Симметричный или несимметричный кабель

Основы звукотехники. Несимметричное и симметричное соединения

Электрический кабель — один или несколько изолированных проводников (токопроводящих жил), заключенных в защитную (обычно герметичную) оболочку. Применяется для соединения приборов и источников тока, передачи на расстояние электроэнергии (силовой кабель) и в качестве среды для передачи сигналов.

Несимметричное соединение (Unbalanced)

Это простейшая из всех возможных схема соединения, которую все неоднократно видели в школе на уроках физики – источник тока и прибор соединены друг с другом двумя проводами. Электричество идет к прибору по одному проводу и уходит от него по другому, прибор работает. Все просто. И дешево. Но если брать в расчет нежелательные сигналы (помехи), которые могут возникать в кабеле, все становится не таким простым.

Если рядом с такой простейшей системой начать разговаривать по мобильному телефону или где-то поблизости окажется силовой кабель, электромагнитные волны от телефона и магнитные поля кабеля начнут наводить электрические сигналы в проводах нашей несимметричной схемы. Если при таких обстоятельствах прибором в схеме является, например, микрофон, аудитория будет «порадована» жужжанием и визгом. Поэтому несимметричное соединение – это не всегда лучшее соединение. Чем длиннее несимметричный кабель, тем больше вероятность возникновения помех, поэтому не рекомендуется использовать несимметричный кабель длиной более 3 метров. Такой вид кабеля можно часто увидеть в домашней аудио-аппаратуре (в непрофессиональных комплектах звуковой техники в основном все кабели несимметричные).

Симметричное соединение (Balanced)

Что же делать, если посторонние сигналы возникают в кабелях и проводах? Существует два выхода – либо убрать все источники электромагнитных возмущений от нашей схемы (задача практически невыполнимая), либо использовать для соединения симметричный кабель. Отличие симметричного кабеля – в наличии дополнительного провода (жилы). Т.е. в кабеле имеются положительный, или «горячий» провод (по нему сигнал передается без изменений) и отрицательный, или «холодный» провод (по нему идет тот же сигнал, но в противофазе). Вместе они называются сигнальный провод. При этом становится возможным сравнивать напряжение между положительным и отрицательным проводами. Как только рядом появляется мобильный телефон или силовой кабель (внешние источники помех), они начинают влиять на сигнал в двух проводах симметричного кабеля совершенно одинаково. На входе на принимающее устройство из положительного сигнала вычитается отрицательный, при этом помехи вычитаются сами из себя (компенсируются) и не оказывают влияния на исходный сигнал. Таким образом, сигнал передается без искажений. Стандартным соединением симметричных кабелей является трехконтактный XLR – разъем (положительный, отрицательный и заземляющий провода).

Следует помнить, что симметричный кабель не устраняет исходный уровень шума, он только позволяет избавиться от дополнительных шумов, которые возникают при передаче сигнала. Симметричные кабели стоят значительно дороже и используются главным образом для профессиональной звуковой техники в случае необходимости передачи слабых сигналов и передачи сигнала на большие расстояния.

Источник

СВЕРТЫВАНИЕ И УКЛАДКА СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ

Во-первых, никогда не наматывайте соединительные провода на руку или локоть. Существует несколько способов свертывания кабелей, с помощью которых можно свернуть кабель более аккуратно. Вот, например, один из них.

• Зажав кабель в этом месте большим и указательным пальцами левой руки перехватите его в этом же месте правой рукой так, чтобы получить кольцо

• Возьмите начало соединительного кабеля в правую руку соединительным разъемом к себе так, чтобы он немного свисал вниз.

• Теперь возьмите кабель левой рукой рядом с тем местом, где вы его держите правой рукой и, зажав правой рукой начало кабеля, отведите левую руку в сторону на расстояние около одного метра.

• Зажав это кольцо правой рукой, сделайте еще одну петлю.
Этот метод свертывания кабеля прост и очень широко применяется. Увидев однажды, как он выполняется, вы сразу поймете, как им пользоваться и почему свертывание кабеля необходимо начинать с его начала, а не с конца.

• После того, как весь кабель окажется в правой руке, проденьте левой рукой конец кабеля в кольцо с наружной стороны так, чтобы образовалась небольшая петля, а затем проденьте в эту петлю конец кабеля.
• После этого, затяните получившийся узел.

Сложенный таким образом соединительный кабель удобно разматывать и он перестанет путаться при транспортировке.

УКЛАДКА МНОГОПРОВОДНОГО СОЕДИНИТЕЛЬНОГО КАБЕЛЯ

Многопроводный соединительный кабель или коса применяется для коммутации внешних источников и приемников сигналов с входными и выходными цепями микшерного пульта. От состояния этого кабеля зависит надежность работы всего концертного комплекса, поэтому обращаться с ним нужно осторожно, укладывать наиболее естественным для него способом укладки, без изломов и перегибов. Сворачивая и разворачивая многопроводный соединительный кабель, нужно иметь в виду, что наличие обрывов в каких-либо его линиях, чаще всего обнаруживается при его подключении. Сворачивая многопроводный соединительный кабель описанным выше способом, нужно считать распределительный ящик его концом, а группу разъемов, используемую для подключения к пульту, началом. Диаметр петель должен быть максимально большим. Если этот диаметр окажется больше, чем размеры ящика, в котором кабель должен храниться, то его можно сложить в ящик восьмерками, тщательно следя за тем, чтобы кабель укладывался плоско и не перекручивался. В этом случае укладку нужно начинать с конца. Ни в коем случае не пытайтесь намотать многопроводный соединительный кабель на руку, он весит слишком много.

Укладка многопроводного соединительного кабеля в ящик.

Несмотря на то, что многопроводный соединительный кабель выглядит толстым и прочным, он состоит из большого количества очень тонких обычных соединительных кабелей, плотно собранных вместе. При сгибании много проводного соединительного кабеля эти провода не только сгибаются, но также сжимаются и растягиваются, поэтому при сильном изгибе они могут порваться. Так как многопроводный соединительный кабель содержит в плотной пластиковой оболочке от 12 до 32 симметричных кабелей, натяжение внутри кабеля может быть очень сильным.

Устройство многопроводного соединительного кабеля

Концы симметричных кабелей многопроводного соединительного кабеля могут присоединяться или к распределительному ящику, или к многоконтактному разъему, с помощью которого многопроводный кабель может быть подключен к распределительному ящику, расположенному на сцене. Такое решение позволяет предотвратить запутывание присоединяемых выводов многопроводного кабеля при подключении к распределительному ящику сцены и избежать их излишнего натяжения.

На другом конце многопроводного соединительного кабеля обычно находятся отдельные разъемы, чаще всего типа XLR, которыми производятся соединения с входными каналами микшерного пульта. Осуществляя эти соединения, необходимо учитывать вес многопроводного кабеля. Недопустимо, чтобы вся нагрузка приходилась на один разъем, так как вес кабеля может его просто оторвать.

Приготовление жгута соединительных кабелей для прокладки в зале. Чтобы избежать загрязнения или повреждения соединительных разъемов многопроводного кабеля во время его хранения и прокладки, полезно поместить их в специальный мешок, закрепляемый на его конце.

Сворачивая многопроводный соединительный кабель после концерта, никогда не дергайте за него, если он за что-либо зацепится. Вы можете случайно оторвать разъем, зацепившийся за ножку стула или стола. Свернув кабель, неплохо поместить его разъемы в специальный мешок или пакет, завязав его на конце кабеля. Это позволит вам предохранить их от пыли и случайных повреждений.

СОЕДИНИТЕЛИ

Для того, чтобы обеспечить совместимость соединений входов и выходов различных устройств, применяют стандартные типы разъемных соединений. Одним из наиболее часто применяемых типов соединителей являются трехконтактные соединители типа XLR, выпускаемые фирмами Кэннон, Свит-чкрафт, Нейтрик и многими другими.

Разъемное соединение состоит из двух частей — разъема и разъемного гнезда. Для разъемных соединений типа XLR существует индивидуальный стандарт исполнения входных и выходных разъемных соединений. Входные гнезда соединителей типа XLR всегда имеют отверстия, в которые вставляются штыри разъемов соединителей. Входные гнезда этого типа соединений выполняются со штырями, поэтому разъем выходного соединения должен иметь отверстия.

Часть разъемного соединения типа XLR, подающая сигнал, имеет штыри, часть разъемного соединения, принимающая сигнал, имеет отверстия.

Разъемные гнезда микрофонов всегда имеют штыри, а гнезда входных каналов, куда эти микрофоны подключаются, — отверстия. Гнезда выходных каналов микшерного пульта также имеют штыри, а входные разъемы многопроводного соединительного кабеля — также отверстия. Этот принцип сохраняется на всем протяжении цепи от начала до конца.

Иногда можно встретить устройства, на входе которых установлены гнезда обоих видов. Это не исключение из правила. Так поступают в тех случаях, когда есть необходимость соединить входы нескольких устройств в общую параллельную цепь, так сказать, вход одного из устройств выходом для другого.

Приведем пример. Допустим, у вас имеются два стереофонических усилителя и вы хотите их использовать для усиления сигнала одного из каналов системы звуковоспроизведения. Для этого вы должны соединить все входы этих усилителей с помощью стандартных соединительных кабелей, а их выходы подключить к четырем группам акустических систем секции одного из каналов.

Объединение входов усилителей мощности.

Стандарт входных и выходных разъемов удобно использовать для наращивания кабелей. Можно взять несколько коротких кабелей и, соединив между собой их разъемы в общую цепь, получить один длинный. Дополнительные переходники при этом не понадобятся.

СЕРЬЕЗНОЕ ИСКЛЮЧЕНИЕ ИЗ ПРАВИЛА — ПОДКЛЮЧЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

В США, Японии и Австралии в качестве входных гнезд акустических систем используют выходные гнезда. Это делают для того, чтобы исключить случайное подключение выходных кабелей усилителей мощности, выходное напряжение которых очень велико, ко входу какого-либо другого устройства. Однако для подключения акустических систем таким способом необходимы специальные соединительные кабели, поэтому в Великобритании и Европе это исключение не принято.

Маркировка

Неплохо заранее обозначить и подписать все разъемы много проводного соединительного кабеля, прикрепив к ним метки с номерами каналов и названиями инструментов. Наличие меток ускоряет работу во время настройки микшерного пульта, облегчая ориентацию в подключаемых к нему цепях. Укрепите на разъемах обоих концов многопроводного соединительного кабеля метки с надписями «Бас. барабан», «Хэт», «Том 1» «Том 2» и т.п. Выводы, оставшиеся незадействованными, просто пронумеруйте. Используя такую маркировку, вы сможете сэкономить массу драгоценного рабочего времени, конечно, если не будете пытаться наклеивать метки во время концерта.

Проводите маркировку соединительных кабелей заранее, до того, как вы их проложите и свяжете в один жгут.

Если вам приходится часто собирать один и тот же концертный комплекс, то его сборка упростится, если вы промаркируете все соединительные кабели этого комплекса. Тогда вам не придется держать в памяти подробности его сборки и тратить время на исправление ошибочной коммутации вместо того, чтобы использовать его для настройки звука или отдыха.

СИММЕТРИЧНЫЕ И НЕСИММЕТРИЧНЫЕ КАБЕЛИ

Устройство несимметричного изолированного кабеля.

Устройство симметричного изолированного кабеля.

И в том, и в другом случае экранирующая оплетка предназначена для одной и той же цели -для ослабления наводок, производимых внешними переменными магнитными полями.

Все электрические сигналы являются двухфазными и требуют для своей передачи наличия двух проводов. Для того, чтобы эти фазы отличить друг от друга, одну из фаз считают положительной, а другую — отрицательной. При несимметричном подключении проводником, выполняющим функции отрицательной фазы, является экранирующая оплетка кабеля. В этом случае центральный провод кабеля называется сигнальным, а экранирующая оплетка — нулевым.

При симметричном подключении положительная и отрицательная фазы сигнала передаются по двум внутренним проводам, а экранирующая оплетка используется для электрического соединения всех металлических экранизирующих поверхностей. Для того, чтобы этот провод можно было заземлить, не рискуя вызвать короткое замыкание, его потенциал должен быть равен нулю. По этой причине его называют нулевым, корпусом, общим проводом или землей.

Назначение проводников несимметричного и симметричного кабелей.

Цель симметричного подключения — добиться наименьшего уровня помех.

Назначение симметричного подключения

Основная причина, по которой прибегают к симметричному подключению, заключается в том, что симметричная линия обладает более высокой помехозащищенностью, чем несимметричная. Усиление сигналов, производимое системами концертного комплекса, достигает огромных величин. Поэтому, не смотря на то, что амплитуда сигнала помехи, наводимой в проводе внешними магнитными полями, имеет незначительную величину, на выходе системы звуковоспроизведения она может стать весьма ощутимой. Добавьте к этому тот факт, что количество проводов, по которым передаются сигналы, требующие усиления, исчисляется десятками, и вы поймете, почему с помехами приходится бороться. Амплитуда сигнала на выходе микрофона составляет несколько миливольт. Для того, чтобы подать этот сигнал на вход усилителя мощности, ее нужно увеличить до одного вольта. Для этого требуется усиление почти в 1000, а иногда и более, раз. Ясно, что при таком усилении, многопроводный соединительный кабель, длина которого может превышать 50 метров, способен создать потрясающий шум.

В случае с несимметричным кабелем весь сигнал помехи, ослабленный действием экранирующей оплетки, усиливается входными цепями предварительных усилителей в той же степени, что и сигнал. Это объясняется тем, что и помеха, и звуковой электрический сигнал, передаются по одним и тем же проводам. В симметричном кабеле сигнал помехи наводится и в положительной, и в отрицательной фазах в равной степени, так как разность потенциалов помехи, улавливаемой кабелем, создается между его внутренними проводниками и экранизирующей оплеткой. Электрические колебания, наводимые в положительной и отрицательной фазах внешними полями, будут синфазными. Электрические колебания, создаваемые в фазах кабеля входным сигналом, всегда противофазные. Так как входные цепи устройств, рассчитанных на симметричное подключение, воспринимают только противофазные колебания, сигнал помехи ими практически не воспримется.

В общем, если вы хотите иметь систему с низким уровнем шумов, используйте для соединений симметричное подключение. Несимметричное подключение можно использовать только для передачи сигналов инструментов, если длина соединительного кабеля не превышает 3-4 метров. Все более длинные соединения, особенно соединения, производимые многопроводным соединительным кабелем, должны быть симметричными.

Согласование несимметричного подключения с симметричным

Иногда может возникнуть необходимость соединить трехконтактный соединитель симметричного входа с двухконтактным соединителем несимметричного выхода или наоборот. Такая ситуация может возникнуть при подключении музыкальных инструментов или звуковых процессоров. В этом случае положительная фаза симметричного соединителя используется в качестве сигнального провода, а отрицательная фаза и экран соединяются вместе в точке подключения нулевого провода несимметричного соединителя. Кабель, используемый для такого соединения, должен быть двухпроводным.

Способ распайки двухпроводного кабеля при согласовании несимметричного подключения с симметричным

МЕЖДУНАРОДНЫЕ СТАНДАРТЫ

Для трехконтактных кэнноновских соединителей типа XLR/AXR принят международный стандарт в отношении назначения и нумерации их выводов. Если соединитель предназначен для симметричного подключения, то вывод 1 должен быть общим проводом, вывод 2 — положительной фазой, а вывод 3 — отрицательной.

Однако этот стандарт соблюдается далеко не всегда. Телевизионные и радиоприемные устройства, звукоусилительное оборудование, измерительная техника, а иногда и целые студии, могут иметь собственные стандарты.

Если оборудование студии использует симметричное подключение, то проблем, связанных со стандартом подключения, у вас скорее всего не возникнет. Обычно проблема несовместимости возникает при попытке согласовать смешанные стандарты подключения симметричных и несимметричных линий.

Представьте себе следующую ситуацию. Соединительный кабель, предназначенный для передачи сигнала от симметричного источника к несимметричному, предполагает подключение сигнального провода к выводу 3. Выводы 1 и 2 в таком кабеле должны быть замкнуты. Если подключить этот кабель к симметричному выходу, в котором положительной фазой является вывод 2, то сигнал, подаваемый на устройство, имеющее несимметричный вход, будет передаваться по экранирующей оплетке кабеля, что вызовет резкое возрастание уровня помех. Для устранения такого несовпадения, фазы симметричного выхода необходимо поменять местами.

Если вы работаете с чужим оборудованием и у вас нет возможности перепаять входные и выходные разъемы, то для смены фаз можно применять специальные переходники, подключаемые к стандартным соединительным кабелям. Такой переходник состоит из двух соответствующим образом соединенных разъемов, один из которых должен быть входным, а другой — выходным. Выводы этих разъемов соединяются так, чтобы положительная и отрицательная фазы менялись местами. Переходники, меняющие фазы симметричного сигнала, удобно применять при согласовании фаз микрофонов, когда на микшерном пульте не предусмотрены переключатели смены фаз.

Переходной кабель, меняющий фазы симметричного подключения. Вывод 3 одного разъема соединяется с выводом 2 другого.
Всегда следите за тем, какую из фаз вы используете для передачи сигнала. Это поможет вам правильно ориентироваться при подключении незнакомого оборудования.

ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С СОЕДИНИТЕЛЬНЫМИ КАБЕЛЯМИ

• Все соединения в концертном комплексе, используемые для передачи звуковых сигналов, должны быть симметричными. Исключение может быть сделано только для тех цепей, сигналы которых имеют высокий уровень, а длина соединительного кабеля не слишком велика.
• На соединителях типа XLR вывод 1 предназначен для подключения только общего провода. Для подключения положительной фазы можно использовать выводы 2 и 3. На устройстве симметричного соединительного кабеля это никак не сказывается. Поэтому при согласовании входов и выходов различных устройств номер вывода, используемого вами для подключения положительной фазы, необходимо помнить.
• Готовьте заранее запасные соединительные кабели и соединители.
• Соединительные разъемы кабелей требуют бережного обращения. Особенно внимательно нужно следить за разъемами многопроводного соединительного кабеля.
• Разъемы и разъемные гнезда соединителей типа XLR, имеющие штыри, являются выходами. Входы всегда имеют отверстия.
• Принципы устройства многоконтактных соединителей приводятся в приложении.

2‑канальный усилитель класса AB мощностью 850&nbspВт на канал (при нагрузке 4 Ω на частоте 1 кГц).

Он отлично подходит как для мобильного, так и для инсталляционного применения.

Цифровой контроллер 12 входов и 6 выходов. DANTE

Выполняет также функции внешнего кроссовера.

Имеет встроенный модуль DSP и FIR-фильтры.

Профессиональная Hi End 600‑Вт 2‑полосная АС.

Собрана из компонентов линейных массивов:

• 12″ вуфер DVX3121A;

Встроенный пассивный кроссовер позволяет работать как в Full‑range, так и в Bi‑Amp режимах.

Профессиональный саб семейства EV‑Innovation.

Имеет 1000 Вт средней мощности.

Создан из компонентов линейных массивов:

• 2 x 15″ DVX3159A.

Может также применяться для создания кластера с АС серий EVF™ и EVH™.

Источник