音频线平衡传输与非平衡传输接法原理与简介

音频平衡与非平衡的问题 [转帖 2007-12-27 17:17:42]字号：大中小音响的连接中有平衡和非平衡之分。

非平衡又叫单端输入或单端输出。

一个信号端和一个参考端（地）。

平衡又叫双端输入或双端输出。

两个信号端其中一个正向另一个反向。

电子平衡中还有“地”。

平衡电路有两种：1、变压器平衡：它是真正意义上的平衡。

它有极高的共摸抑制比、输入输出完全隔离、无直流、无地线引起的交流声、接成非平衡时，反向输出端接地，增益无变化。

它的缺点是平衡变压器造价昂贵，频响较难做到平直。

2、电子平衡：用电子线路做成的平衡。

它的共摸抑制比一般不会高于集成电路的供电电压（约正负15 伏）。

输入输出不隔离，有可能因重复接地引起交流声、接成非平衡输出时，反向输出端必须悬空不能接地，且增益降低6dB。

接成非平衡输入时，反向输入端必须接地不能悬空。

它的优点是造价低廉，频响较易做到平直。

虽然变压器平衡有许多优点，但是由于其造价昂贵（频响平直的变压器）所以很少采用。

现在我们用的调音台和周遍包括功放大多采用“电子平衡”。

由于电子平衡与变压器平衡的区别，所以二者的接线方法是不一样的，应引起注意。

平衡接法和非平衡接法的问题：概括的说，音频设备的输入端和输出端或是平衡，或是不平衡。

平衡电缆用辅助线作屏蔽阻止由于线长所造成电阻中的噪音。

一般的大二芯电缆和莲花型电缆是不平衡型的；卡侬或立体声大三芯电缆是平衡型（有三个连接脚，不是两个）。

每件器材都有平衡或不平衡输入输出口。

如果您将平衡输出连接到平衡输入端，应该用平衡电缆。

-不平衡输入输出连接到不平衡输入输出，可以使用不平衡电缆；如果使用平衡电缆不会造成什么损害，只是不能使用辅加线，也不会有任何收益。

-不平衡输入/输出连接至平衡输入输出，同上-平衡输入/输出连接至平衡输入输出，应使用平衡电缆，如果使用不平衡电缆的话，则容易引起连线噪音，特别是长度在3-5 米或长的电缆中更容易产生噪音。

需要注意的是，平衡与不平衡插头不完全与阻抗有关。

平衡传输和非平衡传输在现代信息传输和通信领域，平衡传输和非平衡传输是两种常见的信号传输方式。

它们在数据传输的稳定性、抗干扰能力以及传输距离等方面有着不同的特点和应用场景。

本文将对平衡传输和非平衡传输进行详细解析，以便读者更好地了解它们的区别和使用。

一、平衡传输平衡传输是指在信号传输时，使用两根相互平行且电性能相同的导线进行传输。

这两根导线分别为正极和负极，通过传输相等但方向相反的信号，从而实现数据的传输和通信。

平衡传输的一个重要特点是可以有效地抵消传输线上的干扰信号，提高传输的稳定性和可靠性。

平衡传输广泛应用于音频和视频领域。

在音频设备中，平衡传输可以有效地降低传输线上的杂音和干扰，提供更清晰、更真实的音频信号。

在视频设备中，平衡传输可以保证信号的稳定传输，避免画面的闪烁和失真，提供更高质量的视频体验。

二、非平衡传输非平衡传输是指在信号传输时，只使用一根导线进行传输。

这根导线既可以是正极，也可以是负极，信号通过改变导线上的电压来进行传输。

非平衡传输相对于平衡传输而言，抗干扰能力较弱，传输距离也相对较短。

非平衡传输常见于一些简单的数据传输场景，如低速串口通信、短距离电话线路等。

在这些应用中，非平衡传输已经能够满足基本的通信需求，而且成本较低、安装方便。

然而，在一些对信号传输质量要求较高的场景，如高速网络通信、音视频传输等，非平衡传输则显得力不从心。

三、平衡传输与非平衡传输的比较1. 抗干扰能力：平衡传输具有较强的抗干扰能力，可以有效地抵消传输线上的干扰信号。

非平衡传输的抗干扰能力相对较弱。

2. 传输距离：平衡传输的传输距离较长，可以达到几百米甚至更远。

非平衡传输的传输距离相对较短，一般在几十米以内。

3. 成本和安装：非平衡传输的成本较低，安装方便。

平衡传输的成本相对较高，安装较为复杂。

4. 适用场景：平衡传输适用于对信号质量要求较高、传输距离较远的场景，如网络通信、音视频传输等。

非平衡传输适用于对信号质量要求较低、传输距离较短的场景，如低速串口通信、电话线路等。

线路输入平衡非平衡一、线路输入线路输入是指在现有设备系统中，将音频信号源输入到设备的过程。

在音频设备中，线路输入通常有两种不同的方式：平衡输入和非平衡输入。

1、平衡输入平衡输入是一种相对较高级的输入方式。

这种输入方式具有抗干扰能力强，传送效果好等优点。

平衡输入在信号传输的过程中，可以有效地抑制外界环境因素对音频信号的干扰，从而保证音质的清晰度和有效性。

在平衡输入的信号传输中，音频信号会被分为正号、负号和地线三部分。

在信号输入的过程中，信号源会首先形成一个平衡电路，然后将三部分信号源分别输入到平衡输入所连接的设备中。

设备在接收到平衡信号后，会将信号分成正号和负号两部分，然后通过设备内部的电路将两部分信号相减，从而消除干扰噪声。

值得一提的是，采用平衡输入的设备，在使用过程中需要搭配相应的平衡线使用，才能真正达到平衡输入的效果。

平衡线的分布式参数需要与设备本身的特性匹配，才能有效传输信号。

非平衡输入是一种较为普遍的输入方式。

相比平衡输入，这种输入方式的效果较为简单，但同时也可以实现基本的输入功能。

在音频设备的使用中，非平衡输入通常会用于连接一些低要求的音源，或者作为其中的一个备选输入方式。

非平衡输入在信号传输中，只有正号和地线两部分，也就是说它只有两个导体。

由于没有负号信号抵消，因此在传输过程中更容易受到外界环境的干扰。

二、平衡与非平衡输入的区别平衡输入和非平衡输入在音频设备中的使用，主要是区别其抗干扰能力和传输质量。

平衡输入的抗干扰能力强，传输效果好，而非平衡输入的效果相对较弱。

1、抗干扰能力在使用平衡输入进行音频信号传输时，传输的信号会被分为三部分，一部分是信号源的正号，一部分为信号源的负号，另一部分则是信号源的地线。

这种信号传输方式可以较好地消除传输过程中因周围环境变化引起的杂质噪音，达到较高的传输质量。

而非平衡输入仅能传输正号和地线两部分，没有负号信号的抵消，相对来说干扰信号的抓取能力较弱，抗干扰能力较差。

平衡输入与非平衡输入线的制作方法音响的连接中有平衡和非平衡之分非平衡又叫单端输入或单端输出。

一个信号端和一个参考端（地）。

平衡又叫双端输入或双端输出。

两个信号端其中一个正相另一个反相。

电子平衡中还有“地”。

平衡电路有两种：1、变压器平衡：它是真正意义上的平衡。

它有极高的共摸抑制比、输入输出完全隔离、无直流、无地线引起的交流声、接成非平衡时，反向输出端接地，增益无变化。

它的缺点是平衡变压器造价昂贵，频响较难做到平直。

2、电子平衡：用电子线路做成的平衡。

它的共摸抑制比一般不会高于集成电路的供电电压（约正负15伏）。

输入输出不隔离，有可能因重复接地引起交流声、接成非平衡输出时，反向输出端必须悬空不能接地，且增益降低6dB。

接成非平衡输入时，反向输入端必须接地不能悬空。

它的优点是造价低廉，频响较易做到平直。

虽然变压器平衡有许多优点，但是由于其造价昂贵（频响平直的变压器）所以很少采用。

现在我们用的调音台和周遍包括功放大多采用“电子平衡”。

由于电子平衡与变压器平衡的区别，所以二者的接线方法是不一样的，应引起注意。

关于领夹话筒易导致啸叫的原因很多朋友手里都有领夹无线话筒，同样，也经常为领夹话筒头疼。

头疼主要集中在使用领夹话筒时，音量推不起来，稍微推大一点，就容易发生啸叫。

如果使用均衡器拉啸叫点，拉到不啸叫了，话筒的声音也没法听了，又薄又散还发虚。

为什么会出现这样的情况？首先说话筒啸叫产生的一个重要原因，那就是话筒能够接收到音箱发出来的声音。

只要话筒能够接收到音箱发出的声音，产生正反馈的路径就建立起来了。

只要正反馈的路径有了，只要音箱发出的声音大到一定程度，正反馈自激也就是啸叫就会发生。

看到这里，很多朋友会问：为什么领夹话筒在舞台上，是在音箱的背后，而且也没开返听，还是容易引起啸叫？首先说，音箱发出的声音有高中低频的，频率较高的声音传输有方向性，而频率较低的声音方向性差，低于250赫兹的声音基本可以说是传输没有方向性了。

平衡传输和非平衡传输在电子设备和通信领域，传输信号是非常重要的。

平衡传输和非平衡传输是两种常见的传输方式。

本文将探讨这两种传输方式的原理、优缺点以及在不同场景中的应用。

一、平衡传输平衡传输是指信号在传输过程中，使用两根相互对称的导线进行传输。

其中一根导线传输正向信号，另一根导线传输反向信号。

这种传输方式通过在传输介质上施加相等但反向的信号来抵消干扰信号，从而减小信号的失真和噪声。

平衡传输的优点是抗干扰能力强，传输距离远，信号质量稳定。

它适用于需要长距离传输、对信号质量要求高以及抗干扰能力要求较强的应用场景。

比如音频和视频设备中的XLR插孔就是一种平衡传输接口，专业音频设备通常使用平衡传输来提供更高质量的音频传输。

二、非平衡传输非平衡传输是指信号在传输过程中，使用一根信号导线和一根地线进行传输。

信号通过信号导线传输，而地线则用于提供电流回路。

非平衡传输在传输过程中容易受到外界干扰，因此信号质量相对较差。

非平衡传输的优点是简单、成本低。

它适用于信号要求不高、传输距离较短且不易受到干扰的应用场景。

比如普通家庭音响设备中的RCA接口就是一种非平衡传输接口，它常用于短距离音频传输。

三、平衡传输和非平衡传输的区别平衡传输和非平衡传输之间最大的区别在于抗干扰能力和传输距离。

平衡传输通过反向信号的抵消来减小干扰，因此抗干扰能力强，传输距离远。

而非平衡传输则容易受到外界干扰，信号质量相对较差，传输距离较短。

四、平衡传输和非平衡传输的应用场景1. 音频传输：平衡传输适用于对音质要求较高且需要长距离传输的场景，比如专业音频设备、演唱会音响系统等。

非平衡传输适用于对音质要求不高且传输距离较短的场景，比如家庭音响设备、个人音乐播放器等。

2. 视频传输：平衡传输适用于需要长距离传输且对图像质量要求高的场景，比如监控系统、舞台灯光控制系统等。

非平衡传输适用于对图像质量要求不高且传输距离较短的场景，比如家庭电视设备、电脑显示器等。

平衡式与不平衡式信号线之间转换方法为了获得更高的信噪比、更大的动态范围和巨细无遗的分析力，AMA的产品中广泛地使用了音频平衡传输技术。

这一点其实很平常，因为还有许多国际知名专业厂商也采用了音频平衡传输技术。

但不论怎样，只有在实际正确运用的情况下，音频平衡传输技术才会对音响器材的表现带来正面影响。

目前国内众多品牌公共广播系统产品依然延用“家用格式”的不平衡传输方式。

那么，具备平衡式接口的设备能否与不平衡式接口的设备驳接呢？平衡式信号传输的原理是把音频信号分为正相信号（热端）和反相信号（冷端）传输，两者对地阻抗相同而极性相反，当采用双芯屏蔽线在传输过程中，外界的干扰信号对它们来说是同相的，这样可以在传输电缆线的终端，利用接收音频信号设备的输入级的差分放大器，来抑制和抵消传输过程中的各种电磁、电源、湿度造成的外界噪声或内部噪声干扰，使音质更为纯净和通透。

从以上分析可以看出，对于平衡式放大器，如果输入信号就是平衡的，而且采用平衡传输，那么整个系统就能获得最为理想的效果。

假如前端设备不具备平衡输出端子的话，前端设备输出到功放音频信号就只能采用不平衡方式传输了，因而享受不到平衡式传输带来的好处。

但即便如此，放大器内部的正相放大与负相放大还是在同时工作，并不会有一半线路就休息了，原因是机器的输入级将非平衡的单端输入信号转换成了对称平衡的正、负相信号，所以平衡放大器低失真的优点仍然存在。

音频设备常见的平衡式方式采用3芯的XLR插头/座，而不平衡方式则往往采用RCA （俗称莲花插头）插头/座。

XLR插头/座有三个针脚，针脚（1）是始终被用做地线的。

然而，对究竟该用哪根针脚去连接正相信号和用哪一根针脚去连接反相信号，则未曾明确地规定。

通常，将连接正相信号的针脚称为“热端”，而将连接反相信号的针脚称为“冷端”，即将针脚（2）作为“热端+”，而将针脚（3）作为“冷端﹣”。

RCA插头/座只有一个针脚，始终被用做“正端+”，而周围的四瓣（或二瓣）脚则被作为“负端﹣”。

目前广播音频设备连接系统为电压源互连系统，是指具有较低的信号源阻抗设备与较高的输入阻抗设备互相连接，通常称为跨接方式连接，此时信号源在轻负载状态下工作，信号源设备驱动功率较低，因而发热少，工作效率高，输出级失真小和互相连接线路拾取的噪声较低。

系统设备之间连接方式有平衡和非平衡两种。

1 平衡、非平衡信号传输的原理和区别为了减少在信号传输中的感应噪声和它们之间的信号互串，音频设备之间采用平衡连接。

平衡式信号传输的原理是把音频信号分为正相信号(热端)和反相信号(冷端)传输，两者对地阻抗相同而极性相反。

平衡信号的热端和冷端在传输过程中，外界的干扰信号对它们来说是同相的，这样可以在传输电缆线的终端，利用接收音频信号设备的输入级的差分放大器来抑制和抵消传输过程中由各种电磁、电源、湿度造成的外界噪声或内部噪声干扰。

非平衡音频信号只有热端和接地，传输音频信号的幅度比平衡式传输的幅度小，此结果可以通过以下实验得出。

用音频测试仪输出1 kHz 正弦波信号进行自环测试，信号源传输为平衡传输时，测试得如图1所示；将XLR 接头的冷端去掉，测得如图2所示。

比较两图，在非平衡传输信号时，幅度减小了一半，电平减少了6 dB。

在音频连接系统运行时，往往会遇到传输中音频信号减小的情况，可能就是连接头松动或接触不良引起的。

常见的音频设备平衡式方式采用3芯的XLR 插头/座，大3芯TRS 插头/座等；而非平衡方式采用RCA(俗称莲花插头)插头/座，大2芯TS 插头/座等。

XLR 插头/座有三个针脚，针脚“1”是始终被用作地线的，通常将连接正相信号的针脚称为“热端”，将连接反相信号的针脚称为“冷端”，即将针脚“2”作为“热端+”，将针脚“3”作为“冷端﹣”；大3芯TRS 插头的“TIP”为热端，“RING”为冷端，“SLEEVE”端接地。

RCA 插头/座只有一个针脚，始终被用作“正端+”，而周围的四瓣(或二瓣)脚则被作为“负端﹣”；大2芯TS 插头的“TIP”为热端，“SLEEVE”端接地。

平衡和非平衡端口的连接平衡传输是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。

它是利用相位抵消的原理将音频信号传输过程中所受的其他干扰降至最低。

它需要并列的三根导线来实现，即接地、热端、冷端。

所以平衡输入、输出插件必须具有3个脚位，如卡农或大三芯插件。

传输线当然也得是2芯1屏蔽层的线，由于热端信号线和冷端信号线在同一屏蔽层内相对距离很近，所以在传输过程中受到的其他干扰信号也几乎相同。

然而被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反，所以在下一级设备的输入端把热端信号和冷端信号相减，相同的干扰信号被抵消，被传输信号由于相位相反而不会损失。

所以在专业的场合和传输距离比较远的时候通常使用平衡传输方法。

平衡传输和非平衡传输的区别平衡传输的信号传输线有两个输入端，一个地线。

而不平衡传输的信号传输线有一个输入端，一个地线。

当有共模干扰存在时，由于平衡传输的两个端子上受到的干扰信号数值相差不多，而极性相反，干扰信号在平衡传输的负载上可以互相抵消，所以平衡电路具有较好的抗干扰能力。

传输平衡信号时，平衡插座的2脚和3脚各自输入极性相反、幅度为总幅度一半的信号，1脚用于平衡信号中点的接地，通常称接地端。

能正真接收平衡信号的设备机内设有两个独立、对称的接收收电路，如常见的平衡放大器，平衡电路的重要特点在于对输入至2脚和3脚的两个极性相反的半幅信号通过“差”运算完成对两个半幅信号的叠加，而对作用于2脚和3脚信号线的相同的干扰信号起抵消作用，这就是平衡传输能抵御干扰噪声，适合长距离输送信号的基本原理。

不平衡的设备通过安装平衡插座也可用于接收来自平衡设备的信号，即只取用2脚或者3脚的半幅信号，称为兼容接收。

兼容接收平衡信号的设备由于不具备“差”运算能力的两套独立接收电路，所以不具备平衡设备的任何优点。

非平衡又叫单端输入或单端输出。

一个信号端和一个参考端（地）。

平衡又叫双端输入或双端输出。

两个信号端其中一个正向另一个反向。

电子平衡中还有“ 地” 。

本贴来自:[转帖]卡座论坛一个很有营养的帖子----平衡与不平衡接口转换终极解构隔壁卡座论坛里的一篇好文，作者是卡座论坛超级斑竹acdc2000网友，acdc2000网友是前中央电视台首席录音师--马宁先生，马先生无论是在音响发烧还是专业领域，一直都是大家也是我本人十分敬重的一位前辈，马先生这篇文章解决了我长期以来对平衡，非平衡工作原理以及转换上的一些疑问，绝对是终极解惑帖。

在征求马先生的同意之后，特将此文转帖至耳机俱乐部，希望对大家有所帮助。

这是原帖的链接：以下是原文部分：（特别声明，本文经马先生许可，在耳机俱乐部转载，如需另外转载，请直接联系acdc2000网友。

）在音频设备当中，历来就有平衡和不平衡二种接口。

到底是先有平衡接口的呢，还是先有不平衡接口的呢？应该是先有非平衡接口的。

第一节平衡接口的来历平衡传输线最早是来自最早期的电话线（早到啥时候？应该是刚有电灯电话的时候，在坐的没人见过了）。

当时的电话音频信号，电平很低（最早期的电话机，是没有放大电路的。

电子管的出现比电话晚好多），如果使用普通屏蔽线长距离传输的时候，很容易受到干扰。

因此，就采用了平衡式传输。

平衡式传输，电缆包括屏蔽层，屏蔽层内有二根电线。

当时的电话都是采用直流供电的炭精话筒，本身不平衡（一个地，一个信号端），因此在电话机，电话机房之间，都采用变压器隔离。

变压器隔离的同时，也就将电话信号输出变成了平衡的。

变压器的次级就接在电缆的二根芯上。

其中，跟源电位相同的叫热端，另外一端就叫冷端。

（见图1）。

图1.jpg (42.21 KB)2010-7-26 22:07图1从图1，可以看得很清楚。

有用的音频信号，是在两根芯线之间传输，跟屏蔽层（地线）没有关联。

二根芯线上的信号，电压相等，相位相反。

而干扰信号造成的干扰电压，则是电压相等，相位也相等。

由于平衡传输系统对两根芯线之间的电压差才有传输作用，对同相位的干扰电压没有传输作用（因为干扰电压是建立在地和二根芯线之间的，而不是建立在二根芯线互相之间的），故此，平衡传输系统，对传输过程中混入的干扰视而不见，只传输有用信号，因此，平衡传输系统得到了广泛的应用。

平衡音频信号和非平衡音频信号（平衡立体声、非平衡立体声）什么是非平衡？简单的说就是用两根线（一根为信号线，一根为地线）来传送一路（单声道）音频信号。

Mp3随声听、CD随声听、复读机之类与耳机（3.5mm）都是非平衡的；普通的电脑音箱和电脑的连线，是非平衡的；CD机，VCD机，DVD机，录相机（这个很古老了）接到电视机、功放的线，都是非平衡；家庭影院，功放接到音箱的线也是非平衡的。

什么是平衡信号？就是用三根线（分别为热端〔hot〕、冷端〔cold〕、地线〔Gnd〕）来传送一路（单声道）音频信号。

要十分注意的是：它是平衡信号，虽然有三个接头，但传送的只是一路单声道信号。

要传送立体声，得一对这样的插头才行！既然两根线就能传送一个声道信号，为什么要搞出三根线？热端和冷端又是什么？原理是这样，其实热端和冷端传送的信号是同一个信号。

只不过在信号的发出端，把一个声音信号分成两路，一路正相的进入热端，一路做一个反相以后进入冷端。

而在信号的接入端，把冷端的信号做一个反向，和热端合并，得到最终的信号。

干嘛要这么复杂呢？非平衡传送不是同样达到目地么？)举个例子来说明一下：我现在要把一个音频信号A从这端传到另一端。

这个过程中各种干扰信号会进到这条线当中。

比如变压器产生的交流声B，手机产生的干扰C等等。

等信号传到那端的时候，得到的已经不只是A了，而是A+B+C！如果我用平衡方式传送会怎样？同样，我们仍然传送的音频信号A。

在发送前，先兵分两路，让原始的A进入热端，把A做一个反相之后进入冷端，变成-A，然后出发！路上遇到了变压器来的干扰B进入线路，。

热线上的信号变成了A+B，冷线上的信号变成了-A+B。

还有手机干扰C，热线上变成了A+B+C，冷线上变成了-A+B+C。

现在到接收端了，先把冷端做一个反相-（-A+B+C）=A-B-C然后，把这个反相过的冷端和热端的信号混合，也就是（热端）+（冷端）：（A+B+C）+（A-B-C）。