Найти в Дзене
Вован Свободный

Балансное подключение Hi-Fi техники - принцип и преимущества

Многие слышали про балансное подключение, но попробовать возможность была далеко не у всех (балансные усилители стоят сотни тысяч рублей, и настоящее балансное подключение есть далеко не у всех усилителей, которые имеют на задней панели XLR-входы - просто для совместимости), поэтому люди редко понимают, насколько это круто! Я хочу донести простыми словами, насколько это прорывная, но достаточно простая и дешёвая, технология, которую можно было бы использовать и в бюджетном сегменте. Однако, аудиофилы должны за это много заплатить, или поработать головой. В отличие от обычного RCA подключения, где в каждом канале сигнал передаётся по одному сигнальному кабелю, а второй кабель - это земля (нулевой потенциал, относительно которого отсчитывается напряжение, а никакой не минус, как ошибочно считают многие), в балансном соединении 3 кабеля: 2 сигнальных и 1 земля (+ ещё один контакт - это экран, соединенный с корпусом разъёма, но по нему звук не идёт, он нужен для экранирования от внешних на

Многие слышали про балансное подключение, но попробовать возможность была далеко не у всех (балансные усилители стоят сотни тысяч рублей, и настоящее балансное подключение есть далеко не у всех усилителей, которые имеют на задней панели XLR-входы - просто для совместимости), поэтому люди редко понимают, насколько это круто! Я хочу донести простыми словами, насколько это прорывная, но достаточно простая и дешёвая, технология, которую можно было бы использовать и в бюджетном сегменте. Однако, аудиофилы должны за это много заплатить, или поработать головой.

В отличие от обычного RCA подключения, где в каждом канале сигнал передаётся по одному сигнальному кабелю, а второй кабель - это земля (нулевой потенциал, относительно которого отсчитывается напряжение, а никакой не минус, как ошибочно считают многие), в балансном соединении 3 кабеля: 2 сигнальных и 1 земля (+ ещё один контакт - это экран, соединенный с корпусом разъёма, но по нему звук не идёт, он нужен для экранирования от внешних наводок).

Но сигналы, проходящие в балансном кабеле, не одинаковые, а один из них перевёрнут по фазе на 180 градусов. Прямой сигнал называют горячим, и обозначают как "+" (хотя никакого плюса там нет - это переменный ток), перевёрнутый - холодным, который обозначают как "-" (считаю это может запутать новичков, вызывая ошибочные ассоциации с небалансным подключением, на самом деле это просто значит, что сигнал зеркально перевёрнут), а землю - как "0". Давайте разберёмся, для чего это сделано, и какое преимущество даёт.

Здесь видно, что сигналы копируют друг друга, но зеркально перевёрнуты, а помехи не отличаются
Здесь видно, что сигналы копируют друг друга, но зеркально перевёрнуты, а помехи не отличаются

Пока сигнал идёт от источника к приёмнику, он искажается и собирает по пути электромагнитные помехи.

Обычно под "источником" и "приёмником" подразумеваются ЦАП и усилитель, но источником может выступать и усилитель, а колонки или наушники - приёмником, если у вас полностью балансный тракт, поэтому здесь источник и приёмник - это абстрактные понятия, а не конкретные устройства.

Но если на источнике сигнал до его передачи зеркально перевернуть по фазе на 180 градусов на одном из сигнальных кабелей (холодном), а по второму (горячему) отправить как есть, то собранные помехи на обоих проводах будут практически одинаковые. Это и играет ключевую роль, ведь когда зеркальный сигнал вновь переворачивается на приёмнике по фазе на 180 градусов и становится прямым, то собранные по пути помехи окажутся перевернуты по фазе. Когда после этих фокусов с фазой сигналы складываются, то помехи, какие бы они не были (электромагнитные или просто характер кабеля), взаимно уничтожаются! Это просто нереально круто, просто и умно! Однако в мире hi-fi это всегда стоит больших денег.

Балансные разъёмы на задней панели
Балансные разъёмы на задней панели

Ещё одно преимущество балансного соединения - это плавающая "земля". Для более лёгкого понимания, нужно хорошо представлять, что по кабелям течёт не напряжение, а потенциалы. Для формирования напряжения на входе усилителя, нужен нулевой потенциал (земля), относительно которого и определяется его величина. Земля всегда "дрожит", поэтому и напряжение при обычном небалансном соединении так же "скачет" (это не так явно, но имеет место в любой аудиотехнике). При балансном соединении мы имеем дело с суммой двух сигналов, а не каждым из них по одиночке! Поэтому как не "дрожала" бы земля, сумма двух напряжений всегда будет одинаковой! Иными словами, земля и её стабильность в балансном соединении не влияет на звук!

Балансное соединение в наушниках
Балансное соединение в наушниках
Кстати, в наушниках при балансном подключении и нет никакой земли (экран не в счёт - shield на картинке)! Там есть только 2 кабеля, один из которых "толкает", а второй "тянет" диафрагму. Сигналы складываются прямо на динамике наушника! Это очень просто, но также умно! Противофазный сигнал приходит на минус динамика, и поэтому становится перевернут по фазе и складывается с фазным, который приходит на плюс. Помехи взаимно уничтожаются при сложении, а мощность удваивается.

Именно этот принцип балансных наушников и стал основой для идей полностью балансной системы, в которой не будут влиять на характер звука не только лишь кабели, но и усилители (да, их нужно будет 2).

Я старался объяснить как можно проще, но если ничего не поняли с первого раза, это не страшно - я сам не сразу к этому пришёл. Поставьте лайк!