¿De qué se trata el audio balanceado?

¿Qué es el audio balanceado? ¿Qué es un cable balanceado? ¿Cuál es la ventaja de usar audio balanceado? ¿Cómo funciona el audio balanceado?

Respuestas (1)

Una configuración balanceada evita que las interferencias electromagnéticas corrompan una señal de audio, como la que va entre un micrófono y un preamplificador, por ejemplo.

Los cables en sí no están balanceados, pero una señal de audio transportada por un cable puede estar balanceada. Los cables que transportan este tipo de señales normalmente tienen tres conductores. Los cables de micrófono son un ejemplo típico. Los conductores se denominan calientes o positivos , fríos o negativos , y tierra o tierra . (La conexión a tierra no es necesaria, pero generalmente está presente).

Una señal balanceada es resistente a la interferencia debido a una función de corrección de errores integrada en su diseño. Tenga en cuenta que el conductor de tierra no es necesario para que funcione la función de corrección de errores.

Para entenderlo, primero consideremos una señal de audio normal y desbalanceada. Digamos que deja su fuente con este aspecto:

Figura 1

El cable actúa como una antena que atrae el ruido que interfiere con la señal. Llega a su destino corrupto. La línea naranja muestra la porción de la señal en error. (El original se ve en un rojo más oscuro). La interferencia de la vida real es más aleatoria que normal, pero este ejemplo ayuda a ilustrar el efecto.

Figura 2

Así llega al equipo receptor una versión corrupta de la señal original. Lo que ves es, lamentablemente, lo que obtienes.

En una señal de audio balanceada, la señal original se envía tal cual a través del conductor activo. Una copia de fase invertida se envía en el conductor frío . La onda azul claro muestra la señal fría.

figura 3

Si aquí se produce la misma interferencia, ambas señales se corrompen, pero la interferencia afecta a ambas señales de la misma manera: son forzadas hacia abajo en la misma cantidad. Las nuevas señales se muestran en naranja.

Figura 4

Si el equipo receptor sumara las señales directamente, veríamos que la señal original desaparece y el ruido corruptor se duplica. Estos se representan en amarillo y gris, respectivamente.

Figura 5

Pero eso no es lo que sucede. La señal fría se resta de la caliente. El resultado es la forma de la señal original, sin errores. (La parte corregida se muestra en blanco). Esto sucede porque el ruido, que está en fase en ambas líneas, se resta de sí mismo.

Figura 6

Tenga en cuenta que la amplitud (es decir, la fuerza) de la señal original en realidad se duplica en el proceso. (Esto no se muestra en el diagrama.)

Otros puntos:

  • Los conectores típicos para líneas balanceadas son XLR y TRS.
  • Usar un cable de tres conductores para conectar dos equipos no significa necesariamente que la señal esté balanceada. El equipo conectado debe proporcionar conexiones balanceadas, aunque una entrada balanceada conserva sus beneficios de rechazo de interferencias, incluso si la fuente no está balanceada, siempre que el frío no esté conectado a tierra en el extremo de la entrada.
  • Hay otros usos para los cables de tres conductores. Por ejemplo, el audio analógico estéreo se puede transportar en un cable de tres conductores. Así funcionan los auriculares.
  • Las personas a menudo asocian el audio balanceado con equipos analógicos, pero también se aplica a las conexiones digitales por cable. Por ejemplo, AES3 (AES/EBU) normalmente se transporta en cables de tres conductores con conectores XLR y está balanceado, mientras que S/PDIF generalmente se transporta en cables de dos conductores con conectores RCA y no está balanceado. (Estrictamente hablando, AES3 y S/PDIF son formatos de datos y pueden transmitirse a través de cualquier medio digital. Los cables de fibra óptica son un ejemplo. Sin embargo, cuando se conectan, es estándar usar los cables y conectores descritos).
No es técnicamente necesario que una conexión de señal balanceada incluya una conexión a tierra, porque la entrada es diferencial; es una buena práctica usar un cable apantallado con la pantalla conectada a tierra en un extremo, pero una razón para usar una entrada balanceada podría ser eliminar una conexión a tierra. bucle que existiría si las tierras estuvieran conectadas.
Además, no es necesario tener una salida balanceada , donde las señales frías y calientes son inversas entre sí, para usar una entrada balanceada . La naturaleza diferencial de la entrada ayudará a eliminar la interferencia captada en el cable incluso si los cables caliente y frío están conectados a la señal y tierra en el extremo de la fuente.
¡Gracias, @nekomatic! Sé que las señales balanceadas y diferenciales técnicamente no son lo mismo, y lo que abordé aquí se trata principalmente de señales diferenciales. Sin embargo, para la mayoría de los usuarios de equipos de audio, son lo mismo. Supongo que sería difícil encontrar un manual de usuario de un mezclador, por ejemplo, que hiciera la distinción. ¿Cómo recomendaría integrar esa información en la respuesta? Quiero que sea técnicamente correcto, pero también útil.
Acerca de "los sistemas balanceados permiten tramos de cable más largos porque disminuyen el efecto de la pérdida de señal": Para la pérdida de señal , no importa si la conexión está balanceada. Sin embargo, la razón por la que la declaración es válida en la mayoría de las aplicaciones prácticas es: 1. Las conexiones balanceadas son generalmente de baja impedancia, mientras que a menudo encontrará una alta impedancia en las conexiones no balanceadas . 2. Las conexiones balanceadas no necesitan una pantalla ajustada con tanta urgencia como las no balanceadas. por lo que los cables se pueden hacer más fácilmente con baja capacitancia.
@trw, le sugiero que simplemente modifique la oración que termina 'necesita tres conductores' y la siguiente oración, para señalar que la conexión a tierra no es necesaria, pero una pantalla conectada a tierra es habitual; y agregue una oración después de su último gráfico que explique que una entrada balanceada tiene los mismos beneficios de rechazo de interferencias incluso si la fuente no está balanceada, siempre que el frío no esté conectado a tierra en el extremo de la entrada. Buena explicación gráfica de cómo funciona la configuración, gracias por tomarse el tiempo para crearla y estoy seguro de que ayudará a muchos lectores.