Балансные и небалансные соединения в аудио
Балансные (симметричные) соединения устанавливаются в профессиональной звуковой аппаратуре там, где они ликвидируют дополнительные наводки возникающие в длинных соединительных проводниках.
Всем нам хорошо знаком "свист" эстрадного микрофона, если он достаточно близко расположен к громкоговорителям – это есть электроакустическое возбуждение звукового тракта. Потому для минимизации внешних негативных воздействий (на резонансных частотах) и физической длинны межблочных кабелей применяются балансные схемы и конструкции: разъёмы, проводники, усилители мощности, источники электрических звуковых колебаний.
Совершенно очевидно - в бытовых аудио изделиях, где межблочные проводники имеют минимально возможную длину, у таких конструкции нет преимуществ, а наоборот – есть существенные недостатки, связанные с шумом дополнительных элементов и глубокими общими обратными связями.
Конструкция и схемы
Рассмотрим классические конструкции и схемы включения операционных усилителей применяемых в балансных и небалансных изделиях. Из схемы видно - организовать балансный выход сложнее чем вход.
Балансные (симметричные) соединения
Полностью балансная конструкция выглядит так – общая цепь обратной связи снимает усиленный звуковой сигнал с громкоговорителя и подаёт его обратно на аналоговый вход источника сигнала. Вместо того, чтобы сокращать путь прохождения основного звукового сигнала, полуволны составного звукового сигнала (с разной скоростью и коэффициентом усиления) перемножаются, что вызывает асимметрию полуволн и активизирует негативное динамическое сопротивление на краях частотного диапазона, тем самым устраняя специфические наводки в длинных межблочных проводниках.
|
|
В результате обратно-кругового, инертно-ограничительного процесса уменьшается усиление на краях слышимого диапазона, это вызывает неравномерность амплитудно-частотной характеристики и сокращает гармонический состав звукового спектра на всех частотах. Благодаря этому, на полностью балансном усилителе мощности небалансные и балансные входы воспроизводят звук приблизительно одинаково - плохо. Однако есть "грубый" выход из положения - эквалайзер. Который выравнивает полосу частот за счёт увеличения амплитуды сигнала, на "проваленной" частоте, увеличивая практически все искажения звука.
В идеальной - балансной конструкции необходимо точно согласовывать все противофазные каскады усиления и блоки многочисленной коммутации, а также разные источники сигналов и многообразные соединительные кабели, что с практической точки зрения нереально. Здесь альтернативная установка глубокой ООС является единственным применяемым схемотехническим решением, что сильно ограничивает частотно скоростные характеристики всей конструкции. Но зато есть возможность использовать мало качественные и дешёвые компоненты, так как звук заранее "придавлен" схемотехникой и в установке дорогих деталей нет необходимости.
Совершенно очевидно - все балансные соединения в домашней High End Audio аппаратуре не нужны, а их широкое применение обусловлено чисто коммерческом подходом. Другое дело профессиональная техника. Но даже здесь, классические и джазовые произведения исполняются натурально или на небалансной аппаратуре. Примитивный рок и попса - вот прерогатива балансных изделий.
|
|
Небалансные (несимметричные) соединения
Аудио конструкция которая работает в однотактном режиме усиления без ООС является полностью небалансной, так как нет второго плеча усиления.
Если к небалансной аппаратуре подключить балансные соединения, то качество звуковоспроизведения заметно изменится в худшую сторону. Дополнительные элементы увеличивают путь прохождения сигнала и добавляют собственные шумы. При этом, вся небалансная система обычно построена на высококачественных деталях, так как нет искусственных балансёров - ограничений (ООС) и противофазных каскадов усиления, что предъявляет к компонентам повышенные звуковые требования. К тому же, небалансная конструкция (с первого взгляда) схемотехнически простая, но в серийном производстве относительно сложная и дорогая, это ограничивает производителей и рекламодателей.
Отметим - профессиональные музыканты натуралисты и звукорежиссеры не признают балансные конструкции, а применяют небалансную аппаратуру собственного изготовления, отдавая предпочтения коротким соединениям и маленьким акустическим залам. Примеры самые банальные: Джо Сатриани, Джон Кребб, Йозеф Селдак, Колин Вонфор, Рей Матирсон, Алексей Никитин и т.д. И куча других конструкторов и исполнителей не применяют балансные соединения, отдавая приоритет качеству, а не количеству звука.
У компании "Audio Note" вообще звуковоспроизводящие (естественно небалансные, мощностью 20-40 ватт конструкции) стоят от 100 000$, что ещё раз подтверждает выше и нижесказанное. Чистое и хорошее стоит денег, и никакие балансные ухищрения для особо высококачественного воспроизведения звука не нужны!
|
|
Если фирма (для бытового применения) выпускает свои изделия на балансной основе то - это уже не Hi-End, а дешёвый Hi-Fi, в худшем своём проявлении. Дело в том, что технически изготовить полностью балансную конструкцию проще и в сотни раз дешевле, чем неcимметричную. Отсюда и любовь - к балансным изделиям.
Резюмирую вышесказанное
Для озвучивания больших помещений c высоким уровнем громкости балансная аппаратура есть необходимость, где качеством звука можно пренебречь. Для озвучивания стандартной квартиры и маленьких залов необходимо именно качество звука, а не мощность, с повышением которой качество звукоусиления теряется. Для справки: Психоакустикой доказано - повышенная громкость вызывает "слепоту слуха".