საავტორო სტუდია

ბალანსირებული და არაბალანსირებული აუდიო სიგნალი

აუდიო აპარატურის შეერთების მეთოდი შეიძლება იყოს ბალანსირებული და არაბალანსირებული. ბალანსირებული შეერთება, რომელსაც სიმეტრიულსაც უწოდებენ, სტუდიებსა თუ კონცერტებზე გამოიყენება აუდიო სიგნალის დიდ მანძილზე ხარვეზების გარეშე გადაცემისათვის.

balanced_cable_imageმუშაობის პრინციპი:

არაბალანსირებული (არასიმეტრიული) სინალი აუდიო კაბელის ორი წვერის მეშვეობით გადაიცემა, რომელთაგან ერთი წვერი ინფორმაციის მატარებელია, მეორე კი “მიწა”. ეს აუცილებელი და საკმარისი პირობაა ჩაკეტილ წრედში ელექტრონული დენის გასატარებლად. აღნიშნული მეთოდი გამოირჩევა თავისი სიმარტივით, თუმცა უძლურია ფიზიკურ დონეზე წარმოქმნილი ხარვეზების მიმართ. (ხარვეზების თავიდან არიდების ერთ-ერთი მეთოდი კაბელის წვერების ეკრანირებაა).

ბალანსირებული სიგნალის გადაცემისას გამოიყენება კაბელის სამი წვერი: ორი ინფორმაციული (პირდაპირი და ინვერსიული) და ერთი “მიწა”. ინფორმაციული ხაზების ელექტრონული “იმპედანსი” დაბალანსებული (თანასწორია) “მიწასთან” მიმართებაში. სახელიც სწორედ აქედან მომდინარეობს. ამ ორ  ინფორმაციულ ხაზში წამოსული სიგნალის გადაცემა ხორცილდება ანტიფაზაში (ერთმანეთის საპირისპირო ფაზა აქვთ), თანასწორი ამპლიტუდით “მიწასთან” მიმართებაში.

ბალანსირებული სიგნალის მიმღები გააცალკევებს პირდაპირ სიგნალს ინვერსიულისგან, რის შედეგადაც ხდება ხარვეზების გამოხშირვა, ხოლო სასარგებლო სიგნალის ამპლიტუდა ორჯერ იზრდება. განსხვავება ბალანსირებულსა და დიფერენციალურ სიგნალებს შორის არის, პირველ რიგში, დამატებითი “მიწის” ხაზი და თანაბარი “იმპედანსის” არსებობა ორ ხაზს – “მიწა” მინუსსა და “მიწა” პლიუსს  შორის. ეს კი, ერთი მხრივ განაპირობებს თანაბარ ამპლიტუდას პირდაპირსა და ინვერსიულ სიგნალებს შორის, როგორც მთელი ხაზის მანძილზე, ასევე მიმღებ აპარატურაზე და, მეორე მხრივ, იძლევა საშუალებას გამოვიყენოთ დამახინჯებული სიგნალის კონტროლისა და კორექცის დამატებითი მეთოდები.

ბალანსირებული და არაბალანსირებული სიგნალების შედარება:

ბალანსირებულ შეერთებას ორი უპირატესობა გააჩნია, რაც ტექნიკური თავისებურებით არის განპირობებული.

პირველი გახლავთ აუდიო სიგნალის დიდ მანძილზე დანაკარგის გარეშე გადაცემა. ეს, უპირველეს ყოვლისა, განპირობებულია პირდაპირი და ინვერსიული სიგნალის ორმაგი პოტენციალით, განსხვავებით ერთგამტარიანი არაბალანსირებული სიგნალისგან. თუკი არაბალანსირებული შეერთება უდანაკარგოდ გვაძლევს ხარისხიან სიგნალს 15-20 მეტრზე, ბალანსირებულის შეთხვევაში ეს მანძილი იზრდება თითქმის 200 მეტრამდე.

მეორე განსხვავება მჭიდროდაა დაკავშირებული პირველთან. ეს გახლავთ მდგრადობა ხარვეზების მიმართ, რაც რამდენიმე ფაქტორით არის განპირობებული:

  • ხარისხიანი აუდიო სიგნალის გადაცემა დიფერენციალური (ანტიფაზური) სისტემით, გარეგანი ფაქტორებით გამოწვეული ხარვეზების ნეიტრალიზაციის საშუალებას იძლევა.
  • მესამე გამტარის (“მიწის”) არსებობა იძლევა პირდაპირი და ინვერსიული სიგნალის სხვაობის კონტროლის და ხარვეზების დეტექტირების, რომელთა წარმოქმნაც პერიოდულად ხდება ერთ ან მეორე ინფორმაციულ გამტარში და სხვადასხვა ხერხით მათი ჩახშობის საშუალებას. მაგალითად, პირდაპირი ან ინვერსიული სიგნალის გაშუალების ხარჯზე.
  • პირდაპირი და ინვერსიული სიგნალის გამტარებს შორის არსებული მაღალი პოტენციური ძალათა სხვაობა იმდენად მაღალია ერთადერთ არაბალანსირებულ სიგნალსა და “მიწის” პოტენციის სხვაობასთან შედარებით, რომ ბალანსირებული ანალოგური სიგნალის “ჩაქრობის ეფექტი” გაცილებით მდგრადია.

სწორედ ზემოხსენებული მიზეზებითაა განპირობებული ის ფაქტი, რომ კაბელების ბალანსირებული შეერთება დამკვიდრებულია ხმის ჩამწერ სტუდიებში. ბალანსირებული და არაბალანსირებული შეერთების გამოყენება, როგორც წესი, იყოფა შემდეგნაირად: არაბალასირებული შეერთების კაბელი გამოიყენება მოკლე მანძილზე შეერთებების დროს, თუკი მიმღები აპარატურა მზადაა მხოლოდ არაბალანსირებული სიგნალის მისაღებად (მაგ: გიტარის დაკავშირება კომბთან)  ხოლო ბალანსირებული შეერთების შემთხვევაში სიგნალის შორ მანძილზე მიწოდებისას, მაგ: ხმის გამანაწილებელი პულტიდან აკუსტიკურ სისტემებამდე.

ბალანსირებული შეერთების მინუსად შესაძლოა დასახელდეს დამატებითი გამტარი ხაზის არსებობა და შედარებით რთული სისტემის მიმღები მოწყობილობები.

პროფესიონალური აუდიო აპარატურის უმეტესობა ბალანსირებული და არაბალანსირებული შემავალი სიგნალის კონექტორებითაა აღჭურვილი. როგორც წესი ესენია XLR ან TRS. ხშირ შემთხვევებში ცალკეული ბალანსირებული სიგნალი გარდაისახება არაბალანსირებულად შესაბამისი ტრანსფორმატორის ან ელექტრონული გამაძლიერებლის საშუალებით. არანალანსირებული და ბალანსირებული სიგნალის ტრანსფორმაციისთვის ხშირად გამოიყენება DI Box.

თუკი საჭიროა ბალანსირებული სიგნალი მივუერთოთ არაბალანსირებულ ხაზს, საჭიროა ვიცოდეთ შეერთების მეთოდი. უმეტეს შემთხვევებში უარყოფითი სიგნალი “მიწას” უერთდება, თუმცა, განსაკუთრებულ შემთხვევებში უარყოფითი სიგნალი უნდა დარჩეს მიერთების გარეშე.

ინტერნეტ მასალებზე დაყრდნობით სტატია მოამზადა დავით ხოსიტაშვილმა

 

წამოგვყევით ფეისბუქზე
პუბლიკაციების გამოწერა

“სტუმარი”