Зачем в плеерах, усилителях и ЦАПах нужен балансный выход на наушники
Сегодня я хочу поговорить о достаточно новой тенденции, когда в плеерах, ЦАПах и всевозможных усилителях, помимо всем знакомых классических, стали появляться так называемые балансные выходы для наушников. Что это за выходы, зачем они нужны, чем отличаются и какие имеют плюсы и минусы — на эти вопросы я и постараюсь ответить в данной статье.

На сегодняшний день, во всех усилителях для наушников, плеерах и портативных ЦАПах наибольшее распространение получил знакомый всем студийный разъем 6.35 мм. Не всегда он, конечно, удобен, зачастую неоправданно увеличивая толщину устройства, однако простейшим переходником мы легко получаем из него мобильный и, пожалуй, даже более распространенный — 3.5 мм. С точки зрения технической части он крайне прост и состоит из земли, правого и левого канала. Но время шло и достаточно скоро начали появляться новые, так называемые, балансные штекеры. Сначала это был джек на 2.5 мм. И все с ним было хорошо, кроме того, что у каждого бренда было свое видение того, как в нем должны чередоваться каналы. А стало их уже не три, а целых четыре: две земли, левый и правый канал.
Ну и, как следовало ожидать, с большим количеством вариантов пошла и большая путаница, отчего кабели для наушников приходилось перепаивать или после покупки дополнительно отправлять мастерам на перепайку. переходники же сплошь и рядом просто не работали. То есть удобства это не добавляло, да и толщина штекера оставляла желать лучшего — ломались они на раз. Были, конечно, и разные изыски типа балансных 3.5 мм и 4-х контактный XLR, но первые ушли в лету времен, так и не завоевав популярность, а вторые переехали исключительно на дорогостоящее аудиофилское оборудование. Нужен был простой и универсальный разъем, которым и стал, многим уже хорошо известный, пентакон 4.4 мм. Он достаточно прочный, его невозможно перепутать с каким-либо другим разъемом и при этом он имеет строгую сертификацию. Если вы купили кабель для наушников с штекером на 4.4 мм или любой переходник, то вы можете быть уверены, что все будет работать сразу из коробки.
Минус у пентакона только один, недостаточная распространенность, отчего в локальных магазинах он может просто отсутствовать. Хотя есть тот же АлиЭкспресс, где всего такого просто навалом. Плюсы — тотальная универсальность и это, на мой взгляд, перекрывает вообще все. В домашнем и мобильном использовании все свои наушники я уже давно перевел исключительно на этот формат.
Вот тут встает вопрос — а зачем все это вообще нужно и правда ли этот разъем балансный. С точки зрения измерений, из-за общей земли, мы сильно теряем во взаимопроникновении каналов. Измерения с обычного выхода 3.5 или 6.35 мм всегда будут иметь куда более высокие показатели. Высокие, в данном случае, — это плохо. В остальном, если устройство спроектировано более-менее корректно показатели выходов будут лишь иметь незначительные отличия. Насколько же важно это взаимопроникновении в быту? Ответ вас, думаю, удивит — практически неважно. В данном случае бороться за значение, скажем, в минус 135 дБ на фоне минус 65 дБ имеет исключительно эстетический характер. На слух такое не различить. Тогда заново встает вопрос: зачем оно, в таком случае, вообще нужно?
Здесь стоит взглянуть на показатели мощности каждого из выходов. Как правило (это вовсе необязательно) мощность на балансном выходе будет в два раза выше обычного небалансного подключения. Происходит это из-за того, что используется не один усилительный тракт, а целых два, по одному на каждый канал, из-за чего та самая мощность увеличивается двукратно. Что же касается случая, когда у устройства есть балансный выход, но мощность там ровно та же самая, как и на условном 3.5 мм, то это хитрость и житейская смекалка. Скорее всего недостающую землю кидают, например, на корпус устройства. Из чего получают две разные земли, левый и правый канал. Примерно тоже самое происходит, когда в устройстве нет ничего балансного, зато на выходе мы встречаем джек на 4.4 мм с удвоенной мощностью. Просто в самом конце схемы сигнал развели на два, также искусственно создав необходимую вторую землю.
Следовательно, называть этот разъем балансным вообще говоря неверно, поскольку он может стоять и в тех устройствах, где и близко нет ничего балансного. Вообще же балансный выход, в своем классическом трактовании, — это положительное и отрицательное плечо каналов, которые обеспечивают высокую помехоустойчивость. Напомню, у нас на выходе только две земли, левый и правый канал. Какие же еще отличия есть у, например, пентакона и выхода 3.5 мм? Главное — это, конечно, увеличенная мощность, а значит лучшая динамика, громкость и все, что с этим связано, но есть и второй немаловажный аспект — удвоенное выходное сопротивление. Об этом мало кто говорит, но оно уже из допустимого 1 ома может принимать столь же допустимые 2 ома.
С точки же зрения рядового пользователя, все что нам нужно знать о балансном выходе — это его мощность. Согласитесь, классические для смартфона, планшета или выхода встроенной звуковой карты 30 мВт на 32 ома нагрузки раскроют далеко не все наушники, особенно, что касается планарных или высокоомных решений. 60 мВт тоже далеко не рекорд, но дает нам значительно больше возможностей. В этом, собственно, и заключается ответ: из-за увеличенной мощности более тугим наушникам балансный выход просто критически необходим. Но, как показывает опыт, если взять любые проводные наушники, поставить на них балансный кабель и подключить в балансный же разъем — результат вас очень удивит. Лучше будет во всем: в скорости, детализации, разделении инструментов и, конечно, выразительности. Переход же назад на 3.5 мм сделает звук мутнее, тусклее, медленнее и, в плохом смысле, музыкальнее.
Так что настоятельно рекомендую хотя бы попробовать задействовать данный разъем на вашем ЦАПе, усилителе для наушников или аудиоплеере — он вас однозначно порадует. Если же такого выхода в ваших устройствах нет, расстраиваться не нужно, со временем обзаведетесь чем-то современным и сможете, так сказать, в полный мере вкусить описанную мною разницу.
44 комментария
Добавить комментарий
Главное, не надо сравнивать процесс звукозаписи в студии и воспроизведения в домашних условиях.
В студии результат определяет качество аппаратуры звукозаписи и профессионализм инженеров и операторов в цифровой обработке. Весь контроль результата выполняется на экране специализированного компьютера. Ни наушники, ни контрольные мониторы не являются определяющими.
А автору статьи рекомендую тоже ознакомится с ней — там вообще ни слова о землях
Мостовой режим загуглите на вики. Это именно два сигнала на один канал, но один из сигналов идет в противофазе( таким образом можно увеличить напряжение в два раза).
То что вы описали в статье близко к описанию «параллельного усилителя».
И все же спасибо вам за статью, ведь все что я знаю про мостовой усилитель я узнал сегодня. А так же заново перечитал статью на хабре и открыл для себя новое что ускользнуло от меня после первого прочтения
Инверсия же это зеркальное отражение сигнала — там где у оригинального сигнала пик на +6 вольтах, у инвертированного тоже пик но на -6 вольтах. инвертированный сигнал это как антипод, злобная копия, полный аналог но со знаком минус. Оригинал колеблется в плюсовых значениях а инвертированный сигнал зеркально отражен под осью X в минусовом диапазоне
А теперь про наушники. Это не акустика где есть стандарт 16,8,4 ом, там и 120 и 300 и 600 омные экземпляры есть. И чем больше ом тем выше «демпинг фактор» проще говоря усилитель лучше контролирует наушники. Проблемма полупроводниковых усилков в том что они могут дать огромные токи но ограничены по напряжению, а портативы так вообще ограниченны в напряжении величиной напряжения своего источника питания- ну ни как вы не подадите напряжение выше 3.7 вольта на наушники если питается усилок от тех 3.7 вольта. Конечно, схемотехнически можно поставить повышатель напряжения питания, но это дорого и чревато помехами. У стационаров тоже есть ограничения, по питанию у них ОК но суть полупроводников — они не переносят высоких напряжений. И что бы обойти эти ограничения — держите балансный выход
Мне не верится, что это объясняется только увеличением мощности.
Мне кажется что на выходе 3.5 мм возникает обратная связь наушников с усилителем, создающая дополнительное влияние одного канала на другой через общую землю. Эта обратная связь, возможно, очень мала и не поддается инструментальным измерениям. Однако она вносит дополнительные искажения в звук, которые слышит ухо, хоть и очень субъективный, но очень чувствительный инструмент. На балансном выходе такая связь отсутствует.
Это просто моё предположение.
Я надеялся что, автор, действительно профессионально разбирающийся в звуке и измерении его параметров, даст ответ на этот непростой вопрос.
Я ни разу не слушал по баланснику, есть плеер но нет наушников.
И как это влияет на мощность? Какая разница, относительно 1 земли или 2 земель закачивать миливатты? Кажется, это маркетинговая, а не техническая уловка.
Мои познания в электронике, вынесенные из Хоровица-Хилла а так же книг Дугласа Селфа, не помогат мне понять почему по трём проводам нельзя передать вдвое больше (ну, если провода имеют достаточно низкое сопротивление, само собой).
Кажется, это чистый маркетинг — ограничить мощность при «обычном» подключении.
Никому не показалось бредовым утверждение что в стерео канале используется один усилительный тракт?
Лыжной мазью не забудьте провода натереть, это улучшит (ухудшит) взаимопроникновение балансных джеков в межушный нервный узел.
Это не балансное подключение, это просто 2 земли. При балансном подключении будет не левый и правый, а левый, левый инвертированный, правый и правый инвертированный. То есть вместо (L, R) у нас будет (L, -L, R, -R). Каждого канала у нас получается по 2, отсюда и удвоение мощности. Я не знаю, что там за распайка в 2.5 мм разъеме, но в студийных XLR 3 провода: сигнал прямой, сигнал инвертированный и земля. Уровень и импеданс прямого и инвертированного каналов должны быть выровнены относительно земли. Это ОДИН канал. Соответственно, для стерео будет 2 отдельных таких разъема, что дает в сумме 6 отдельных проводов.
В студиях звукозаписи это надо в первую очередь для подавления помех. Сигнальные кабели идут рядом друг с другом, поэтому помеха N одинаково добавится ко всем каналам. Получаем: (L + N, -L + N, R + N, -R + N). Теперь на устройстве, где сигнал получен, достаточно вычесть из прямого сигнала инвертированный, и получим исходный: L + N — (-L + N) = 2 * L. С правым каналом аналогично. У наушников вряд ли бывают такие длинные провода, на которых помехи начинают сильно влиять на звук (от 10 м). Но там есть другая проблема — взаимопроникновение каналов. Симметричное подключение ее решает.
Взаимопроникновение каналов конкретно ваших наушников вы легко можете померить на слух (с помощью простейшего плагина для foobar2000). И результат вас может сильно удивить — даже порядка -20 дБ встречается, причем на далеко не самых дешевых полноразмерных наушниках от известных брендов. И не надо экстраполировать полученную величину на саму модель, так как она сильно разнится от экземпляра к экземпляру.
Можно ли это заметить на слух — да, можно, это сказывается на ощущении пространства, т.е. на том, что называют сценой. Насколько это критично — сильно зависит от предпочтений слушателя и конкретной записи. Очевидно, что для монофонической записи абсолютно никакой разницы нет :-)
Кстати, с помощью того же самого плагина можно программно нивелировать взаимопроникновение каналов и оценить его влияние на конкретных записях конкретно для вас.
Да, минус только один. Но другой: он проприетарный, защищен патентом и за его использование надо платить роялти правообладателю. Поэтому все кабели и переходники с ним довольно дорогие. Хотя китайцы с «алиэкспресс», возможно, кладут XLR на эти патенты, но цены не маленькие даже у них.
Добавить комментарий