音频系统的平衡与非平衡

平衡、非平衡信号发表时间：2008/7/17 9:08:31平衡用的是差分电平信号驱动，用一般的非屏蔽多芯双绞电缆，RJ系列的接口非平衡用的是单相电平信号，为防止共模干扰使用同轴电缆，外皮是地中间芯是信号线，BNC接口。

对E1 接口，一般使用的是G.703接口。

它一般分为75欧姆非平衡和120欧姆平衡。

75欧姆非平衡接口是一对BNC 接口，一条为发送，另一条为接收。

120欧姆平衡接口是RJ-48，与RJ45 形状一样，但使用的是1－6。

1、2好像是发送，4、5是接收，3、6是地。

说的就是E1接口的两种不同的接口方式了！75的是同轴电缆，120的是双绞线。

具体的参数可以看规范ITU-TG.703物理上，75欧非平衡的接口一般是BNC头的，120欧平衡的接口是RJ45水晶头。

2种接口都可以通过转换器来转换的。

平衡电路用双绞线、屏蔽线传输信号都可以，非平衡电路用屏蔽线（和平衡电路的接法不同）模拟信号基础知识声音的一个首要因素是信号电平。

如果你将一个+4dBu的信号输入到一个为-10dBu设计的输入口中，那么信号就会过强，如果信号没有经过一个用于衰减的按钮、开关或旋钮就进入其它电路，那么肯定会造成失真。

相反，如果一个-10dBu的信号输入到一个为+4dBu设计的输入口中，则同样会出现相反的问题：由于信号太弱，需要一种装置对它进行提升，但这样会同时增加背景噪音。

具备+4dB专业电平的信号经常是通过XLR型卡侬接口（三芯连线）传输的，常应用于平衡的音频信号系统。

从电子学的角度来说，这种三根电缆的平衡信号比非平衡信号的抗噪能力要强。

非平衡信号一般都通过两芯的1/4英寸插头或RAC莲花插头传送。

有些时候，平衡信号还通过TRS规格的立体声插头（三芯，1 /4英寸）传输，传输线的三根电缆分别连接在插头的Tip头-Ring环-Sleeve套三个部分。

尽管使用的是立体声插头，这种TRS信号并不是立体声的。

从字面上很容易猜到TRS是Tip-Ring-Sleeve的缩写。

解读CD播放平衡输出和非平衡输出的区别平衡传输方式只是为了在专业领域能够长距离传输信号、并有统一的输入输出阻抗的标准接口，三根线传输的是一个声道的正反相信号+地线，在专业录音设备上几乎就是标配。

后来，好像是日本厂商把这一接口扩展到了民用领域。

平衡传输的本质是推挽放大，能够抵抗共模干扰，非平衡传输的本质就是单端放大，需要地线参与信号传输。

大部分平衡耳机的接线方式为L+ L- R+ R-四条线。

和普通耳机的L R GND不同之处是每个耳机在播放器内部以BTL桥式方式驱动，而不使用OTL/OCL方式驱动。

耳机的平衡接口我见过有用四芯卡农头，没见过用四芯的3.5和2.5接口。

从听感上来说，设计精良的平衡传输模拟信号经放大后，声音动态、速度、声场、信噪比都会有很大提升，非平衡方式声音与之相反，声音柔和、声场相对较小。

但是，粗制滥造的平衡接口声音尖锐刺耳，完全不如单独输出。

普通播放器配备平衡输出接口毫无意义，特别是便携播放设备，除非是专业用途的便携录音机。

玩过音频编辑软件的人大多都干过一件事：消音伴奏。

是的，如果你能明白这个原理，基本上已经懂了一大半了。

将立体声音频左右两个声道中的一个声道做相位反转并叠加在一起，这样两个原本相同的波形就变成了一个向上，一个向下。

在真正的立体声原唱音频中，通常采用的录音方式是乐器声像偏左右两边，人声居中，这样反转叠加后，居中的人声波形正好相反，于是波峰对波峰，波谷对波谷，两相抵消，没了（绝对理想状态下是没了，实际录音多少会有点偏差，红色部分就是居中的人声剩下的部分，已经很小了）。

而偏左或偏右的乐器因为反转后没有正好相对的波形，则不受太大的影响，但多少也会消失一部分，比如相对居中而且混响不多的打击乐。

所以消音伴奏实际上是单声道，而且音质较差。

目前我们的科技还无法让无传输替代有线传输，仍然需要把不同的越来越多的模拟和数字设备通过连接线连接起来。

是的，我知道这个很麻烦，而且特别容易让你不爽，影响你的音乐体验。

但是把纯净和清晰的信号从吉他，合成器，鼓，和麦克风传输到你的数字音频工作站（DAW），需要大量的音频线来承担工作。

模拟和数字信号音频线的区别先搞清楚第一件事，模拟和数字信号音频线的区别是什么？好吧，他们都传输音频信号。

唯一区别就是，模拟信号线传输的是电学音频信号，而数字信号线传输的是一二进制代码为基础的数字信息（0和1，计算机能读懂的语言）。

平衡信号线和非平衡信号线现在我们由模拟信号线最常见的问题开始，平衡信号线和非平衡信号线的区别是什么？•非平衡信号线有更大的可能性引入杂音和干扰。

如果你切开一条非平衡信号线，里面有2条线：1条导体和1条地线。

•平衡型号线就刚好相反，它是设计用来消除杂音和干扰的，它通过增加一条导体来实现：里面有2条导体和1条地线。

通过多出来的第二条导体，两条导体上的杂音都被消除了。

•我们很快就会说哪条线是平衡信号线，哪条线是非平衡线，不过现在我们先来说说…平衡连接和非平衡连接一个平衡信号线就能保证是平衡连接（传输平衡信号）？答案是不行！这里请谨记一点：你要保持平衡连接就必须保证整个回路上都是平衡信号。

总结就是如下：•你设备上的输出•线材•线材的输入端（例如你的混音器或者麦克风）•只要有上面其中一个是非平衡信号，那么你的连接就是非平衡连接。

你值得把上面这个要点写成便贴，贴在你的工作室内。

我知道你现在还是有点疑惑，继续阅读吧！你怎么确定你的设备是平衡信号呢？如果你的设备是下面这样的，你的设备就是平衡信号：•它有XLR输出或者输入。

•你的设备上有写或者说明书有写。

例如：麦克风，某些混合器，扩音系统，某些带XLR输出的专业设备和合成器（例如罗兰Jupiter 8等等）下面这些情况，你的设备是非平衡的：•它是吉他或者贝斯•它是3.5单声道或者双声道输出•它是RCA输入或者输出很多只带有6.35输出的设备都是非平衡的。

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。

音频系统线路连接技巧指南一、引言在当今高科技音频领域，正确地连接音频系统的线路是确保音频传输质量和保证无干扰演奏的关键所在。

本指南旨在向读者介绍一些音频系统线路连接的技巧，帮助读者更好地搭建和优化自己的音频系统。

二、介绍音频系统线路基础知识在开始讨论音频系统线路连接技巧之前，我们先了解一些基本的音频系统线路知识。

音频线路连接涉及到几种常见的连接类型，包括模拟连接和数字连接。

模拟连接是指通过电压、电流或光信号来传输音频信号，而数字连接则是通过数字信号传输音频信号。

不同类型的音频系统线路连接适用于不同的音频设备和应用场景。

三、选择合适的线缆选择合适的线缆对于保证音频传输的质量至关重要。

常见的音频线缆包括平衡线缆和非平衡线缆。

平衡线缆通过采用三根线，分别传输正号、负号和地线信号，有效地减少干扰。

非平衡线缆则只有两根线，传输单一的音频信号，适用于较短距离的传输。

同时，要确保线缆质量良好，杜绝使用老化、损坏或低质量的线缆。

四、建立正确的地线连接地线连接是消除音频系统中地线噪音的重要一环。

为了建立正确的地线连接，需要连接音频设备的地线和电源的地线。

可以使用分离式地线，将音频设备的地线和电源的地线分离开，以减少地线噪音的传导。

同时，要避免过多的地线连接，以免产生地线环路而引起噪音。

五、采用适当的连接方式在连接音频设备时，可以选择不同的连接方式来满足不同的需求。

常用的音频系统线路连接方式包括并联连接和串联连接。

并联连接是指将多个音频设备同时连接到同一个音频源，适用于需要混音或平行运行的场景。

串联连接则是将多个音频设备按顺序连接起来，适用于需要按顺序处理音频信号的场景。

六、避免电磁干扰电磁干扰是造成音频系统线路连接质量下降的常见问题。

为了避免电磁干扰，可以采取以下措施：将音频线缆与电源线缆分开布置，使用屏蔽线缆来减少干扰，使用磁环或磁屏蔽罩来隔离干扰源，将音频设备与干扰源保持一定距离等。

七、注意接地问题正确的接地是确保音频系统线路连接稳定性和可靠性的关键。

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。

音响的平衡输入（卡侬）和非平衡输入RCA输入对音质的影响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。