友来说,一般信号的传输距离并不长,平衡信号线对于长距离传输的优势基本可以忽略不计,差距主要来源于音色的表现不同。
全平衡放大与非全平衡放大平衡输出
现在在很多耳放、功放上都可以看到“全平衡放大”这个词汇,甚至已经作为一个很大的宣传点,但是究竟什么叫做全平衡放大?有平衡输出就可以理解为全平衡放大?还是有平衡的输入和平衡的输出就可以叫全平衡放大?其实是否是全平衡放大并不是由接口决定的,而是内部的电路。
全平衡放大的主要意思就是:电路中应该共有六路,其中两路地线直接输出,而四路放大,分别放大的就是左右声道的+-。在输出时将每个声道的+-合并为一个+,而地线直接输出,变成左声道+、地线、右声道+、地线的四路。而合并为一个+之后,这个+的信号强度会是在放大之前音源输出+的信号强度的两倍。所以全平衡并且可以直接输出扬声器的设备都有着非常不错的驱动能力。
而也有一些只有单端输入,但是却有着平衡输出的产品,这些产品的平衡是真的平衡么?其实是的,只是他们的放大过程不是我们之前说的“全平衡放大”因为之前已经说过,RCA是一种单端信号,而单端信号的每个声道是由两条信号线组成的,分别是声道的+和地线,那么就输出端来说,已经可以满足平衡接口的+和地线的四路组成,只是再放大过程中依然使用了单端的放大原理,最后输出的这个+的信号强度并没有被翻倍。
总结:
对于平衡接口来说,可以说它是专业音频领域最佳也必须的选择,对于录音等等行业来说,选择平衡接口带来的优势都是必须的,但是对于发烧友来说,平衡和单端还是需要依靠自己的喜好来选择,如果你跟本人一样是一个相对于音乐表现力来说更重视素质表现的人,那应该会偏向于平衡接口的选择。如果是一个更注重音乐味道的表现的发烧友来说,则会更加喜欢单端RCA的信号传输。