Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Стандартный уровень звукового сигнала
Standard audio signal level
Линейный уровень – это номинальная сила аудиосигнала, используемого для передачи аналогового звука между компонентами, такими как CD и DVD-плееры, телевизоры, аудиоусилители и микшерные консоли. Линейный уровень находится между другими уровнями аудиосигналов. Существуют более слабые сигналы, например, от микрофонов (микрофонный уровень) и инструментов (инструментальный уровень), и более сильные сигналы, используемые для подключения наушников и акустических систем (уровень громкоговорителей). Сила этих различных сигналов не обязательно соответствует выходному напряжению источника; она также зависит от его выходного импеданса и выходной мощности. Потребительские электронные устройства, работающие со звуком (например, звуковые карты), часто имеют разъемы с обозначениями line in и/или line out. Line out обеспечивает выход аудиосигнала, а line in – прием входного сигнала. Линейные входные/выходные соединения на аудиооборудовании, ориентированном на потребителя, обычно несбалансированы и подключаются с помощью стерео RCA-разъемов или 3-контактного TRS-мини-разъема, обеспечивающего заземление, левый и правый каналы. Профессиональное оборудование обычно использует сбалансированные соединения на телефонных разъемах TRS или XLR-коннекторах. Профессиональное оборудование также может использовать несбалансированные соединения с телефонными разъемами TS.
Line level is the specified strength of an audio signal used to transmit analog audio between components such as CD and DVD players, television sets, audio amplifiers, and mixing consoles. Line level sits between other levels of audio signals. There are weaker signals such as those from microphones (microphone level or mic level) and instrument pickups (instrument level), and stronger signals, such as those used to drive headphones and loudspeakers (speaker level). The strength of these various signals does not necessarily refer to the output voltage of the source device; it also depends on its output impedance and output power capability. Consumer electronic devices concerned with audio (for example sound cards) often have a connector labeled line in and/or line out. Line out provides an audio signal output and line in receives a signal input. The line in/out connections on consumer oriented audio equipment are typically unbalanced, and connected with stereo RCA jacks, or with a 3 conductor TRS minijack connector providing ground, left channel, and right channel. Professional equipment commonly uses balanced connections on TRS phone jacks or XLR connectors. Professional equipment may also use unbalanced connections with TS phone jacks.
Номинальные уровни
Уровень сигнала линейного выхода описывает номинальный уровень сигнала как отношение, выраженное в децибелах, к стандартному опорному напряжению. Номинальный уровень и опорное напряжение, относительно которого он выражен, зависят от используемого уровня сигнала линейного выхода. Хотя сами номинальные уровни могут варьироваться, обычно используются только два опорных напряжения: вольтовое опорное напряжение для потребительского применения и вольтовое опорное напряжение для профессионального применения. Опорное напряжение в децибелах (dBu) – это переменное напряжение, необходимое для получения 1 мВт мощности при сопротивлении 600 Ом (примерно 0,7746 В среднеквадратичного значения (VRMS)). Эта неудобная единица измерения является пережитком ранних телефонных стандартов, которые использовали источники и нагрузки на 600 Ом и измеряли рассеиваемую мощность в децибелах-милливаттах (дБм). Современное аудиооборудование не использует согласованные нагрузки на 600 Ом, поэтому используется дБм без нагрузки (dBu). Наиболее распространенный номинальный уровень для профессионального оборудования составляет +4 dBu (по соглашению, значения в децибелах записываются с явным знаком). Для потребительского оборудования существует соглашение об уровне -10 дБВ, изначально предназначенное для снижения производственных затрат. Однако потребительское оборудование не всегда следует этому соглашению. Например, стандартное выходное напряжение CD-плеера составляет около 2 VRMS, что эквивалентно +6 дБВ. Такие более высокие уровни выходного сигнала позволяют CD-плееру обходить предусилитель. В абсолютных значениях сигнал на уровне -10 дБВ эквивалентен синусоидальному сигналу с пиковой амплитудой (VPK) примерно 0,447 вольт или любому другому сигналу с эффективным значением (VRMS) 0,316 вольт. Сигнал на уровне +4 dBu эквивалентен синусоидальному сигналу с пиковой амплитудой примерно 1,736 вольт или любому другому сигналу с эффективным значением примерно 1,228 VRMS. Пик-пиковая амплитуда (иногда обозначаемая как p-p) (VPP) – это полное колебание напряжения сигнала, которое вдвое превышает пиковую амплитуду сигнала. Например, сигнал с пиковой амплитудой ±0,5 В имеет пик-пиковую амплитуду 1,0 В.
A line level describes a line's nominal signal level as a ratio, expressed in decibels, against a standard reference voltage. The nominal level and the reference voltage against which it is expressed depend on the line level being used. While the nominal levels themselves vary, only two reference voltages are common: [[Decibel#Voltage for consumer applications, and [[decibel#Voltage for professional applications. The decibel volt reference voltage is The decibel unloaded reference voltage, 0 dBu, is the AC voltage required to produce 1 mW of power across a 600 Ω impedance (approximately 0.7746 VRMS). This awkward unit is a holdover from the early telephone standards, which used 600 Ω sources and loads, and measured dissipated power in decibel milliwatts (dBm). Modern audio equipment does not use 600 Ω matched loads, hence dBm unloaded (dBu). The most common nominal level for professional equipment is +4 dBu (by convention, decibel values are written with an explicit sign symbol). For consumer equipment, a convention exists of −10 dBV, originally intended to reduce manufacturing costs. However, consumer equipment may not necessarily follow that convention. For example, a standard CD player output voltage has emerged of around 2 VRMS, equivalent to +6 dBV. Such higher output levels allow the CD player to bypass a preamp stage. Expressed in absolute terms, a signal at −10 dBV is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude (VPK) of approximately 0.447 volts, or any general signal at 0.316 volts root mean square (VRMS). A signal at +4 dBu is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude of approximately 1.736 volts, or any general signal at approximately 1.228 VRMS. Peak to peak (sometimes abbreviated as p p) amplitude (VPP) refers to the total voltage swing of a signal, which is double the peak amplitude of the signal. For instance, a signal with a peak amplitude of ±0.5 V has a p p amplitude of 1.0 V.
+ Line levels and their approximate nominal voltage levels Use Nominal level Nominal level, VRMS Peak amplitude, VPK Peak to peak amplitude, VPP Professional audio +4 dBu 1.228 1.736 3.472 Consumer audio −10 dBV 0.316 0.447 0.894
The line level signal is an alternating current signal without a DC offset, meaning that its voltage varies with respect to signal ground from the peak amplitude (for example +1.5 V) to the equivalent negative voltage (−1.5 V).
+ Уровни сигнала линейного выхода и их приблизительные номинальные уровни напряжения
A line level describes a line's nominal signal level as a ratio, expressed in decibels, against a standard reference voltage. The nominal level and the reference voltage against which it is expressed depend on the line level being used. While the nominal levels themselves vary, only two reference voltages are common: [[Decibel#Voltage for consumer applications, and [[decibel#Voltage for professional applications. The decibel volt reference voltage is The decibel unloaded reference voltage, 0 dBu, is the AC voltage required to produce 1 mW of power across a 600 Ω impedance (approximately 0.7746 VRMS). This awkward unit is a holdover from the early telephone standards, which used 600 Ω sources and loads, and measured dissipated power in decibel milliwatts (dBm). Modern audio equipment does not use 600 Ω matched loads, hence dBm unloaded (dBu). The most common nominal level for professional equipment is +4 dBu (by convention, decibel values are written with an explicit sign symbol). For consumer equipment, a convention exists of −10 dBV, originally intended to reduce manufacturing costs. However, consumer equipment may not necessarily follow that convention. For example, a standard CD player output voltage has emerged of around 2 VRMS, equivalent to +6 dBV. Such higher output levels allow the CD player to bypass a preamp stage. Expressed in absolute terms, a signal at −10 dBV is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude (VPK) of approximately 0.447 volts, or any general signal at 0.316 volts root mean square (VRMS). A signal at +4 dBu is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude of approximately 1.736 volts, or any general signal at approximately 1.228 VRMS. Peak to peak (sometimes abbreviated as p p) amplitude (VPP) refers to the total voltage swing of a signal, which is double the peak amplitude of the signal. For instance, a signal with a peak amplitude of ±0.5 V has a p p amplitude of 1.0 V.
+ Line levels and their approximate nominal voltage levels Use Nominal level Nominal level, VRMS Peak amplitude, VPK Peak to peak amplitude, VPP Professional audio +4 dBu 1.228 1.736 3.472 Consumer audio −10 dBV 0.316 0.447 0.894
The line level signal is an alternating current signal without a DC offset, meaning that its voltage varies with respect to signal ground from the peak amplitude (for example +1.5 V) to the equivalent negative voltage (−1.5 V).
A line level describes a line's nominal signal level as a ratio, expressed in decibels, against a standard reference voltage. The nominal level and the reference voltage against which it is expressed depend on the line level being used. While the nominal levels themselves vary, only two reference voltages are common: [[Decibel#Voltage for consumer applications, and [[decibel#Voltage for professional applications. The decibel volt reference voltage is The decibel unloaded reference voltage, 0 dBu, is the AC voltage required to produce 1 mW of power across a 600 Ω impedance (approximately 0.7746 VRMS). This awkward unit is a holdover from the early telephone standards, which used 600 Ω sources and loads, and measured dissipated power in decibel milliwatts (dBm). Modern audio equipment does not use 600 Ω matched loads, hence dBm unloaded (dBu). The most common nominal level for professional equipment is +4 dBu (by convention, decibel values are written with an explicit sign symbol). For consumer equipment, a convention exists of −10 dBV, originally intended to reduce manufacturing costs. However, consumer equipment may not necessarily follow that convention. For example, a standard CD player output voltage has emerged of around 2 VRMS, equivalent to +6 dBV. Such higher output levels allow the CD player to bypass a preamp stage. Expressed in absolute terms, a signal at −10 dBV is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude (VPK) of approximately 0.447 volts, or any general signal at 0.316 volts root mean square (VRMS). A signal at +4 dBu is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude of approximately 1.736 volts, or any general signal at approximately 1.228 VRMS. Peak to peak (sometimes abbreviated as p p) amplitude (VPP) refers to the total voltage swing of a signal, which is double the peak amplitude of the signal. For instance, a signal with a peak amplitude of ±0.5 V has a p p amplitude of 1.0 V.
+ Line levels and their approximate nominal voltage levels Use Nominal level Nominal level, VRMS Peak amplitude, VPK Peak to peak amplitude, VPP Professional audio +4 dBu 1.228 1.736 3.472 Consumer audio −10 dBV 0.316 0.447 0.894
The line level signal is an alternating current signal without a DC offset, meaning that its voltage varies with respect to signal ground from the peak amplitude (for example +1.5 V) to the equivalent negative voltage (−1.5 V).
Сигнал линейного уровня – это сигнал переменного тока без смещения постоянного тока, то есть его напряжение изменяется относительно земли от пиковой амплитуды (например, +1,5 В) до эквивалентного отрицательного напряжения (-1,5 В).
A line level describes a line's nominal signal level as a ratio, expressed in decibels, against a standard reference voltage. The nominal level and the reference voltage against which it is expressed depend on the line level being used. While the nominal levels themselves vary, only two reference voltages are common: [[Decibel#Voltage for consumer applications, and [[decibel#Voltage for professional applications. The decibel volt reference voltage is The decibel unloaded reference voltage, 0 dBu, is the AC voltage required to produce 1 mW of power across a 600 Ω impedance (approximately 0.7746 VRMS). This awkward unit is a holdover from the early telephone standards, which used 600 Ω sources and loads, and measured dissipated power in decibel milliwatts (dBm). Modern audio equipment does not use 600 Ω matched loads, hence dBm unloaded (dBu). The most common nominal level for professional equipment is +4 dBu (by convention, decibel values are written with an explicit sign symbol). For consumer equipment, a convention exists of −10 dBV, originally intended to reduce manufacturing costs. However, consumer equipment may not necessarily follow that convention. For example, a standard CD player output voltage has emerged of around 2 VRMS, equivalent to +6 dBV. Such higher output levels allow the CD player to bypass a preamp stage. Expressed in absolute terms, a signal at −10 dBV is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude (VPK) of approximately 0.447 volts, or any general signal at 0.316 volts root mean square (VRMS). A signal at +4 dBu is equivalent to a sine wave signal with a peak amplitude of approximately 1.736 volts, or any general signal at approximately 1.228 VRMS. Peak to peak (sometimes abbreviated as p p) amplitude (VPP) refers to the total voltage swing of a signal, which is double the peak amplitude of the signal. For instance, a signal with a peak amplitude of ±0.5 V has a p p amplitude of 1.0 V.
+ Line levels and their approximate nominal voltage levels Use Nominal level Nominal level, VRMS Peak amplitude, VPK Peak to peak amplitude, VPP Professional audio +4 dBu 1.228 1.736 3.472 Consumer audio −10 dBV 0.316 0.447 0.894
The line level signal is an alternating current signal without a DC offset, meaning that its voltage varies with respect to signal ground from the peak amplitude (for example +1.5 V) to the equivalent negative voltage (−1.5 V).
Импедансы
Линейный драйвер обычно используется для передачи аналоговых сигналов на линейном уровне. Поскольку кабели между линейным выходом и линейным входом, как правило, чрезвычайно короткие по сравнению с длиной волны аудиосигнала в кабеле, эффекты линий передачи можно не учитывать, и нет необходимости в согласовании импедансов. Вместо этого, схемы линейного уровня используют принцип мостового соединения импедансов, при котором выход с низким импедансом подключается к входу с высоким импедансом. Типичное линейное выходное соединение имеет выходной импеданс от 100 до 600 Ом, при этом более низкие значения чаще встречаются в новом оборудовании. Линейные входы имеют значительно более высокий импеданс, обычно 10 кОм и выше. Эти два импеданса образуют делитель напряжения с шунтирующим элементом, значительно превышающим по величине последовательный элемент, что обеспечивает минимальную потерю сигнала на землю и минимальные требования к току. Большая часть напряжения, выдаваемого выходом, появляется на входном импедансе, и почти все падение напряжения происходит на входе, а не на выходе. Большой последовательный резистор, подключенный к каждому выходу, может использоваться для безопасного их суммирования, но он должен быть правильно рассчитан с учетом импеданса нагрузки и длины кабеля.
A line driver is typically used to drive line level analog signal outputs. As cables between line output and line input are generally extremely short compared to the audio signal wavelength in the cable, transmission line effects can be disregarded and impedance matching need not be used. Instead, line level circuits use the impedance bridging principle, in which a low impedance output drives a high impedance input. A typical line out connection has an output impedance from 100 to 600 Ω, with lower values being more common in newer equipment. Line inputs present a much higher impedance, typically 10 kΩ or more. The two impedances form a voltage divider with a shunt element that is large relative to the size of the series element, which ensures that little of the signal is shunted to ground and that current requirements are minimized. Most of the voltage asserted by the output appears across the input impedance and almost none of the voltage is dropped across the output. A large resistor in series with each output can be used to safely mix them together, but must be appropriately designed for the load impedance and cable length.
Уровень линии в традиционных сигнальных путях
Акустические звуки (такие как голоса или музыкальные инструменты) часто записываются с помощью преобразователей (микрофонов и звукоснимателей), которые генерируют слабые электрические сигналы. Эти сигналы необходимо усилить до линейного уровня, чтобы их было легче обрабатывать другими устройствами, такими как микшерные пульты и магнитофоны. Это усиление выполняется устройством, известным как предварительный усилитель или предусилитель, который повышает сигнал до линейного уровня. После обработки на линейном уровне сигналы обычно отправляются в усилитель мощности, где они усиливаются до уровней, достаточных для работы наушников или акустических систем. Эти устройства преобразуют сигналы обратно в звуки, которые можно услышать в воздухе. Большинство картриджей проигрывателей также имеют низкий выходной уровень и требуют предусилителя; как правило, домашний стереоинтегрированный усилитель или ресивер имеет специальный вход для подключения проигрывателя. Этот вход передает сигнал через фонокорректор, который применяет RIAA-эквалайзацию к сигналу, а также повышает его до линейного уровня.
Acoustic sounds (such as voices or musical instruments) are often recorded with transducers (microphones and pickups) that produce weak electrical signals. These signals must be amplified to line level, where they are more easily manipulated by other devices such as mixing consoles and tape recorders. Such amplification is performed by a device known as a preamplifier or preamp,
which boosts the signal to line level. After manipulation at line level, signals are then typically sent to a power amplifier, where they are amplified to levels that can drive headphones or loudspeakers. These convert the signals back into sounds that can be heard through the air. Most phonograph cartridges also have a low output level and require a preamp; typically, a home stereo integrated amplifier or receiver will have a special phono input. This input passes the signal through a phono preamp, which applies RIAA equalization to the signal as well as boosting it to line level.