В этой статье речь пойдет об устройстве псевдо-балансного кабеля, применяющегося с обычными источниками аудио сигнала и усилителями.

Для изготовления наиболее качественного варианта кабелей используются RCA разъемы.

На схеме условно изображен принцип распайки двухжильного экранированного микрофонного кабеля (кабель схематично разделен, укорочен) к RCA разъемам. Стрелкой указано направление сигнала — от источника к усилителю.

Но также встречаются микрофонные кабели НЕ экранированные, с двумя сигнальными жилами, и одной общей (дренажной) жилой. Они тоже вполне подходят для изготовления псевдо-балансного кабеля.

Сигнальный проводник (красный) распаивается между сигнальными контактами разъемов по обе стороны кабеля.

Проводник «общего» контакта (синий) распаивается между «общими» (GND, экранными) контактами разъемов по обе стороны кабеля.

Экранная оплетка объединяется с «общим» проводником и припаивается только к «общему» контакту  разъема, который будет подключаться к источнику сигнала.

Радиочастотные кабели имеют в своих характеристиках такой параметр как волновое сопротивление, однако для микрофонных кабелей этот параметр не указывается.

По моему мнению, сигнальные аудио кабели имеют слишком малую длину, поэтому данным параметром можно смело пренебречь!

Примеры изготовления высококачественных RCA to RCA кабелей.

Принцип работы псевдо-балансного кабеля.

Подобное решение далеко не новое, и применялось уже в конструкциях ламповой техники. Подобными кабелями распаивались сигнальные цепи прямо внутри приборов.

Подобный способ использовался и при изготовлении моего лампового усилителя.

Основной принцип защиты от помех заключается в том, что все помехи, собранные на экранную оплетку, должны остаться на «общем» проводнике (массе) источника сигнала. А уже ко входу усилителя должен быть подключен защищенный от помех, находящийся под экранной оплеткой, «общий» контакт.

lampcore.ru

XLR разъем распиновка

Перед тем как перейти к вопросу, что такое XLR разъем нужно коснуться понимания о причинах возникновения помех и классификации передачи аудиосигнала. С момента появления электричества, повседневная жизнь человека, его быт и развлечения кардинально изменилась. Появились устройства, без которых современный человек уже не может прожить и дня. Это всевозможные осветительные приборы, электродвигатели, участвующие в производстве и в быту, применение их влечёт за собой повышения жизненного уровня. Остаться сейчас без них кажется невозможным, однако, электричество как вид энергии считается загрязнителем и источником помех для любого аудиосигнала, передаваемого на расстояние. Бытовые приборы, интернет, стабилизаторы, холодильники, миксеры, выпрямители и т. д. вызывает посторонние шумы в аудиоканале. Таким образом, появляется необходимость защиты, от внешнего негативного влияния, передаваемого по средствам шнуров и соединительных разъемов, звукового сигнала разной частоты и амплитуды.

1. XLR разъем, что это такое
2. Причины возникновения помех
3. Из чего состоит микрофонный кабель
4. Типы устройство XLR разъёмов
5. Преимущества XLR разъёмов
6. Распайка XLR разъема
7. Типы кабеля используемого для соединения XLR разъёмов
8. На что нужно обращать внимание при покупке

Причины возникновения помех

Зарождение звукового сигнала и его обработка в электрический импульс начинается с микрофона и передаётся в первый предварительный усиливающий каскад. Именно на этом участке аудиосигнал максимально подвержен влиянию всевозможных источников помех. Если не защитить его в момент первой транспортировки по кабелю, то на оконечном усилителе будут слышны все, даже самые малейшие щелчки, от разрыва контакта в выключателе освещения, до работы компрессора холодильника. Таким образом, любой попадающий на внешний разъём усилителя сигнал будет усилен вместе с оригиналом, идущим от микрофона. Усиленные в десятки раз помехи будут заглушать голос и звучание будет отвратительное. Для этого нужно обращаться за помощью только в магазины и к продавцам которые специализируются на средствах воспроизведения и передачи аудиосигнала. Потому что потраченные деньги на некачественные товары быстро разочаруют своего владельца.

Из чего состоит микрофонный кабель

Для защиты рожденного в микрофоне слабого низковольтного сигнала звука нужно, чтобы он передавался по специальному кабелю и подключался только через XLR разъём. Всё это в комплексе даёт возможность передачи чёткого аудиосигнала без искажения.

Микрофонный кабель состоит из трёх основных компонентов:

1. Медных токопроводящих проводников — жил, по которым будет проходить трансформированный в электрический импульс звук. Медь в данном случае является оптимальным проводником как в соотношении токопроводимости и цены, так и в отношении сопротивления и пластичности. Ещё одним из преимуществ меди используемой для кабелей такого типа является возможность её лёгкой пайки, как единственного способа соединения жилы и элементов разъёмов. Нужно помнить, что чем ниже его сопротивление и длина тем меньше будет потерь слабого импульса, идущего от микрофона к устройству приёма, это может быть микшер или предварительный усилитель. Проводники имеют многожильную конструкцию, так как именно она менее склонна к переломам вовремя изгибов.
2. Экрана. От его плотности и качества оплётки напрямую зависит защита от помех и прохождения сигнала по жилам без внешнего искажения. Экран может быть выполнен из лужёной меди и нелуженой.
3. Изоляции каждой жилы. Выполняется она из пластичного материала, обладающего диэлектрическими свойствами, чтобы медные токопроводящие жилы не касались друг друга и не влияли электрически. Чаще всего это ПВХ изоляция так как она обладает высокой стойкостью к изгибам, температурам и обладает отличными изолирующими свойствами.

Трёхконтактный разъём типа XLR. Данный стандартный разъём применяется для соединения микрофонов. Два контактных элемента несут в себе аудиоинформацию, а третий подключается к корпусу, который при оптимальной установке заземляется.

Типы устройство XLR разъёмов

Для начала рассмотрим, что собой представляет стандартный XLR разъём по чему он имеет такое название.

Аббревиатура расшифровывается следующим образом:

• Первая буква «Х» — это серия разъема, основанная компанией Cannon Electric в штате Калифорния, а если быть, точнее то в Лос-Анджелесе Джеймсом Каноном. Кстати, среди профессионалов в разговорном лексиконе сам разъем иногда так и называют Канон.
• Вторая буква «L» — означает что он оснащён защёлкивающим соединяющим механизмом, именно благодаря такой фиксации данный разъём благополучно используется не только при установке на панели устройств и аппаратуры, но и при соединении двух отдельных кусков кабеля.
• Третья буква «R» — это обозначения материала, изолирующего контакты внутри разъёма. Так как пластиковые изолирующие материалы имели проблемы с окислением медных контактных штырей, то разработчиками было принято решения заменить их на прорезиненные, которые одновременно при подключении двух элементов разъёмного соединения умело очищают их от этого вредного налёта. Однако если применяется контактные штырьки с позолоченным или же луженым покрытием, то пластиковый твёрдый изолятор не менее эффективен. То есть, если в конце указана буква «P» то это означает что используется пластик как основной тип изолятора.

Иногда можно встретить XLR разъём, который имеет от трёх до пяти контактных штырьков, но всё же именно трёхконтактные имеют самую большую область применения и распространены среди любителей качественной музыки.

Преимущества XLR разъёмов

Среди преимуществ выделяются три основах, которые и формируют их способ назначение и высокий процент использования:

• Обе части разъёма обладают малым переходным сопротивлением и надёжным контактом как при использовании на панели, так и на кабельном соединении. Для входа сигнала от источника звука применяется гнездо или как его ещё называют «мама», а от микрофона или же в нём устанавливается штекер, он же «папа». Надёжностью обеспечивается также прочными довольно толстыми контактными штырями, плотно входящие в разъемную часть;
• Использование трёхконтактного соединения даёт возможность применять балансное подключение аудиообрудования. Этот метод основан на том по двум отдельным проводникам, которые имеются в кабеле, помимо экранирующего, протекает не только прямой, но и инверсный тип сигнала. Это даёт улучшенные показатели помехоустойчивости, так как каждый из них по отношению к земле равен по величине, но имеет противоположную амплитуду. То есть два сигнала подаются в противофазе и каждый из них сбалансирован относительно земли. Таким образом, полезная амплитуда сигнала, проходя по кабелю увеличивается по амплитуде в два раза. Этот способ значительно повышает помехоустойчивость, снижает искажение сигнала и подавляет синфазные помехи, вызванные внешними наводками.
• Высокая механическая надёжность замка, имеющего металлическую основу. Зачастую чем выше стоимость, качество и крепость метала, из которого сделаны все элементы тем выше это показатель.

Распайка XLR разъема

Существует стандартизация во время распайки сигналов по трёхконктаной системе.

На разъёме видны цифры от одного до трёх, если произвести распайку правильно то проблем с коммутацией сигнала двух устройств, одно из которых является источником сигнала, а другое приёмником, не возникнет.

Вот стандартная распайка:

• 1 — общий провод, соединенный с оплёткой, землёй и соответственно корпусом оборудования для надёжного экранирования;
• 2 — к этому контакту подключается сигнал прямой полярности, и при использовании стандартных микрофонных кабелей жила имеет красный цвет;
• 3 — сигнал инверсный, то есть смещённый относительно прямого на 180 градусов, то есть обратную полярность. Цвет изоляции жилы синий.

Правильная стандартная распайка даёт возможность использовать XLR разъем при переключении новых видов аппаратуры.

Типы кабеля используемого для соединения XLR разъёмов

Для разъема XLR типа рекомендовано использовать специальный кабель, защищённый от внешнего электромагнитного воздействия. Одним из основных элементов которого является токопроводящая жила ведь именно по ней передаётся на расстояние аудиосигнал. Одним из самых востребованных, популярных, и что немаловажных недорогих и соответственно недрагоценных материалов является медь. Именно медь сочетает в себе такие качества как:

• низкое сопротивление проходящему току;
• высокую теплоотдачу;
• пластичность;
• устойчивость к воздействию коррозии;
• гибкость.

Она легко паяется, лудится, особенно это касается её основного конкурента алюминия, что повышает её эксплуатационные характеристики. В одних из самых популярных для данного разъёма аудиокабелей от компании «Vention» применяется бескислородная медь с высокой степенью очистки порядка 100%. Из неё изготавливается многожильный проводник, который не склонен к изломам во время изгибов и даже при переломе нескольких тонких проволочек не теряет свои проводящие сигнал свойства. Для использования в качестве аудиокабеля эта характеристика весьма важна, так как во время длительной эксплантации его приходится очень часто скручивать, изгибать и даже подвергать механическим ударам. Из недостатков такой продукции можно выделить:

• вероятность окисления вследствие воздействия влаги;
• недостаточно высокий процент скручивания при разделке.

Все эти недостатки могут быть отсечены одним элементарным способом — лужением. Итак, кабель используемый в паре с XLR разъемом, должен иметь как минимум две изолированные друг от друга жилы (проводника). Как правило, толщина которых составляет от 20 и 26 AWG (American Wire Gauge). Такая стандартная классификация определяет не только толщину, но и проводимость сигала, а также гибкость.

Однако, количество жил в кабеле может быть и увеличено до четырёх, то есть две пары, каждая из которых состоит из двух проводников. Такой четырёхжильный кабель, естественно, будет стоить дороже двухжильного, но зато он обеспечивает более качественное снижение шума около 20 ДБ. Особенно это касается когда он прокладывается в непосредственной близости с силовыми кабелями, подключенными к другому помехообразующему оборудованию.

Некоторые кабели имеют четыре жилы (две пары), и часто упоминаются как четырехжильный кабель. Четырехжильные кабели более дорогие, но в крайне «шумных» средах, или где кабели проложены параллельно с силовыми кабелями, они могут обеспечить, по крайней мере 20 ДБ, или более снижения шума по сравнению с двухжильными кабелями. Основное требование, которому должен отвечать четырёхжильный кабель, используемый для прохождения аудиосигнала, это то что жилы друг к другу должны плотно прилегать. Этой характеристикой пренебрегают производители дешевой и некачественной кабельной продукции, классифицирующей себя как кабельная продукция для XLR разъемов.

Следующий аспект, имеющий очень важное значение для эксплуатации и использования кабеля с данными разъёмами — это защитная экранирующая оболочка. Даже самый высококачественный проводник без неё подвержен множеству различных по частоте и амплитуде электромагнитным волнам, которые приведут к угрозе высокого уровня помех и шумов. Естественно, что каждый из проводников с током, особенно переменным, является сам по себе генератором электромагнитных помех что при подключении к усилителю и колонкам проявляет себя с негативной стороны. Поэтому изоляция каждой жилы и её экранизация одни из видов защиты от внешних помех и от шумов, создаваемых самим кабелем, а также электрического контакта между двумя проводниками с разной полярностью.

Для защиты от коротких замыканий отличный изоляционный материал — это ПВХ (полихлорвинил). Для сигнала, который исчисляется в микровольтах её вполне достаточно, поэтому здесь рекомендовано даже применение проводимой ПВХ изоляции служащей дополнительным экраном.

Для защиты от помех применяется слой экранированной оплётки из меди. Иногда для этих целей она может быть заменена на фольгу. Медная оплётка для экранирования в некоторых видах кабелей, используемых в связке с XLR разъемами часто используется лужёная медь, которая исключает эффект окисления и как следствие повреждение износ кабеля. Правда, стоит кабель с медной луженой оплёткой дороже, но это ого стоит. Фольга, в свою очередь, тоже является отличным защитным слоем от помех, но применяется только в кабельной продукции менее низкого уровня.

Тип плетения медной проволоки это ещё один из важных аспектов, влияющих на экранирование аудиокабеля. Плотность винтовой оплётки в любом случае не обеспечит полного покрытия и достигает 97–98%. Такая плотность служит великолепным экраном и при этом не теряется гибкость. При эксплуатации всё же нужно учесть что если очень сильно и часто сгибать кабеля такого типа то со временем могут образоваться пробелы в переплетениях.

Для студийного и профессионального использования в таком случае существуют на рынке кабеля с двойной спиралью, то есть каждая жила получает свой собственный экран. Такая продукция нашла широкое применение даже при широковещательных студиях где информация передаётся в эфир вживую то есть Live. Конечно, стоимость увеличивается, в разы, но для теле и радиовещательных компаний, качество передаваемого сигнала является одним из самых важных критериев увеличения количества слушателей и зрителей.

На что нужно обращать внимание при покупке

Обязательные семь критериев, которые должны быть учтены при покупке кабелей с разъёмом XLR разъёмов являются:

• Использование кабеля, а также возможность работы его в среде с множеством помех формирует степень его защиты от них и как следствие его стоимость.
• В среде большой насыщенностью помех, особенно, беспроводных коммуникаций необходимо использовать для чистоты прохождения сигнала максимальный уровень защиты со спиральной двойной оплёткой и проводящим ПВХ.
• Если эксплуатация, возможно, будет требовать частых изгибов, то лучше использовать спиральный экран, нежели плетёный.
• Экранирование и подключение этого защитного слоя к заземлению, должно быть выполнено, максимально надёжно.
• Правильная коммутация и распайка, а также экранирование по всей длине кабеля являться залогом надёжной защиты от помех.
• Позолоченные или же посеребрённые контакты не должны иметь механических повреждений и царапин.
• Материал, из которого изготовлен XLR разъем влияет только на переходное сопротивление в контактной части, но не защищает от внешних помех и шумов генерируемых самим кабелем.

Нужно помнить, что плохо припаянный разъём и поврежденная изоляция, а также экран кабеля будут влиять на качество частоты передаваемого сигнала, особенно это касается при увеличении его длины. А также помните, что при увеличении длины соединительного кабеля возникает проблема с затуханием частотных характеристик, но зачастую это касается лишь чрезвычайно длинных расстояний между микрофоном и предварительным усилителем.

dinamikservis.ru

Разъем RCA

Разъём RCA или как называют его ещё «тюльпан» или AV-разъём является стандартизированным элементом кабельной продукции, используемой в видео— и аудиотехнике. Его название произошло в прошлом веке от многоотраслевой американской компании под названием Radio Corporation of America. Основал её человек, который стоят у истоков создания телевидения и радиовещания в Соединенных штатах. Первоначально этот разъём появился для подключения первых приборов для записи и воспроизведения музыкальных произведений — фонографов к усилителям мощности.

Одним из преимуществ данного разъёма, который стал одним из популярных в прошлом веке является то что с помощью его можно подключать отдельно три разных сигнала, чаще всего это:

• Видеосигнал;
• Правый и левый аудиосигнал при стереозвучании.

Разъём RCA представляет собой:

1. Штекер экранированный, стандартных размеров с центральным металлическим элементом в виде штыря, диаметром около 3,2 мм, длиной 15 мм. Окружена центральная жила несущая основной сигнал металлическим ободком круглой формы, к которому подключается экранирующий контакт корпуса прибора и электрической схемы, в частности. Внутренний диаметр также нормирован и составляет не больше и не меньше 8,00 мм. Внешний диаметр металлического обода не нормируется так как не влияет на соединения штекера и гнезда. Штекер данного разъёма на сленге называют «папа».
2. Гнездо представляет собой панельный разъём внешний диаметр которого 8 мм, а глубина вхождения 7,5 мм.

Внутренним изолятором в этих двух элементах разъёма является:

• В дешевом варианте пластмасс или же полиэтилен;
• В продукции среднего качества и цены — это шайбы из текстолита или же прессованного стекловолокна;
• В дорогих вариантах разъёмов это керамика или же тефлон, выдерживающий повышение температуры.

Если же говорить о недостатках разъем RCA, то здесь можно выделить один, которым характеризуются как дешевые, так и дорогие варианты данной продукции. А именно, то что при подключении работающих систем, которые нужно подключить, сначала соединяется контактная часть с сигналом и как следствие с напряжением, а только после того экранирующая (корпусная) часть. Это может вызвать пробой и выход со строя чувствительных элементов техники, таких, например, как видеокарты, если происходит подключение их к ТВ-выходу. Поэтому подключение техники с помощью таких разъёмов рекомендуется выполнять только после полного отключения аппаратуры от сети.

Как выбрать разъем RCA

Покупателю, решившему приобрести данный разъём для соединения аудио и видеотехники, необходимо основывать свой выбор на таких основных критериях:

• Длина шнура. Она зависит от реального расстояния между подключаемыми устройствами или максимально возможного, при их удалении друг от друга, при нестационарной установке. Однако, нужно понимать, что чем длиннее шнур тем выше влияние на него помех и выше уровень шумов;
• От бренда, то есть фирмы производителя. Зачастую этот критерий является решающим, так как многие изготовители с мировыми именами требовательно относятся к качеству своих изделий. Главное, при этом не попасть на подделку которыми наполнен рынок;
• Материал изготовления контактных элементов. Дело в том что дорогие высококачественные разъемы RCA могут содержать драгоценные металлы, так как они обладают отличным переходным сопротивлением.

Всё же, выбирая разъём RCA рекомендуется пользоваться услугами только специализированных магазинов, которые занимаются реализацией профессиональных шнуров и разъёмов для разного вида звукового и видеооборудования. Покупка данной продукции в маленьких торговых точках, киосках, переходах и т. д. приводит к быстрому выходу из строя и снижению качества передаваемого сигнала от источника к приёмнику.

Где используются разъемы RCA

Разъёмы такого типа используются для подключения как несимметричных устройств, так и симметричных, эта основная особенность соединения с помощью таких разъемов. Например, если есть необходимость взять видеосигнал с одного устройства, а два других стереоканала от другого, то это и будет несимметричное подключение которое смогут выполнить данные разъемы и шнуры. Чаще всего в современной аудио и видеотехнике использование разъёмов RCA ограничивается подключением бытовой стационарной аппаратуры. Чаще всего их цветовая маркировка выполняется таким образом:

• Жёлтый — видеосигнал;
• Красный — правый аудиоканал;
• Белый — левый аудиоканал.

Иногда, данные разъёмы используются в аудио-видео шнурах с одной стороны, а с другой применяются пальчиковый штекер 3,5 мм. Такое соединение применяется для подключения портативной техники в домашних непрофессиональных условиях.

В любом случае, разъемы RCA является стандартизированным решением для подключения многих видов аудио и видеотехники, пусть в последнее время они и потеряли былую популярность, из-за вывода на рынок более компактных типов разъёмов.

dinamikservis.ru