Кіріспе
Аудио жабдықтарды қосу әдісі. Теңдестірілген аудио – теңдестірілген интерфейстерді пайдаланып аудио жабдықтарды қосу әдісі. Бұл қосылым түрі дыбыс жазу және өндірісте өте маңызды, себебі ол ұзын кабельдерді пайдалануға мүмкіндік береді, сонымен бірге электромагниттік кедергілерден туындайтын сыртқы шуға төзімділікті азайтады. Теңдестірілген интерфейс, индукцияланған шудың қабылдағышта дифференциалдық құрылғымен жойылатын ортақ режимдегі кернеу түрінде пайда болатынын қамтамасыз етеді. Теңдестірілген қосылымдар әдетте қалқандалған жұп кабель және үш өткізгіштің қосылысын қолданады. Қосылыштар әдетте үш тісті XLR немесе TRS телефондық ұңғыштар болып табылады. Осылай қолданғанда, әр кабель бір арнаны тасымалдайды, сондықтан стерео аудио (мысалы) екі кабельді қажет етеді. Жиі кездесетін жаңылыс түсінік – теңдестірілген аудио сигнал көзінің теңдестірілген сызықтың екі сигнал өткізгішіне қарама-қарсы полярлықтағы тең толқынды беруді талап ететіні. Дегенмен, көптеген теңдестірілген құрылғылар сызықтың бір жағын ғана белсенді түрде қозғалтады, бірақ оны сызықтың қозғалмаған жағының кедергісіне тең кедергіде жасайды. Бұл кедергілік тепе-теңдік теңдестірілген сызық қабылдағышына (келесі құрылғының кіріс сатысы) электромагниттік байланыс арқылы екі өткізгішке енгізілген ортақ режимдегі сигналдарды жоюға мүмкіндік береді.
Balanced audio is a method of interconnecting audio equipment using balanced interfaces. This type of connection is very important in sound recording and production because it allows the use of long cables while reducing susceptibility to external noise caused by electromagnetic interference. The balanced interface guarantees that induced noise appears as common mode voltages at the receiver which can be rejected by a differential device. Balanced connections typically use shielded twisted pair cable and three conductor connectors. The connectors are usually three pin XLR or TRS phone connectors. When used in this manner, each cable carries one channel, therefore stereo audio (for example) would require two of them. A common misconception is that balanced audio requires the signal source to deliver equal waveforms of opposite polarity to the two signal conductors of the balanced line. However, many balanced devices actively drive only one side of the line, but do so at an impedance that is equal to the impedance of the non driven side of the line. This impedance balance permits the balanced line receiver (input stage of the next device) to reject common mode signals introduced to the two conductors by electromagnetic coupling.
Қолданбалар
Көптеген микрофондар төмен кернеуде жұмыс істейді, ал кейбіреулері жоғары шығыс кедергісімен (hi Z) келеді, бұл микрофон кабельдерін, әсіресе ұзын кабельдерін электромагниттік кедергілерге өте сезімтал етеді. Сондықтан микрофон қосылымдары теңгерілген қосылымның кең таралған қолданылуы болып табылады, ол қабылдағышқа осы туындаған шудың көп бөлігін жоюға мүмкіндік береді. Егер үн күшейткіш жүйенің қуат күшейткіштері микшерлік консольден біршама қашықтықта орналасса, микшерден осы күшейткіштерге сигнал беру жолдары үшін теңгерілген желілерді пайдалану да қалыпты жағдай. Графикалық эквалайзерлер және эффект процессорлары сияқты көптеген басқа құрылғылар да осы мүмкіндікті қамтамасыз ету үшін теңгерілген кіріс және шығыстарға ие. Жазу кезінде және жалпы қысқа кабельдерді қолданғанда, теңгерілген желілердің қамтамасыз ететін шуды азайту мен оларға қажетті қосымша схемалардың құны арасында шарттылық қажет. Кейбір құрылғылар, әдетте трансформаторлық шығысы бар, жерге қатысты "қалқып" тұратын теңгерілген шығысты ұсынады; шығыстың екі жағынан жерге кедергісі жоғары болады. Көбінесе құрылғылар теңгерілген интерфейстің бір немесе екі жағын жерге сілтемеленген сигналмен басқарады. Егер бір жағы басқарылмаса, жерге кедергісі басқарылатын жаққа тең болуын қамтамасыз етуге көңіл бөлінеді.
Тосқауылдарды азайту
Теңдестірілген аудиоқосылымдар шуды азайту үшін бірнеше техникаларды қолданады. Типтік теңгерімді кабельде екі бірдей сым болады, олар бір-бірімен бұралып, содан кейін үшінші өткізгішпен (фольга немесе тоқыма) оралады, ол қалқан қызметін атқарады. Екі сым аудиосигналды тасымалдай алатын тізбек құрайды. «Теңдестірілген» термині тізбектегі әр сымның кедергісін теңдестіру әдісінен туындайды; желі және оған тікелей қосылған барлық тізбектер (мысалы, драйвер және қабылдағыш) белгілі бір анықтамалық нүктеге қатысты бірдей кедергіге ие болуы керек. Бұл электромагниттік кедергілердің көп бөлігі әр сымда бірдей шу кернеуін тудырады дегенді білдіреді. Қабылдаушы жағындағы дифференциалдық құрылғы екі сигналдық сым арасындағы кернеу айырмашылығына ғана жауап беретіндіктен, екі сымда да бірдей шу болса, ол жойылды. Бұл әдіс дифференциалдық күшейткішпен жүзеге асырылуы мүмкін. Белсенді кіріс сатысының орнына трансформатор да қолданылуы мүмкін. Бұрылған жұп өткізгіштер арасындағы циклдің аумағын ең кішкентай етуге және магниттік өріс іргелес циклдер арқылы тең өткенде екі сымда да бірдей деңгейде шу тудыратынын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, ол қабылдағыштағы дифференциалдық құрылғымен жойылды. Егер шу көзі кабельге тым жақын болса, онда ол бір сымға екіншісінен көбірек әсер етуі мүмкін, сондықтан толыққанды жойылмайды, бірақ екі сымда да бірдей шу мөлшеріне қарай жою жалғасады. Теңдестірілген аудио кабельде көбінесе берілетін жеке қалқан, үйдегі стерео жүйелерде қолданылатын теңгерімсіз екі өткізгіштік конфигурациясына (қалқан сигналды қайтару сымы ретінде де қызмет ететін) қарағанда шуды жоюда артықшылық береді. Сондықтан, теңдестірілген аудио қалқанына келтірілген кез келген шу тогы тікелей сигналға модуляцияланбайды, ал екі өткізгіштік жүйеде модуляцияланады. Бұл сонымен қатар қалқанды/корпусты сигналдық жерден бөліп, жерге тұйықтау проблемаларының алдын алады.
Қосылымдар
Үш қосқышты XLR ұңғыштары және ширек дюймдік (¼" немесе 6,35 мм) TRS телефон ұңғыштары теңгерілген аудио интерфейстер үшін жиі қолданылады. Көптеген ұялар енді XLR немесе TRS телефон ұңғыштарын қабылдау үшін жасалған. Ұзақ мерзімді орнатуға арналған жабдық кейде терминалды жолақтарды немесе Euroblock ұңғыштарын пайдаланады. Кейбір теңгерілген құлаққаптар қосылымдары Pentaconn 4.4 мм TRRRS ұңғышын да пайдаланады. XLR ұңғыштарында 1, 2 және 3 қосқыштар әдетте экран үшін (идеалды жағдайда шассиға қосылады) және екі сигнал сымы үшін қолданылады. (Дифференциалдық сигналдауда екінші сигнал сымы «қайтару» болмаса да, «жер, тірі, қайтару» тіркесі, «X, L, R» сәйкестігімен, көбінесе есте сақтауға көмектеседі) TRS телефон ұңғыштарында ұшы сигнал/инверсия емес, сақинасы қайтару/инверсия, ал қабығы шассиге жерленген. Егер стереофониялық немесе басқа бинауралық сигнал мұндай ұяға қосылса, бір арна (әдетте оң) екіншісінен (әдетте сол) алынып тасталады, қалыпты монофониялық L + R (сол және оң) орнына тыңдауға болмайтын L - R (сол минус оң) сигналын қалдырады. Теңгерілген аудио жүйесінде кез келген нүктеде полярлықты кері аудару кейінірек оның басқа арнасымен араластырылғанда осы әсерге әкеледі. Телефон желілері де теңгерілген схемалар арқылы аудио тасымалдайды, бірақ бұл әдетте жергілікті контурмен шектеледі. Бұл екі сым теңгерілген контур құрайтындықтан, телефон қоңырауының екі жағы да осы контур арқылы өтеді. Телефондардың жұмыс істеуі үшін және қарапайым қосу/өшіруді анықтау үшін тұрақты ток қажет болғандықтан, қосымша схемалар жасалды, онда бір сигнал сымы әдетте -50 вольт болатын стансаның қуат шинасынан, ал екіншісі жерге қосылады, екеуі де шамамен 400 омдық тұрақты ток кедергісі бар тең құнды индукторлар арқылы, қажетті АЖ сигналын қысқа тұйықтаудан және кедергі теңгерімін сақтау үшін. Кәсіби ортадағы цифрлық аудио қосылымдары да көбінесе теңгерілген, әдетте AES3 (AES/EBU) стандартына сәйкес келеді. Бұл XLR ұңғыштарын және 110 омдық кедергісі бар жұпталған сымдарды пайдаланады. Ал тұтынушылық жабдықтарда көбінесе кездесетін S/PDIF коаксиалды интерфейсі теңгерілмеген.
Конвертерлер
Теңгерілген және теңгерімсіз тізбектерді баллонды пайдалану арқылы, көбінесе DI блогы (сонымен қатар "DI қорап" немесе "тікелей қорап" деп аталады) арқылы қосуға болады. Ең соңғы шара ретінде, егер шығыс сатысында қолданылған электрондық схема белгілі болса, теңгерілген аудио желісін теңгерімсіз кіріске немесе керісінше жіберуге болады. Теңгерілген шығысты теңгерімсіз кіріске қосу кезінде, кері шығысты жерге қосуға болады, бірақ кейбір жағдайларда кері шығысты қосылмаған күйде қалдыру керек.