균형 잡힌 오디오
Balanced audio균형잡힌 오디오는 균형잡힌 인터페이스를 사용하여 오디오 기기를 상호 연결하는 방법입니다.이 타입의 접속은, 전자파 간섭에 의한 외부 노이즈에의 영향을 줄이면서, 긴 케이블을 사용할 수 있기 때문에, 녹음과 제작에 있어서 매우 중요합니다.균형 잡힌 인터페이스를 통해 유도 노이즈가 차동 장치에 의해 거부될 수 있는 공통 모드 전압으로 리시버에 표시됨을 보증합니다.
밸런스형 접속에는 일반적으로 차폐 트위스트 페어 케이블과 3개의 컨덕터 커넥터가 사용됩니다.커넥터는 보통 3핀 XLR 또는1 인치 (6.35 mm) TRS 전화 커넥터이렇게 사용하면 각 케이블에 1개의 채널이 전송되므로 스테레오 오디오(예를 들어)에는 2개의 채널이 필요합니다.
적용들
많은 마이크는 저전압 레벨로 동작하며, 일부는 높은 출력 임피던스(hi-Z)로 동작하기 때문에 긴 마이크 케이블은 특히 전자파 간섭에 취약합니다.따라서 마이크로폰 상호접속은 균형 잡힌 상호접속을 위한 일반적인 응용 프로그램이며, 이를 통해 수신자는 이 유도 노이즈의 대부분을 거부할 수 있습니다.퍼블릭 어드레스 시스템의 파워앰프가 믹싱콘솔에서 임의의 거리에 있는 경우에는 믹서에서 이들 앰프로의 신호경로에 평형회선을 사용하는 것도 정상이다.그래픽 이퀄라이저 및 효과 단위와 같은 다른 많은 컴포넌트에는 이를 위해 입력과 출력이 균형을 이루고 있습니다.녹음 및 짧은 케이블의 경우 일반적으로 평형회선에 의해 발생하는 노이즈 감소와 평형회선에 필요한 추가회선에 의해 발생하는 비용 사이에서 타협이 필요합니다.
간섭 저감
균형 잡힌 오디오 연결은 노이즈를 줄이기 위해 여러 가지 기술을 사용합니다.
일반적인 밸런스 케이블에는 2개의 동일한 와이어가 포함되어 있습니다.이 와이어는 서로 꼬인 후 차폐 역할을 하는 세 번째 도체(포일 또는 브레이드)로 감쌉니다.두 와이어는 오디오 신호를 전달할 수 있는 회로를 형성합니다.
balanced라는 용어는 회로 내 각 와이어의 임피던스를 밸런싱하는 방법에서 유래합니다.회선과 직접 연결된 모든 회로(드라이버 및 수신기 등)는 일부 기준점에 대해 동일한 임피던스를 가져야 합니다.이는 전자파 간섭의 대부분이 각 와이어에서 동일한 노이즈 전압을 유발한다는 것을 의미합니다.수신측의 차동 장치는 2개의 신호 라인 사이의 전압 차이에만 반응하기 때문에 양쪽 와이어에서 동일한 노이즈는 거부됩니다.이 방법은 차동 증폭기를 사용하여 구현할 수 있습니다.액티브 입력단 대신 변압기를 사용해도 된다.
트위스트 페어는 컨덕터 간의 루프 면적을 가능한 작게 하고 인접한 루프를 균등하게 통과하는 자기장이 양쪽 라인에서 동일한 수준의 노이즈를 유발하도록 합니다.이 노이즈는 리시버 내의 차동 디바이스에 의해 상쇄됩니다.노이즈 소스가 케이블에 매우 가까운 경우, 어느 쪽 회선에 다른 쪽 회선보다 더 많은 노이즈가 발생할 수 있습니다.또, 취소도 되지 않습니다만, 양쪽 회선에서 노이즈의 양이 같은 범위까지 취소됩니다.
균형 잡힌 오디오 케이블에서 일반적으로 제공되는 별도의 차폐는 신호 리턴 와이어로서도 기능해야 하는 불균형한 2개의 컨덕터 배열(일반 홈 스테레오에서 사용되는 경우 등)보다 노이즈 제거의 이점을 제공합니다.따라서 균형 잡힌 오디오 실드로 유도되는 모든 노이즈 전류는 신호에 대해 직접 변조되지 않지만, 2-컨덕터 시스템에서는 직접 변조됩니다.또한 실드/섀시를 신호 접지에서 분리하여 접지 루프 문제를 방지합니다.
차동 시그널링
신호는 종종 차동 모드를 사용하여 균형 잡힌 연결을 통해 전송됩니다. 즉, 와이어는 크기는 같지만 서로 반대 극성의 신호를 반송합니다(예를 들어 XLR 커넥터에서는 핀 2가 정상 극성을 가진 신호를 반송하고 핀 3이 동일한 신호의 반전 버전을 반송합니다).일반적인 생각에도 불구하고, 이러한 배치는 소음 제거에 필요하지 않다.임피던스가 평형인 한 노이즈는 [1][2]두 와이어에 존재하는 신호에 관계없이 두 와이어에 균등하게 결합됩니다(차동 증폭기에 의해 거부됨).평형회선을 구동하는 간단한 방법은 기존의 소스 임피던스를 통해 신호를 "핫" 와이어에 주입하고 동일한 임피던스를 통해 "콜드" 와이어를 신호의 로컬 접지 기준에 연결하는 것입니다.차동 시그널링에 대한 일반적인 오해로 인해, 이것은 실제로는 완전 균형이며 공통 모드 간섭을 거부하지만 준균형 또는 임피던스 균형 출력이라고 불리는 경우가 많습니다.
다만, 완전 차동 출력으로 라인을 구동하는 것에는 몇 가지 작은 이점이 있습니다.
- 신호 레벨은 공칭 레벨의 표준화에 의해 변경되지 않지만, 차동 드라이버로부터의 최대 출력은 2배이며,[1] 6dB의 여유 공간을 제공합니다.
- 케이블 캐패시턴스가 긴 케이블에 걸쳐 증가하면 고주파가 감쇠하는 신호 레벨이 감소합니다.각 와이어가 완전 차동 출력과 같이 신호 전압 스윙의 절반을 전달하면 고주파 손실 없이 더 긴 케이블 런을 사용할 수 있습니다.
- 2개의 암페어 사이에 상관관계가 있는 노이즈(예를 들어 불완전한 전원장치 제거)는 상쇄됩니다.
- 고주파에서는 출력 증폭기의 출력 임피던스가 변화하여 약간의 불균형이 발생할 수 있습니다.두 개의 동일한 증폭기에 의해 차동 모드로 구동되는 경우 이 임피던스 변화는 두 라인에서 동일하므로 [1]취소됩니다.
내부 균형 잡힌 오디오 설계
프로페셔널 오디오 제품(녹음, 퍼블릭어드레스 등)은 일반적으로 XLR 또는 TRS 전화 커넥터를 통해 입력과 출력을 균형 있게 합니다.단, 대부분의 경우 내부 회로는 완전히 불균형 상태입니다.
소수의 오디오 제품은 입력에서 출력까지의 신호 경로가 완전히 균형 있게 설계되어 있으며, 회로는 디바이스 전체에서 임피던스 밸런스를 유지합니다.이 설계는 "핫" 도체와 "콜드" 도체 모두에 동일한(미러링된) 내부 신호 경로를 제공함으로써 실현됩니다.중요한 어플리케이션에서는 100% 균형 잡힌 회선 설계를 통해 프론트 엔드 언밸런싱 및 백엔드 [3]재조정에서 필요한 여분의 앰프 스테이지 또는 변압기를 회피함으로써 보다 나은 신호 무결성을 제공할 수 있습니다.
커넥터
균형 잡힌 오디오인터페이스에는 일반적으로 3핀 XLR 커넥터와 4분의 1인치(µ인치 또는 6.35mm) TRS 전화 커넥터가 사용됩니다.현재 많은 잭이 XLR 또는 TRS 전화 플러그를 사용할 수 있도록 설계되어 있습니다.장기 설치용 기기에서는 단자 스트립 또는 Euroblock 커넥터를 사용하는 경우가 있습니다.
2.5, 3.5 및 6.35 mm TRS 전화 플러그
3핀 XLR 커넥터(왼쪽은 암컷, 오른쪽은 수컷)
3핀 XLR + 6.35mm TRS 전화 하이브리드 잭
XLR 커넥터에서는 보통 핀 1, 2, 3이 실드(섀시에 이상적으로 연결됨)와 2개의 신호 와이어에 각각 사용됩니다.('X, L, R'에 해당하는 '접지, 라이브, 리턴'이라는 문구는 메모리 보조 장치로 제공되지만, 두 번째 신호 와이어는 차동 플러그 TR의 경우 '복귀'가 아닙니다.)s, 팁은 신호/비투과, 링은 리턴/투과, 슬리브는 섀시 접지입니다.
이러한 잭에 입체음 또는 기타 바이노럴 신호를 꽂으면 한 채널(일반적으로 오른쪽)이 다른 채널(일반적으로 왼쪽)에서 감산되어 일반 모노포닉 L + R(왼쪽 마이너스 오른쪽) 대신 L - R(왼쪽 마이너스 오른쪽) 신호가 비활성화됩니다.균형 잡힌 오디오 시스템의 다른 지점에서 극성을 반전시키면 나중에 다른 채널과 혼합될 때 이 효과가 발생합니다.
전화회선에서도 평형회로를 통해 음성이 전송되지만, 현재는 일반적으로 로컬루프에 한정되어 있습니다.2개의 와이어가 균형 잡힌 루프를 형성하여 전화기의 양쪽이 통과하기 때문에 이렇게 불립니다.전화기의 동작에는 DC전원이 필요하며 간단한 온/오프 훅 검출을 가능하게 하기 위해 교환 전원 버스(일반적으로 -50V)에서 신호선이 공급되고 다른 신호선은 접지되는 추가 회로가 개발되어 원하는 AC신호의 단락을 방지하고 유지보수를 위해 약 400Ω DC저항을 가진 등가 인덕터를 통해 공급되었습니다.임피던스 밸런스
프로페셔널한 환경에서의 디지털 오디오 접속도, 통상은 AES3(AES/EBU) 표준에 준거해 밸런스가 잡힌 경우가 많습니다.여기에는 임피던스가 110옴인 XLR 커넥터와 트위스트 페어 케이블이 사용됩니다.한편, 컨슈머 기기에서는 일반적으로 볼 수 있는 동축 S/PDIF 인터페이스는 불균형합니다.
변환기
밸런스 회로와 언밸런스 회로는 종종 DI 유닛('DI 박스' 또는 '다이렉트 박스'라고도 함)을 사용하여 인터페이스할 수 있습니다.
출력 스테이지에 사용되는 전자 설계를 알고 있는 한, 균형 잡힌 오디오 라인을 불균형 입력에 공급할 수 있으며, 그 반대도 마찬가지입니다.평형화된 출력과 불균형한 입력의 경우 음의 출력을 접지에 연결할 수 있지만,[4] 경우에 따라 음의 출력을 분리한 상태로 두어야 합니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b c Graham Blyth. "Audio Balancing Issues". White Papers. Soundcraft. Archived from the original on 4 December 2010. Retrieved 2010-12-30.
- ^ "Part 3: Amplifiers". Sound system equipment (Third ed.). Geneva: International Electrotechnical Commission. 2000. p. 111. IEC 602689-3:2001.
Only the common-mode impedance balance of the driver, line, and receiver play a role in noise or interference rejection. This noise or interference rejection property is independent of the presence of a desired differential signal.
- ^ Karki, James (2016) [2002]. "Texas Instruments Application Report SLOA054E: Fully-Differential Amplifiers" (PDF). Texas Instruments. Archived from the original on 5 November 2020. Retrieved 10 June 2021.
- ^ Rane technical staff. "Sound System Interconnection". ranecommercial.com. Archived from the original on 2021-07-29. Retrieved 2021-12-29.
