Semnal audio balansat şi semnal audio nebalansat

Folosim semnal balansat sau nebalansat?

Probabil ai observat diferenţe fizice între cablurile şi mufele folosite la sistemele audio de acasă şi cele ce se folosesc la aplicații profesionale.

Fie că vorbim de studio, sau sonorizări concerte, cluburi, sau alte aplicaţii şi sisteme de sunet PA.

Poate ai auzit de semnal balansat şi nebalansat şi nu ştii exact ce înseamnă şi la ce se foloseşte fiecare. Hai să vedem diferențele şi modurile de utilizare a celor două feluri de semnal: balansat sau nebalansat.

Diferenţe:

Fizice: Pentru un semnal balansat se folosesc trei fire, faţă de două în cazul semnalului nebalansat. Deci şi mufele diferă, pentru semnal balansat se folosesc cu precădere mufe XLR sau TRS (jack stereo), iar pentru semnal nebalansat predomină mufele RCA, TS (jack mono), şi altele.

Funcţionale: Un cablu balansat conţine două fire identice împletite, învelite de un al treilea ce are şi rol de ecranare (protecţie împotriva semnalelor parazite din exterior). Cele două fire transportă semnalul audio. Unul este în aceeaşi fază cu sursa semnalului, celălalt conţine acelaşi semnal şi este defazat cu 180 de grade. Cel în fază este plusul, iar celălalt minusul.

Fiecare fir se conectează la aceeaşi impedanţă, atât la sursă cât şi la destinaţie. Ceea ce înseamnă că cea mai mare parte din interferenţele electromagnetice vor induce un semnal egal pe ambele fire, dar de sens contrar. Astfel, ele se anulează reciproc, amplificatorul de semnal măsurând diferenţa dintre cele două semnale.

Al treilea fir ce înveleşte cele două fire se comportă ca un scut şi opreşte o mare parte din interferenţe.

Conexiuni:

Cea mai folosită conexiune pentru semnalul balansat este cu mufe XLR cu 3 pini, dar şi mufele TRS (tip-ring-sleeve) sunt foarte folosite.

Tot mai utilizată este mufa mamă hibrid, ce combină cele două variante, având posibilitatea ca în aceeaşi mufă să conectam fie XLR tată, fie TRS tată.

Mufă XLR (Canon) mamă (stânga) și tată (dreapta)

Mufa TRS tata (Jack stereo, Phone)

Două mufe mamă hibrid (combo) XLR (Canon) + TRS 6.3mm (Jack, Phone), pe o interfaţă audio Focusrite

Aplicații:

Cele mai multe echipamente profesionale convertesc semnalul din balansat în nebalansat, îl procesează, apoi îl transforma din nou în semnal balansat pentru ieșire. Alte echipamente lucrează direct cu semnal balansat, evitând transformatoarele de la intrare și ieșire, pentru asta fiind nevoie de circuite identice de procesare pentru ambele semnale de pe cablul balansat. Acestea oferă o dinamica mai buna a semnalului, cu 3 dB.

Semnalul se poate converti din balasat în nebalansat și invers, folosit o componetă numită balun (vine din engleza de la cuvintele balanced + unbalanced – adică balansat + nebalansat).

Uneori este nevoie să conectam echipamente cu ieșiri nebalansate la echipamente cu intrări balansate. Pentru aceasta putem folosi un cablu RCA – XLR sau TS Jack – XLR. De exemplu dintr-un mixer de DJ, poți ieși cu semnalul pe mufe RCA către un mixer.  Sau către o pereche de boxe active care nu au decât intrări balansate.

La fel poți ieși dintr-o interfață audio ce nu are ieșiri balansate, către un echipament cu intrări balansate.

În acest caz, firele cablului se leagă după următoarea figură:

De reținut însă, că printr-un astfel de cablu, semnalul nu este convertit din nebalansat în semnal balansat.

Câștigul este doar în posibilitatea de a interconecta cele două echipamente.

Avantaje și dezavantaje pentru cablurile balansate și nebalansate:

• Mufele XLR sunt mai robuste. Se întâmplă mai rar ca o mufă XLR să iasă afară din mufa mamă, din greșeală.
• Când se folosește semnal balansat, zgomotul de fond și semnalele parazite sunt mult mai mici, chiar și pentru cabluri de lungimi mari.
• Cabluile nebalansate sunt mai ieftine și se găsesc în mai multe magazine, inclusiv super market-uri.
• Cablurile nebalansate trebuie să fie cât mai scurte, pentru că semnalele parazite să fie cât mai reduse.
• Mufarea cablurilor nebalansate este mai simpla fata de mufarea cablurilor balansate.