平衡线路和不平衡线路
传统的家用高保真系统接线是不平衡的,也就是说,信号导体包含在一个屏蔽层之中,整个电缆外被绝缘体包裹着。外层防护罩用作地线,同时,也起着屏蔽作用来防止产生交流感应声。
当有外部磁源的干扰时,平衡线路和不平衡线路(balanced vs.unbalanced line)的结果会有所不同。比如,由于摄影棚内的照明电缆传送高电压大电流时会在其周围形成磁场干扰。如果是不平衡连接,磁场会在主传输导线中感应出电压,这样接收设备会将其视为要接收的信号,结果在电路的末端就会听到交流嗡声。平衡接线提供了一种消除因意外的磁场导致交流嗡声的方法——将两根信号导线装在一个普通的有传导性的屏蔽层里,这样一共就有三根导线了。在两根导线中的一根产生正向电压时,另一根导线中会产生同样大小的负向电压。外部磁场在导线中感应出电压,但该电压在两根导线中的强度大小及正负方向相同。接收设备在制作时被设计为只对两根导线之间的差异敏感,而且由于在两根导线中有磁场感应出的电压是一样的,所以,该电压将会被接收设备去除掉。
平衡接线中的两种模式:两根导线中极性相反的叫作差分模式(differential mode);两根导线内感应交流声相位一致的叫作共有模式(common mode)。用于量化这种效应的量度叫作共模抑制比(common mode rejection ratio),这是差分模式信号和共有模式信号相对比的一种度量,用dB来表现它们之间的差异。较好的共模抑制比是80dB,把交流声减少到了原始值的万分之一。
平衡接线被认为是传声器的基本接线方式,因为,信号电压在传声器环节时电平较低,而传输线缆常处于不利的环境中,导致产生了很多感应噪声。平衡接线也用在专业录音棚的各个设备之间,然而,增加支出有时显得没有什么必要,尤其是当信号只是在局部相关的地方传送。比如,在一个机架内的设备,在这种情况下有时也会用不平衡接线。
平衡接线和不平衡接线相比有可能会出现一个问题。例如,由于接错了线缆,两个信号在无意中相互交换,信号将会被颠倒但是仍然在工作。这种情况叫作极性反转(polarity reversal),或者更普通点说是倒相(phase reversal)。
由于导线末端外层的屏蔽层是接地的,如果在不平衡接线中出现这种相同的倒相,那么信号就会短路。这种误接平衡线路而出现的“极性反转”在某些情况下也许听不出来,但是如果在一个场景中有两个传声器,而且演员与两个传声器的距离相同的话,那么,后来在混音中增加的信号会导致两个信号至少部分地被抵消。因此,在平衡接线中必须观察所有电缆的极性,防止类似的信号抵消。

图3.4 不平衡系统很容易受到由磁场感应的交流嗡声转化成的电压的影响,而平衡接线系统受到的影响则小得多,因为,平衡输入只受两根导线之间出现的差异的影响,而且这两根导线周围产生的磁场相似。