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[线材] RCA(非平衡)与XLR(平衡)的区别

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现代人欣赏音乐,可以说比起早年的发烧友在设备和风格的选择上有了更富余的选择。 无论是数字音频的簇拥,还是模拟玩法的死忠;是电子管特有音色的爱好者,还是晶体管全面性能力的支持者。相信都不难在市面上找到合适自己的设备搭配。只是各花入各眼,萝卜青菜各有所爱的问题而已了。然而HIFI领域也确实存在着一些令不少玩家在选择上容易产生困惑或不解,甚至有一定争议的问题。RCA和XLR线材或接口的孰优孰劣,我认为便是其中一个比较有代表性的议题。今天就这一问题,笔者希望能通过一些简单的分享,给大家带去一些有用的信息。不足之处还请大家多多包涵与指教。



在音频传输领域,RCA和XLR是最常见的两种传输和接入方式,我们先来看下两者的概念和传输原理。

01 RCA

RCA接口与传输
首先,RCA接口在我们日常生活中是很常见的,例如音箱、电视、功放等设备上基本都有。RCA接口得名于美国无线电公司的英文缩写(Radio Corporation of America),在上世纪40年代,这家公司将这种接口引入市场并用它来连接留声机和扬声器等设备。所以,RCA接口在欧美又被称为PHONO接口,也就是我们俗称的“莲花接口”





信号传输方面,RCA接口采用同轴传输信号的方式,中轴用来传输信号,外沿一圈的接触层则用来接地。每一根RCA线缆负责传输一个声道的音频信号,因此,用户可以根据使用声道的需要,使用与之数量相匹配的RCA线缆。比如我们想要组成一套双声道立体声系统,那么需要两根RCA线缆即可。







02 XLR

XLR接口与传输

XLR接口又被称为“卡农口”,这是因为James H. Cannon创立的Cannon Electric公司是它最初的生产商。它们最早的产品是“cannon X”系列,后来改进产品增加了一个锁定装置(Latch),于是在“X”后面增加了一个“L”。再后来又围绕着接头的金属触点增加了橡胶封口(Rubber compound),于是又在“L”后面增加了一个“R”。因此,后来人们就把这三个大写字母组合在一起,取名为XLR接口。




平衡传输同样是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。其按针脚的不同可以分为好几种:有的3pin、有的4pin、有的5pin……,而最常见的应用就是音响用的3pin,是用三根线(分别为热端〔hot〕、冷端〔cold〕、地线〔ground〕)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!



那么,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?




卡农公头的针脚1是屏蔽线,与XLR内部屏蔽层相连,接地或者屏蔽端。针脚2称为热端,与针脚3(冷端)共同传输音频信号。在信号传输中,信号分成两个,一个原封不动的通过热端传导,另一个信号进行相位反转后进入冷端传导。也就是说热端和冷端共同传输一个相位相反的信号。



在传输过程中难免会收到外界电磁对信号产生干扰,导致信号的信噪比变低。外界影响会在热端和冷端产生一个额外的具有相同相位的噪声信号,与原本的音频信号相叠加或者消减,当信号传输到接收端时(功放、调台、前级等),经过差动放大器的处理,原本相位反相的冷端信号被再次反相,而冷端内的噪声在经过180度的反向处理后后,变成噪声的反相,与热端内的正向噪声进行叠加,从而被抵消掉。而我们最终得到的便是两个音频信号叠加后抵消了噪声信号所产生的干净纯正的音频信号。




不同相位的声音叠加图示。



那么,在HIFI领域,RCA和XLR区别在哪,在设备和线材的选择上我们又该如何去取舍呢?

我们知道非平衡接法只需要信号端和接地端两个端子(即一芯一网)。在信号处理上更简单(只需处理一组,而平衡要同时处理两组),有部分玩家相信相对简单的连接及处理方式,在短距离传输内是更容易做出好声音的。成本也相对于平衡接法要低一些。当然,也有一些高端的RCA线采用将信号端分为正负两极进行绞合的方式进行传输,从而达到降噪的效果,但仍是非平衡传输。


而在平衡传输方面,最大的优势便在于其抗噪能力非常出色,非常适合低电平信号的长距离传输,比如专业领域比较常见的收录音麦克风,通常其所产生的信号电压是非常低的,而且要经过长距离的传输,过程中因为存在相当多的其他电子设备干扰。此情况下XLR传输就非常具有优势。而其缺点则在于成本相对较高,在短距离传输为主的HIFI领域,抗噪优势与RCA相比并不是非常明显。



然而,值得一提的是,平衡传输和接驳与设备领域的平衡设计与放大是两个完全不同的概念。完整的数字音频传输过程是:音乐文件以数字信号的形式被“转盘”读取,再经由“解码”被转换成模拟信号,接着由“放大器”放大并通过耳机被我们聆听到。所谓的平衡放大或电路设计,即左右声道均有独立放大电路,部分平衡电路甚至从解码部分就左右独立,而与平衡对应的“单端”,则只有一路解码芯片和电路负责左右两个声道。而在这一领域有一个牌子不得不提,那便是德国制造的代表之一,Burmester柏林之声!早在在1983年其便为家用音响中设计出平衡讯号路径,当时只有专业录音室器材才会使用平衡结构。





XLR的输出阻抗是110欧,RCA的输出阻抗负载是75欧,也就是说两种不同的设计规范下XLR的输出电压要高于RCA。个人认为,在HIFI领域,平衡传输的这一特点会更利于大编制和大动态的展现。而RCA则会更倾向于与柔美、紧凑的乐感发挥。很难在单一层面去判别两者的优劣。而且要结合不同放大和电路环境以及个人听感去做讨论。




总结
对于两者优劣要具体情况具体分析。仅从传输的角度讲,平衡的抗干扰能力强,适合长线传输。如果线短,它并无优势。 在不同接口线材的选择上,一定要参考其搭配的功放及周边器材,如搭配全平衡电路的设备时,平衡线材才能发挥其最大优势,反之,在单端设备上RCA则有可能更胜之。在此基础上,结合自身听音要求和趋向去多听多看多对比,才能找到真正适合的线材类型。另外, 由于两种接法的阻抗不同,所有笔者不建议任何形式的混接做法。不同设备标准之间XLR接法的极性也需要格外留心




别站在你的角度看我,我怕你看不懂!
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发表于 2022-7-3 15:47 来自家电论坛网手机触屏版 | 显示全部楼层
好像日本的热端冷端与欧美不同,如果接反会怎么样?
北昌影音
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发表于 2022-7-3 15:56 来自家电论坛网手机触屏版 | 显示全部楼层
平衡的动态大,原理是什么?会不会是电平高造成的错觉?
丹拿新意境
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发表于 2022-7-3 18:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 澳門客 于 2022-7-3 18:59 编辑

先了解平衡接法好處?用法?為甚麼要用不是為用平衡而用平衡,大部分家用音響上平衡都是多此一舉為用平衡而用平衡
音联邦
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发表于 2022-7-3 20:10 | 显示全部楼层
XLR平衡连接的最大好处就是抗干扰能力强,适合长距离传送。
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发表于 2022-7-5 15:56 | 显示全部楼层
日本是1地2冷3热,国际通用是1地2热3冷,小日本多此一举搞出这种相反的接法,买日本进口器材的玩家要注意了,当时差点没折腾死我
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发表于 2022-7-5 16:09 | 显示全部楼层
家用(民用)音响的平衡基本都是假平衡,是单端加反相器,这样的平衡相当于二次放大,失真倍增。
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