Постоянно натыкаюсь на рассуждения касательно крутости балансных наушников\усилителей и хотел бы слегка миф этот развеять.
Точнее прояснить ситуацию для людей далеких от техники.
Преамбула: Господа маркетологи навязывают покупателям очередную "новинку": балансный наушниковый выход! Это круто, это модно, это громко это - вещь! Всем стоит однозначно выкинуть на помойку то, что у вас уже есть, купить нечто новодельное с балансным выходом и заодно новые наушники, с так же балансным разьемом\кабелем, дабы наслаждаться уже очередной невообразимой крутизной. Обратной совместимости нет, т.е обычным смертным с обычными наушниками "путь к олимпу" заказан, слышать вы сможете только один канал, более того, абсолютно реален риск повредить модное [дорогое] устройство (т.к второй выход при подключении небалансных наушников с джеком о трех пинах будет перегружать один из выходных усилителей).
Что это такое вообще? Надо ли мне оно?
Попробую дать ответ.
Обьяснение:
Балансное (а точнее, мостовое) подключение нагрузки (а именно этот случай мы рассматриваем применительно к теме плееров\наушников) вещь очень давно используемая в автомобильном аудио. Просто потому, что мощности автоаудиофилы хотят много, а вот напряжение у штатного аккумулятора жестко ограничено и оставляет всего 12в. При стандартном импедансе нагрузки в 4Ома, даже если мы подключим динамик прямо к клемам аккумулятора на нем выделится всего 36ватт! А вот в реальном случае усиления с однополярным питанием, размах сигнала на нагрузке не может быть больше половины питания, и мощность строго не более 9Вт.
Выход для роста мощности в условиях ограничения питания напрашивается простейший: вместо включения нагрузки между выходом усилителя и землей, добавляем еще один канал усиления, инвертирующий полезный сигнал, и включаем нагрузку между выходами этих каналов.
В простейшем виде это выглядит вот так:
Верхний усилитель у нас присутствует в стандартной небалансной схеме всегда, а снизу у нас дополнительный, второй, инвертирующий сигнал усилитель.
Если второй усилитель у нас в точности такой же как первый (имеет тот же коэффициент усиления сигнала), то уровень выходного напряжения между их выходами (то есть, приложенный к нагрузке) будет выше вдвое, а полезная мощность в нагрузке выше аж вчетверо! И все это при неизменной системе питания, из трат у нас - только стоимость дополнительного канала усиления (читай - одного на канал ОУ) и трех резисторов.
Раньще в нагрузку шел только верхний сигнал, а теперь - разность между верхним и нижним:
Очевидно, что в случае такой схемотехники оба контакта для подключения нагрузки у нас "горячие", т.е земли (относительно которой у нас приложено выходные напряжения) на выходном разьеме нет, следовательно для подключения нагрузки (наушников) необходимо использовать по 2 раздельных проводника для каждого излучателя (или 4 в общей сложности). Ну и, соответственно, 4 пиновое выходное гнездо и 4х пиновый коннектор. Так называемый, TRRS:
Обычно балансная распиновка разьема, начиная от кончика выглядит так:
Очевидно, что если воткнуть "балансные наушники" в небалансный выход то один из каналов (правый) будет работать обычным образом, а вот левый будет включен между левым и правым каналами и будет играть "не пойми что".
Если же, наоборот, воткнуть в балансный выход устройства наушники обычные, с 3 пиновым джеком, то 2 выхода инверсных усилительных каналов окажутся нагружены друг на друга, что в итоге может привести к поломке плеера и искаженному звучанию, разумеется...
В итоге, в чем плюсы этого решения, так ли уж оно нам необходимо?
Читаем выводы!
1. Балансная (мостовая) схема позволяет нам снять в 4 раза большую мощность при той же величине питающего выходной усилитель напряжения. Решается это, ценой добавления "лишнего" каскада на каждый канал, что, во-первых, удорожает конструкцию, а во-вторых, приводит к увеличению потребляемой мощности. Что может быть решающим для автономного устройства, коим плеер является.
В текущих условиях обилия на рынке "нормальных" по мощности устройств, особенно с двуполярной системой питания, сей факт делает такое решение совершенно непринципиально необходимым. А нестандартность интерфейса для подключения наушников к таким каскадам - еще и неудобным на практике.
2. Отсутствие общего земляного контакта в разьеме (точнее, его замена на два независимых контакта и два раздельных проводника к наушникам) потенциально может улучшить такой параметр, как переходное затухание между каналами, но по факту это может проявится лишь для простых ушных кабелей, где для обоих каналов используется один земляной проводник. Для нормальных hi-fi комплектных кабелей, где проводники симметричные и их 4, по паре для каждого излучателя, влияние мизерно, если ощутимо вообще. Формально, сводится к возможным взаимным наводкам в точке припаивания земли у гнезда миниджек на плате.