Симметричные и несимметричные аудио кабели и экранирование. Разъемы XLR и PHONO JACK компании Amphenol Согласование несимметричного подключения с симметричным

Все разъемы, о которых пойдет речь, можно разделить на две большие группы: кабельные, то есть те, которые предназначены для установки на кабели, и панельные, предназначенные, соответственно, для установки на различные панели, будь то задние или передние панели устройств обработки и записи звука, или панели коммутационных приборов. В этом разделе будет рассказано о кабельных разъемах, вследствие того, что на практике с их выбором и установкой пользователям приходится сталкиваться чаще. О панельных разъемах, в основном, будет говориться при наличии у них каких-либо дополнительных возможностей.

Кроме того, разъемы делятся на гнезда (по-английски их еще называют "female", а по-русски - "мама") и штекеры (по-английски их еще называют "male", а по-русски - "папа"). Если для разъемов типа "джек" это деление очевидно, то в случае с разъемами XLR, например, часть разъема со штырьками является штекером, а ответная часть разъема с отверстиями - гнездом.

Разъемы типа "джек"
Начнем с того, что термин "джек" - неправильный. С английского языка (из которого этого слово и было заимствовано) "jack" переводится как "гнездо". Изначально оно означало "панельный разъем" (кабельный разъем при этом назывался "plug"), однако сейчас все чаще употребляется в том же смысле, что и слово "гнездо" у нас (ответная часть типа "мама"). То есть, "jack" - это гнездо разъемов любого типа, будь то "XLR jack" или "RCA jack". Но в русском языке слово "джек" уже устоялось в качестве названия определенного типа разъемов, и менять это не имеет смысла.

На данный момент существует несколько типов джеков. Все типы по количеству контактов можно разделить на двухконтактные и трехконтактные. Первые (их часто называют "моно" или "несимметричные" джеки) предназначены для несимметричной передачи сигнала, а вторые (часто называемые "стерео" или "симметричными" джеками) можно применять как для несимметричной, так и для симметричной или двухканальной передачи сигнала. Контакты разъема (как гнезда, так и штекера), в свою очередь, имеют определенные названия, и по первым буквам этих названий трехконтактные джеки называют также "TRS джеки".

Так, контакт 1 (на рисунке вверху) называется Sleeve или просто S. Из всех значений слова "sleeve", для разъема, по-моему, больше всего подходит "гильза". Контакт 2 называется Tip (что означает "кончик") или T. Контакт 3 называется Ring (по-русски - "кольцо") или R . В двухконтактном разъеме контакта Ring нет. При использовании двухконтактного разъема контакт 1 (Sleeve) соединяется с общим или земляным проводником, например экранирующой оплеткой, а контакт 2 (Tip) - с сигнальным проводником. Трехконтактный разъем при использовании для симметричной коммутации распаивается следующим образом: контакт 1 (Sleeve) соединяется с общим проводником. Контакт 2 (Tip) предназначен для передачи сигнала в фазе. В этом случае он называется "hot", "плюс", "фаза", "фаза плюс" или "горячий". Контакт 3 предназначен для передачи сигнала в противофазе. Его называют "cold", "минус", "противофаза", "фаза минус" или "холодный".

При двухканальной передаче, контакт 1 (Sleeve) используется для соединения с общим проводником, а контакты 2 (Tip) и 3 (Ring) - для сигнальных проводников первого и второго канала соответственно. Частным случаем двухканальной передачи является передача стереофонического сигнала. Ярким примером этому могут служить наушники. При стереофонической передаче, контакт 1 (Sleeve) - общий, контакт 2 (Tip) передает сигнал левого канала, а контакт 3 (Ring) - правого. Другим случаем двухканального использования разъемов типа джек является двунаправленная передача звуковых сигналов. Ярким примером этому может служить разъем разрыва (insert) канала на микшерном пульте. Как и везде, контакт 1 - общий, а вот стандарта распайки для второго и третьего контактов не существует. Один из двух оставшихся контактов - выход, а второй - вход.

Четвертьдюймовый джек
Как уже говорилось, на данный момент существует несколько типов разъема джек. Один из них чаще всего называется "четвертьдюймовым (1/4") джеком", но также его можно называть "phone", "A-gauge" или "MI" (сокращение от Musical Instrument). Это, пожалуй, самый распространенный тип разъема - его можно встретить практически на всех типах звуковых приборов. С его помощью передаются звуковые сигналы от приборов записи и обработки, музыкальных инструментов, сигналы тайм-кода, различных контроллеров и т. д. Хотя в названии типа этого разъема есть число 1/4", которое обозначает диаметр штекера, иногда возникают проблемы несовместимости ответных частей: либо штекер в гнездо входит очень туго, либо наоборот - штекер болтается в гнезде. Проблемы вызываются несовпадением диаметров штекера и гнезда, а вот откуда берутся эти неточности в диаметрах - понять трудно. Вероятно, одной из причин является использование изготовителями разных систем измерения (дюймовой и метрической).

Четвертьдюймовые джеки бывают двух- и трехконтактные. Названия контактов и распайка полностью соответствуют приведенным выше правилам. Сами контакты разные фирмы делают из разных материалов. Я видел медные, латунные, из никелевых сплавов, посеребренные и позолоченные контакты.

TT джек чаще всего применяется в коммутационных панелях. Его название является сокращением от слов Telephone Type, еще этот разъем называется "Bantam" или "Tini". История этого разъема начинается на телефонных станциях, где обладающие приятными голосами барышни сидели в наушниках перед огромными коммутационными панелями, и, произнеся заветное слово "соединяю", втыкали в них кабели-перемычки с TT штекерами на концах. На данный момент, в большинстве крупных студий коммутация микшерного пульта и оборудования чаще всего осуществляется посредством коммутационных панелей с TT гнездами. Это обусловлено меньшим диаметром разъема, что позволяет разместить на панели больше гнезд (96 гнезд TT с пространством под надписи на одной рэковой единице, против 48 гнезд четвертьдюймовых джеков). Кроме применения в коммутационных панелях, TT джек знаменит своей старомодной формой контактов и их, в общем, нестандартным диаметром, составляющим 0,137" или 4,4 мм. А еще существует жутко выглядящий двойной TT штекер, который используется в коммутационных панелях для соединений интерфейса RS422.

TT джек бывает двух- и трехконтактным. Его распайка и название контактов соответствуют общей практике для подобных разъемов, то есть контакты называются Tip, Ring и Sleeve, и предназначены они для соединения с горячим, холодным и земляным проводниками соответственно. Сами контакты чаще всего делают из никелевых сплавов, меди, посеребренными или позолоченными. Некоторые фирмы (Switchcraft, например) делают штекеры TT с клеммами для подпайки проводников, однако более популярны так называемые "обжимные" штекеры. Дело в том, что соединение проводника с контактом при помощи обжима электрически правильнее, чем паяное. Обжимной способ не лишен недостатков, главный из которых - одноразовость крепления штекера на кабеле. Также можно говорить про меньшую механическую надежность обжимного крепления, но если за кабель особо активно не дергать, то с контактом все будет хорошо. Для обжима контактов разъема требуется специальный инструмент.

Этот разъем, как и TT, применяется в коммутационных панелях. TB джек еще называется "B-Gauge". Кроме того, с TB разъемом полностью совместим несколько отличающийся от него формой контактов MIL джек, также называемый "TM", "Long Frame" или "MS" (сокращение от Military Style). При всем многообразии названий, диаметр всех указанных разъемов составляет 1/4" или 6,35 мм. Разъемы бывают двух- и трехконтактные. Названия контактов и распайка полностью соответствует правилам для разъемов типа джек. TB джек отличается от четвертьдюймового только формой контактов.

Этот разъем диаметром 3,5 мм широко известен по бытовой аппаратуре. В профессиональной аппаратуре он чаще всего применяется для подключения наушников, да и то - в маленьких звуковых модулях, переносном оборудовании и прочих устройствах, где важен размер гнезда. Большее распространение миниджек получил в мультимедийном оборудовании. Чаще всего применяются трехконтактные миниджеки, двухконтактные я видел только один раз - на блоке дистанционного управления от CD плеера. Разъем миниджек знаменит своей ненадежностью.

Названия контактов и их распайка соответствует правилам для разъемов типа джек. Иногда при работе с миниджеками складывается впечатление, что контакты миниджеков делают из того, что попадается под руку производителя - какие-то они все одноразовые. Правда, есть фирмы, производящие хорошие миниджеки, например, Canare. В штекеры этой фирмы можно спокойно вставить кабель с внешним диаметров до семи миллиметров. Один только вопрос: выдержат ли гнезда миниджека работу с такой массивной конструкцией (штекер + кабель)?

Особенности джековых гнезд
Гнезда разъемов типа джек, кроме основной функции - обеспечения механического и электрического контакта с ответной частью, часто обладают функциями переключателя, для чего эти гнезда имеют дополнительные контакты. Например, гнезда четвертьдюймового джека и миниджека фирмы United Switch имеют по девять контактов.

Вот их электрическая схема:

При включении штекера в это гнездо, кроме соединения контактов штекера с клеммами контактов гнезда 1, 2 и 3, происходит также переключение двух независимых групп контактов (клеммы 4, 5, 6 и 7, 8, 9). А в гнезде TB фирмы Neutrik, например, при включении штекера происходит размыкание контактов 4, 5 и 6, и основных контактов гнезда (1, 2 и 3).

Дополнительные контакты в гнездах разъемов чаще всего применяются там, где необходимо разорвать или наоборот - соединить какие-либо внутренние или внешние элементы и блоки звуковой цепи. Простейшим примером может служить гнездо разрыва канала на микшерном пульте.

При включении инсертного кабеля, внутренняя звуковая цепь разрывается и сигнал может проходить только через внешнее устройство. В данном случае, контакт T (Tip) является выходом, то есть сигнал с него нужно подавать на вход внешнего прибора, а контакт R (Ring) является входом, то есть на него сигнал от внешнего прибора должен поступать. В некоторых моделях гнезд переключение контактов производится только при полном включении в них штекера, а при неполном включении переключения контактов не происходит. Эту возможность фирма Mackie, например, использует для "снятия" сигнала на многодорожечный магнитофон без разрыва сигнальной цепи канала. Есть еще несколько вариантов применения дополнительных контактов у гнезд типа джек, но об этом будет рассказано в одной из следующих статей серии.

О джеках некоторых производителей
Пожалуй, самыми популярными производителями разъемов являются фирмы Neutrik и Switchcraft. Часто возникают споры о том, чьи разъемы лучше. Для начала постараюсь описать конструкции разъемов обеих фирм - разъемов, ставших своеобразной классикой разъемостроения.

Так, штекер четвертьдюймового джека фирмы Neutrik имеет следующую конструкцию: штырь с двумя или тремя контактами вставляется в металлическую гильзу, имеющую форму усеченного конуса. За контактным штырем в гильзу вставляется пластиковый зажим для кабеля, а далее на нее накручивается пластиковая муфта с резиновой конической трубкой, резко сужающейся в конце. Пластиковые муфты могут быть различных цветов, что очень удобно для распознавания кабелей в общей куче. TB и MIL штекеры фирмы Neutrik вместо конической гильзы имеют цилиндрическую, и не имеют пластиковой муфты с резиновой сужающейся трубкой. Гильзы штекеров TB и MIL бывают разных цветов. TT штекеры фирмы Neutrik обжимные.

Штекер четвертьдюймового джека фирмы Switchcraft состоит из контактного штыря с длинной клеммой контакта Sleeve, которая одновременно является зажимом для кабеля. На контактный штырь накручивается цилиндрическая гильза, которую от клемм для подпайки проводника отделяет полиэтиленовая трубка. Штекеры типов TT, TB и MIL фирмы Switchcraft имеют сходные конструкции.

Так вот, при использовании штекеров фирмы Switchcraft у меня почему-то постоянно откручивалась гильза от контактного штыря. Однажды я обнаружил, что гильза штекера, воткнутого в гитару, совсем отвинтилась и сползла по кабелю метра на два. Кроме всего прочего, кабель болтался в гильзе, как белье на веревке. Из-за этого, по прошествии некоторого времени он переломился у места подпайки. Однако, при отсутствии переменных механических воздействий на штекер Switchcraft таких проблем не возникало.

Со штекерами фирмы Neutrik проблем, вызванных механическими воздействиями, не было.

Итак, я предпочитаю штекеры фирмы Neutrik. Однако, проблемы и с ними бывают. Однажды я решил попробовать компьютерную систему записи Gina , имеющую коммутационную коробку с десятью гнездами типа джек, по пять в два ряда. В процессе работы я заметил, что три штекера Neutrik, вставленные в соседние гнезда, из-за близкого расположения гнезд торчат веером. Четвертый же штекер я вообще побоялся включать из-за боязни сломать гнездо. А вот штекеры Switchcraft входили без перекосов. Правда, больше я пока не сталкивался с проблемой одновременного включения нескольких штекеров Neutrik.

Кстати, с четвертьдюймовыми джеками разных диаметров я сталкиваюсь постоянно при подключении к микшеру наушников AKG K 240 M . штекер наушников и гнездо микшера явно не нравятся друг другу, что выражается в постоянном пропадании звука в левом канале наушников. А с наушниками, снабженными штекером Neutrik (в пульте используются гнезда именно этой фирмы), пропадания прекращаются, да и сидит штекер в гнезде ощутимо плотнее. А еще кто-то говорит о стандартах...

Разъемы типа XLR
Еще их называют "Switchcraft", "Cannon" и "канон". В 60-х годах фирмой ITT Cannon была разработана серия разъемов для применения в самолетах Боинг. Буква "X" определяет серию (до этого ITT Cannon выпустила серию разъемов, названия которых начинались с буквы "U"), "L" означает "Locking" ("фиксирующийся"), "R" - Rubber ("резина"). Поскольку выпускавшиеся до этого разъемы XLP с пластиковыми изоляторами имели проблемы с окислением посеребренных контактов, в гнезде XLR использовался резиновый изолятор, при соединении очищающий контакты. Фирма Switchcraft одной из первых использовала XLR для звуковых соединений, добавив заземляющий выступ для соединения с гильзой-оболочкой, и вернувшись к твердому пластиковому изолятору. В 80-х в разъемах XLR распространилось применение менее подверженных окислению позолоченных контактных штырьков, и значение резинового изолятора уменьшилось.

Эти разъемы могут иметь три, четыре, пять и более контактов. Трехконтактные разъемы XLR имеют наибольшую распространенность в звуковом оборудовании. Они применяются для симметричной передачи аналоговых сигналов микрофонного или линейного уровня, цифровых сигналов, а также синхросигнала. Разъемы XLR с количеством контактов более трех применяются в ламповых и стереофонических микрофонах. Для трехконтактного разъема нумерация клемм приведена на рисунке.

Контакт 1 предназначен для соединения с общим проводником, контакт 2 - с плюсовым, а контакт 3 - с минусовым. Контакт 0 - это корпус разъема, иногда его соединяют с контактом 1. Подобная распайка является стандартной, но иногда встречаются устройства, у которых сигнал в фазе (плюс) передается посредством контакта 3 (на таких приборах обычно пишут "pin 3 = hot").

Разъем типа XLR знаменит несколькими особенностями. Во-первых, обе ответные части разъема, то есть гнезда и штекеры, могут быть как кабельными, так и панельными (согласитесь, редко можно встретить панельный штекер типа джек). При этом, для выхода сигнала используется ответная часть разъема со штырьками (штекер), а для входа используется ответная часть разъема с отверстиями (гнездо).

Второе, чем известен разъем XLR - так это своей надежностью. Она обеспечивается толстыми прочными контактными штырьками и зубом-замком, который защелкивается при соединении обеих частей разъема. Так что разъединиться самостоятельно XLR не может. Кроме того, некоторые фирмы, например, Neutrik, производят обрезиненные водонепроницаемые кабельные разъемы, разъемы с выключателями и с дополнительными фиксаторами замка. Эти разъемы выдерживают практически все погодные и механические неурядицы.

Третье - это электрически правильная последовательность соединения контактов разъема. Дело в том, что сначала необходимо соединять земляные контакты, а потом - сигнальные. Некоторые модели гнезд XLR имеют слегка выдвинутый земляной (1) контакт, за счет чего его соединение с соответствующим контактом ответной части разъема происходит несколько раньше, нежели у других контактов.

Есть две классические конструкции разъемов типа XLR. Кабельный разъем фирмы Neutrik состоит из металлической гильзы с внутренним продольным направляющим шлицем, в которую вставляется пластиковый цилиндр с трубчатыми контактами и продольным выступом (в случае гнезда) или пластиковая шайба со штыревыми контактами и продольным выступом (в случае штекера). Затем вставляется пластиковый зажим для кабеля и накручивается пластиковая муфта с резиновой гофрированной конической трубкой.

Кабельный разъем фирмы Switchcraft состоит из конической металлической гильзы с продольным внутренним шлицем, пластикового цилиндра с трубчатыми контактами и продольным выступом (гнездо) или пластиковой шайбы со штыревыми контактами и продольным выступом (штекер). Пластиковый контактный цилиндр или шайба фиксируются в гильзе посредством винта. Завершает конструкцию резиновая коническая трубка, которая одновременно является зажимом для кабеля.

Конструктивно мне больше нравятся разъемы фирмы Neutrik: маленький фиксирующий винтик разъемов Switchcraft иногда теряется. Кроме того, в Switchcraft довольно трудно вставить кабель большого диаметра - отверстие в резиновой трубке недостаточно велико. С разъемами Neutrik таких проблем нет. Да и материал, из которого сделаны контакты, у них получше (механически надежнее и меньше окисляется).

Это комбинированное панельное гнездо фирмы Neutrik под штекеры двух типов - джек и XLR. Применяется в качестве входного разъема и позволяет экономить место на панели. Посредством джека чаще всего передаются звуковые сигналы линейного уровня как симметричным, так и несимметричным способом, а XLR используется для симметричной передачи сигналов микрофонного и линейного уровней.

Разъемы типа BNC
На данный момент нет единого мнения о происхождении названия этого разъема. Однако наиболее авторитетные источники придерживаются версии, что название расшифровывается как Bayonet Neill-Concelman, где "bayonet" ("штык") означает тип соединения (похожим способом крепились штыки к некоторым винтовкам), а "Neill" и "Concelman" - фамилии изобретателей разъема. Хотя часто встречается расшифровка "British Naval Connector" ("британский военно-морской разъем").

Разъемы BNC применяются чаще всего в цифровой аппаратуре для передачи синхронизационных тактовых сигналов. Кроме этого, BNC можно встретить в качестве входных и выходных разъемов цифровых звуковых интерфейсов (в частности, SPDIF). Выпускаются разъемы с характеристическим импедансом 75 Ом и 50 Ом (последние не применяются в звуковой аппаратуре). Кабельные разъемы имеют обжимное крепление, для их установки на кабель требуется специальный инструмент.

Конструктивно разъем выглядит следующим образом: внутри металлической гильзы с накидной фиксирующей муфтой (при ее повороте разъемное соединение надежно фиксируется) есть тонкий центральный сигнальный контакт. С другой стороны гильзы находится контактная трубка для экранной оплетки. Сигнальный проводник проходит через эту трубку и вставляется в штырек, который входит в центральный контакт. На контактную трубку надевается другая трубка, которая, собственно говоря, и обжимается специальным инструментом. Центральный контакт бывает никелевым, посеребренным и позолоченным. Сама гильза, чаще всего, никелированная.

Разъемы типа RCA
Их также называют "phono". Фирма Radio Corporation of America (RCA) разработала эти разъемы в 30-х годах для внутренних соединений блоков радиоприемников и телевизоров. Широко применялись эти разъемы в проигрывателях грампластинок для соединения головки звукоснимателя (phono cartridge) с предусилителем, поскольку разъемы недорогие, хорошо сочетаются с тонкими экранированными кабелями, использовавшимся для головок звукоснимателей, а также потому, что проигрыватели были монофонические и одножильного экранированного кабеля было вполне достаточно.

Применяются разъемы RCA для несимметричной передачи аналоговых сигналов линейного уровня, в основном от различных записывающих устройств. Кроме того, этот разъем находит применение в цифровом интерфейсе формата SPDIF. RCA - изначально неправильный разъем, так как соединение сигнального контакта штекера с сигнальным контактом гнезда происходит раньше, чем соединение земляных контактов. Некоторые фирмы, одна из которых все та же Neutrik, производят штекеры типа RCA с выдвинутым подпружиненным земляным контактом, который соединяется с земляным контактом гнезда раньше, чем сигнальный контакт.

Все разъемы RCA можно разделить на две группы. Одни предназначены для передачи аналогового сигнала, а вторые - для передачи цифрового сигнала SPDIF, вследствие чего они обладают характеристическим импедансом 75 Ом.

Разъемы первой группы имеют клеммы для подпайки проводников, а разъемы второй группы - обжимные. В любом случае, какой бы ни был разъем, его распайка (или обжимка) совершенно однозначная: центральный контакт - сигнальный, а цилиндр вокруг центрального контакта - общий.

Разъемы EDAC
Название происходит от фирмы EDAC, выпускающей эти разъемы, а еще их называют ELCO по имени другой фирмы, также производящей разъемы данного типа. Это - многоконтактные разъемы. Они применяются для передачи аналоговых сигналов линейного и микрофонного уровней. Если не считать коммутационные панели, то, наверное, самое дешевое устройство с разъемом EDAC - это магнитофон ADAT, где этот разъем используется для одновременного подключения восьми входов и восьми выходов. Многие производящие кабели фирмы изготавливают специальные шестнадцатиканальные кабели для подключения магнитофонов ADAT к микшерному пульту. На одном конце таких кабелей установлен разъем EDAC, а на втором могут быть шестнадцать разъемов джек или XLR. Однако самое большое распространение EDAC получили на больших микшерных пультах, где на разъемах этого типа сделаны все входы и выходы.

В отношении конструкции, разъем EDAC представляет собой контактную колодку прямоугольной формы с двумя направляющими штырями, заключенную в металлический кожух. Один угол кожуха имеет отверстие с зажимом для кабеля. Интересной особенностью является то, что этот угол можно поворачивать. Вследствие этого, кабель может выходить из разъема как прямо, так и сбоку. Через кожух и контактную колодку насквозь проходит фиксирующий винт, который необходимо закручивать при соединении двух частей разъема. Выпускаются контактные колодки с 12, 20, 38, 56, 90 и 120 контактами. При этом, количество контактов в разъеме может быть любое, но, естественно, не больше того, на которое рассчитана колодка. Сами контакты позолоченные и представляют собой плоские вилочки. Очень надежный многоконтактный разъем.

Разъемы типа D-Sub
Полное название этого многоконтактного разъема - "D-Subminiature". Чаще всего его можно увидеть на компьютерах. В звуковом оборудовании он применяется для передачи аналоговых сигналов микрофонного и линейного уровней, а также для некоторых звуковых цифровых интерфейсов, например, TDIF. Кроме этого, разъем D-Subminiature используется в различных RS интерфейсах.

Для передачи аналоговых сигналов в звуковой аппаратуре чаще всего применяются разъемы с двадцатью пятью и тридцатью семью контактами. При этом, первые используются в основном для восьмиканальной симметричной передачи звуковых сигналов линейного уровня. Примером могут служить восьмиканальные цифровые магнитофоны серии DA фирмы Tascam, на которых стоят по два разъема: один для восьми входов, а другой - для восьми выходов.

Разъем D-Sub состоит из контактной колодки со штыревыми контактами в два ряда (в других областях применяются также трехрядные разъемы D-Sub), причем количество контактов в первом ряду на один больше, чем во втором. Контакты защищены металлическим кожухом, согнутом в форме буквы D. Сама контактная колодка закрывается пластиковым или металлическим кожухом. Разъем знаменит следующим: во-первых, по сравнению со многими другими многоконтактными разъемами, используемыми в звуковой аппаратуре, он - маленький. Габариты способствуют его установке там, где мало места, например на компьютерных звуковых платах. Во-вторых, разъем D-Subminiature знаменит своей ненадежностью. Даже при туго закрученных фиксирующих винтах может пропасть контакт или развалиться кожух (особенно, если он пластиковый). В-третьих, в отверстие кожуха этого разъема с большим трудом можно пропихнуть нормальный восьмипарный мультикор. Контакты разъема, чаще всего, позолоченные.

Это изобретение фирмы Neutrik используется для подключения акустических систем. Разъемы бывают трех видов: двухконтактные, четырехконтактные и восьмиконтактные. Чаще всего используются четырехконтактные разъемы. При помощи них возможно подключение широкополосных и двухполосных акустических систем. Восьмиконтактный разъем чаще применяется для трех- и четырехполосных акустических систем.

Разъем устроен так: в пластиковую гильзу с замком вставляется пластиковая цилиндрическая контактная колодка с двумя, четырьмя или восемью контактами. Провод прикрепляется к контактам при помощи зажимного винтика, для которого необходим шестигранный ключ. За контактной колодкой в гильзу вставляется пластиковый зажим для кабеля, после чего на нее накручивается пластиковая накидная гайка.

Тип.
Контакт.

Тип. Указан тип разъема: (к) - кабельный, (п) - панельный.
Контакт. Указывается количество контактов одного разъема и материал контактов: (Н) - сплав никеля и серебра, (З) - позолоченные, (С) - посеребренные.

Switchcraft A&T Trade Canare, Neutrik ISPA

Коммутация, часть 4 (практика)

Оценка статьи

08.05.2011

Аудио кабели - казалось бы, довольно простая тема, но как только вы встаете перед выбором, вы быстро обнаружите, что они сильно различаются по назначению, цене и качеству. Это руководство поможет вам разобраться в различных типах кабелей и разъёмов.

При всем многообразии типов кабелей все они имеют сходные конструкции. Если рассмотреть поперечное сечение кабеля, то в его центре находятся один или несколько проводов, покрытых слоем изоляции. Эти провода, вместе с прокладкой из природных текстильных материалов, служащей для упрочнения конструкции и снижения микрофонного эффекта, помещены в зкранирующую оплетку. Все это покрывается одним или несколькими слоями изоляции.

Качественные характеристики различных аудио кабелей

Провода дешевых кабелей чаще всего делают из обычной меди. Провода более дорогих кабелей делают из бескислородной меди (Oxygen-Free Copper, OFC), получаемой переплавкой при сильно пониженном давлении. Еще дороже стоят кабели, провода которых делаются из серебра и золота. Такие кабели используются там, где необходимо как можно точнее передать сигнал. Кроме того, для передачи звуковых сигналов используются не менее дорогие карбоновые провода, сделанные из полимерного углеродсодержащего волокна. Изоляцию большинства кабелей обычно делают из поливинилхлорида (полихлорвинила), пластизоля и полиуретана.

Кроме электрических характеристик, основными из которых являются сопротивление, индуктивность и емкость, у провода есть также важные физические характеристики - диаметр, площадь поперечного сечения или калибр. Диаметр провода измеряется в миллиметрах, площадь поперечного сечения - в квадратных миллиметрах, а для калибра существует американская система AWG (American Wire Gauge ). Для сопоставления калибра AWG, диаметра и площади поперечного сечения круглого провода существует таблица .

Основная цель кабеля - это перемещения электрического сигнала от одного компонента к другому без значительного ухудшения сигнала или без введения шума. Существуют дорогие, отличного качества кабели для истинных аудиофилов, они сконструированы и изготовлены так, чтобы держать сигнал нетронутым и работать без помех. Большинство музыкантов не нуждаются в подобном качестве во время выступления, однако, это не показатель, и вам не помешают кабели высокой звукопередачи. Качественные кабели будут передавать лучший звук, а, как известно, если у вас звук лучше, вы будете звучать лучше.

Другие приметы «качества», такие как позолоченные разъёмы и бескислородные (Oxygen-free ) медные провода, не являются такими супер важными. Золочение может уменьшить сопротивление, но более подвержено износу, чем никелирование, поэтому может не подходить для разъёмов, которые часто подключаются и отключаются от сети. Бескислородные медные провода могут предложить меньшее сопротивление, но в бОльшей мере этому способствует ширина сечения провода.

Главным образом, вам необходим кабель гибкий, прочный, из материала хорошего качества с хорошо паяными соединениями. Другие характеристики - это разъёмы на выбор с эпоксидными горшками или с горячим клеем (заполненные начинкой из одного вещества или другого для предотвращения движения концов проводов и их жесткого фиксирования) и уменьшающие нагрев на концах кабеля оплетки (пластиковая оплетка вокруг проводов и терминалов, которая при нагреве обеспечивает плотную посадку проводов и их фиксацию). Инструментальные кабели должны быть особенно прочными. Они постоянно перемещаются во время выступления, часто подвергаются случайному выдергиванию или на них могут наступать, а также их довольно часто подключают и отключают от сети. Не существует вечных инструментальных кабелей, но бывают те, которые служат дольше. Еще один критерий - желательно покупать кабели, достаточные по длине, но при этом не слишком длинные (так как чем длиннее кабель, тем больше вероятность шума).

Типы кабелей ПО ФУНКЦИИ

Музыканты, имеющие дело с кабелями, обычно разделяют их на четыре основные категории: инструментальные кабели (Instrument cables ) , соединительные кабели (Patch cables ) , кабели для динамиков (Speaker cables ) , и микрофонные кабели (Microphone cables ) . Правило номер один: совершая покупку, выбирайте кабель, предназначенный для определенной, вам необходимой цели. Инструментальный кабель не должен быть использован для подключения динамиков. Он будет работать, но не должным образом и, при определенных обстоятельствах, может вызвать проблемы. И вы никогда не захотите использовать кабель для динамика в качестве инструментального кабеля или соединительного, потому что это неэкранированный и чрезвычайно восприимчивый к источникам шума вариант.

Инструментальный кабель: Как видно из названия, им подключается гитара, бас, клавишные, или другие электронные приборы, к усилителю. Он имеет положительный провод и экранирование, которое служит в качестве заземления. Он предназначен для передачи от инструмента аудиосигналов с низким напряжением и наиболее часто имеет разъём 1/4" (6,35 мм) TRS, или, так называемый, «джек» (англ. jack ).

Соединительный кабель: короткий кабель, используется для связи различных компонентов для схемы при звукозаписи или установки усилителя, или для соединения педалей эффектов друг с другом и автоматического подключения инструмента к усилителю. Чаще всего соединительные кабели аналогичны инструментальным, но они также могут быть симметричными (см. ниже), и могут иметь различные виды разъёмов (XLR, 1/4" phone, TRS, RCA).

экранированный и симметричный кабель с XLR разъёмом-«папой» (male ) на одном конце и XLR разъёмом-«мамой» (female ) с другой. Некоторые микрофонные кабели имеют разъём TRS «мини-джек» или USB разъём на конце для подключения непосредственно к звуковой карте Вашего компьютера или цифрового устройства записи. Микрофонный кабель часто используется как длинный, сбалансированный кабель, соединяющий подключенный микрофон с микшерным пультом. Кроме того, микрофонный кабель часто используется для DI связи (DI-бокса) между усилителем и микшерным пультом. Микрофонные кабели также иногда используются для AES / EBU цифрового выхода.

Кабель для громкоговорителей ( Speaker cable ): неэкранированный двухпроводный кабель намного толще, чем соединительные, инструментальные или микрофонные. Они состоят из большего числа проводов, потому что по ним проходит гораздо более высокое напряжение. Даже ZIP шнур (или ламповый шнур) может быть использован в качестве кабелей для динамиков. Они могут иметь разъёмы 1/4" phone, banana clip (также называемые MDP разъёмы), binding post (как правило, встречаются у стерео усилителей), или Speakon разъёмы.

Многоканальные кабели (Snakes , или «мультикоры», «мультикорные кабели»): состоят из нескольких одиночных кабелей, заключенных в одну мощную общую изоляционную оболочку. Они применяются для многоканальной передачи аналоговых и цифровых сигналов, чаще всего на большие расстояния. Кроме одиночных кабелей, в этой оболочке может находиться пластиковый или текстильный шнур, придающий мультикорам механическую прочность. Также этим шнуром удобно привязывать конец мультикора к раме коммутационной панели, например. Одиночные кабели в мультикорах могут быть всех трех типов. «Змеи» сценические могут содержать в себе микрофонный, соединительный и кабели для громкоговорителей и используются для двусторонней связи между сценой и удаленным микшерным пультом звукорежиссера. Они могут иметь целый веер различных разъёмов на одном конце, и коробку на конце «сценическом», которая представляет собой соединительную панель с «гнёздами». Существует также тип мультикоров для студий, где разделение различных кабелей необходимо для подключения студийного оборудования. Экранирование и изоляция одиночных кабелей могут быть как индивидуальными, что хорошо, так и общими, что плохо из-за невозможности разделения общих проводов для отдельных каналов передачи. Это стоит учитывать при покупке многоканальных кабелей, помимо основных параметров: длины и типа соединений.

Симметричные и несимметричные кабели (Балансные и небалансные)

Межкомпонентные соединительные кабели линейного уровня бывают двух типов: симметричные и несимметричные. Симметричные кабели более «тихие» и часто называются «профессиональными», а несимметричные - «бытовыми». Симметричные чаще используются для подключения оборудования, шум для которого недопустим. Несимметричный кабель обычно заканчивается RCA-вилкой. Симметричные кабели легко узнать по трехконтактному XLR-соединителю (или TRS-разъём). Это продиктовано тем, что внутри симметричного кабеля имеется три проводника: по двум из них передается сигнал (положительный - positive и отрицательный - negative ), а к третьему подсоединено заземление. Сигналы проводятся одновременно в обоих проводниках, а обратная полярность отменяет создание любых помех *.

* Когда два совершенно одинаковых, но противоположных по полярности сигнала, передаваемых по симметричной линии, поступают в компонент, принимающий сигнал, — на вход дифференциального усилителя, помехи, наведенные на кабель, устраняются. Это происходит потому, что дифференциальный каскад усиливает только разность двух сигналов. Проникающие в линию помехи одинаковы в обоих проводниках, следовательно, дифференциальный усилитель сможет их подавить. Такой способ устранения помех, идентичных в обоих проводниках симметричной линии, называется ослаблением синфазного сигнала (common-mode rejection). Дифференциальные входы характеризуются их способностью подавлять общий для обоих проводников сигнал. Этот параметр называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (Common-Mode Rejection Ratio, или CMRR). Помните, что симметричная линия не сделает зашумленный сигнал чистым. Она всего лишь предотвращает появление дополнительных помех при передаче через межкомпонентный кабель. Дифференциальный усилитель устранит помехи только в том случае, если они идентичны в обоих проводниках.

Поскольку симметричные кабели устраняют любые помехи и шум, они могут быть длиннее несимметричных. Несимметричные кабели более 10 дюймов длиной восприимчивы к шуму и требуют усиления заземления.

При покупке важно не перепутать одиночные стерео-кабели с симметричными моно-кабелями. Хотя они и имеют одинаковые TRS-разъёмы, назначение их и подключение - совершенно разные.

Экранирование

Все кабели, применяемые в звуковом оборудовании, за исключением кабелей для громкоговорителей и оптических кабелей, экранированы для защиты сигнала от помех, которые создают шум. Это означает, что вокруг сигнальных проводов кабеля должна располагаться проводящая поверхность (экран), защищающая провода кабеля от воздействия электромагнитного излучения. Экран чаще всего используется как общий провод. Цель - защита сигнала от источников шума, таких как радио-сигнал, шнуры питания, люминесцентные лампы, реостаты диммеров и некоторые приборы. Когда вы слышите радио через ваш усилитель, это обычно означает, что экранирование, защита вокруг компонентов вашего усилителя недостаточное, однако не стоит забывать и о том, что причиной может стать плохое экранирование кабеля к вашему инструменту. Хороший экран может также служить в роли заземления.

В звуковых кабелях экран бывает трех типов : из фольги , проволочной сетки или проволочной спирали . При изготовлении экрана, производители кабелей стараются, чтобы он полностью закрывал собой сигнальные провода кабеля. Проще всего этого добиться, делая экран из металлической (чаще алюминиевой или медной) фольги. Этой фольгой обматывают сигнальные провода кабеля и под нее прокладывают оголенный провод для контакта с ней. Такой экран обеспечивает 100% покрытие сигнальных проводов. Однако экран из фольги имеет недостатки, главный из которых - механическая ненадежность, поэтому его применяют в кабелях, предназначенных для стационарного использования.

Экранная сетчатая оплетка является самой механически надежной и гибкой формой экрана. Это самый распространенный тип экрана. На сцене микрофонные и инструментальные кабели постоянно гнутся, тянутся, на них часто наступают, оплетка - лучшее, что можно придумать для этих условий. Но при этом она сложна в изготовлении, да и добиться 100% покрытия ею сигнальных проводов сложно. Обычно экранная сетчатая оплетка покрывает от 60 до 85% площади сигнальных проводов. Некоторые фирмы делают очень плотные сетчатые оплетки, покрывающих в кабеле до 96% площади проводов.

Экранирующая спиральная проволочная оплетка имеет одно большое достоинство - она обеспечивает кабелю такую гибкость, которую невозможно достичь при экране из фольги или при сетчатой оплетке (гибкость кабелей имеет повышенное значение в концертных условиях). Правда, на этом все ее достоинства заканчиваются. Спиральная проволочная оплетка покрывает не более 80% площади сигнальных проводов и при оказании на нее физических воздействий быстро приходит в негодность (хотя и не так быстро, как экран из фольги). При этом резко уменьшается покрываемая ею площадь. Кроме того, это менее устойчивый к радиочастотным (RF) помехам экран, потому что он представляет собой на самом деле катушку, которая имеет индуктивность.

Некоторые фирмы производят кабели с двойной экранировкой. Чаще всего это комбинация фольги с жиденькой сетчатой оплеткой, которая служит для ее упрочнения. Также делают двойную спиральную оплетку, которая надежнее, чем одинарная, и покрывает несколько большую площадь проводов.

Виды кабельных разъёмов

Обычно для приборов «живого звука» используются шесть видов кабельных разъёмов: TRS и XLR - для симметричного соединения и TS, RCA, разъёмы типа «банан» и Speakon - для несимметричного.

Разъёмы делятся на гнезда (по-английски их еще называют «female », а по-русски - «мама») и штекеры (по-английски их еще называют «male », а по-русски - «папа»). Если для разъёмов типа «джек» это деление очевидно, то в случае с разъёмами XLR, например, часть разъёма со штырьками является штекером, а ответная часть разъёма с отверстиями - гнездом.

TS phone 1/4"(TS четвертьдюймовый Джек) - самый распространенный разъём для передачи аудиосигнала, его можно встретить на несимметричных соединительных кабелях, инструментальных и speaker-кабелях. Аббревиатура «TS» расшифровывается как: T - Tip , что означает «кончик» и S - Sleeve , что можно перевести как «гильза». Именно из этих двух частей состоит этот разъём. При использовании двухконтактного разъёма контакт Tip (2) соединяется с сигнальным проводником, а контакт Sleeve (1) - с общим или земляным проводником, например, экранирующей оплеткой. 4 — изоляция.	TRS phone jack (англ. Tip, Ring, Sleeve - что переводится как Кончик, Кольцо, Гильза ) выглядит как TS phone 1/4", за тем лишь исключением, что имеет дополнительный сегмент вала под названием «кольцо». «Кончик», «кольцо» и «гильза» позволяют подключать два провода, а также использовать землю. Трехконтактный разъём при использовании для симметричной коммутации распаивается следующим образом: контакт 1 (Sleeve ) соединяется с общим проводником. Контакт 2 (Tip ) предназначен для передачи сигнала в фазе. В этом случае он называется «hot », «плюс», «фаза», «фаза плюс» или «горячий». Контакт 3 предназначен для передачи сигнала в противофазе. Его называют «cold », «минус», «противофаза», «фаза минус» или «холодный». При двухканальной передаче, контакт 1 (Sleeve ) используется для соединения с общим проводником, а контакты 2 (Tip ) и 3 (Ring ) - для сигнальных проводников первого и второго канала соответственно. Частным случаем двухканальной передачи является передача стереофонического сигнала. Ярким примером этому могут служить наушники. При стереофонической передаче, контакт 1 (Sleeve ) - общий, контакт 2 (Tip ) передает сигнал левого канала, а контакт 3 (Ring ) - правого. Другим случаем двухканального использования разъёмов типа джек является двунаправленная передача звуковых сигналов. Ярким примером этому может служить разъём разрыва (insert ) канала на микшерном пульте. Как и везде, контакт 1 - общий, а вот стандарта распайки для второго и третьего контактов не существует. Один из двух оставшихся контактов - выход, а второй - вход.
XLR разъёмы (иногда называют «Switchcraft », «Cannon » и «канон») - это то, что вы обычно видите на концах микрофонного кабеля (как разъёмы типа «мама», так и типа «папа»). Эти разъёмы могут иметь три, четыре, пять и более контактов. Трехконтактные разъёмы XLR имеют наибольшую распространенность в звуковом оборудовании. Они применяются для симметричной передачи аналоговых сигналов микрофонного или линейного уровня, цифровых сигналов, а также синхросигнала. Трехконтактные разъёмы XLR используются на симметричных соединительных кабелях для отправки сигнала от микшерного пульта к динамикам, и от DMX контроллера к осветительному оборудованию. Разъёмы XLR с количеством контактов более трех применяются в ламповых и стереофонических микрофонах.	RCA разъёмы - наиболее часто используемые на потребительском стерео оборудовании, проигрывателях компакт-дисков и вертушках. RCA кабели, как правило, представляют собой пару проводов, формованных вместе так, что только концы их разделены. Многие микшерные пульты имеют RCA входы для подсоединения стерео проигрывателя компакт-дисков к PA system , а некоторые пульты имеют также RCA выходы для подключения к записывающим устройствам.
Разъёмы типа «банан» / Banana plug - это двусторонний разъём, используемый на speaker -кабелях, часто только на конце усилителя, либо на обоих концах, когда усилители снабжены соответствующим гнездом. Главным достоинством разъёма типа «банан» является то, что провода не спаяны. Концы проводов проскальзывают в отверстие и удерживаются на месте с помощью стопорного винта. Эта простая конструкция позволяет на месте проводить необходимый ремонт, буквально «на лету».	Speakon разъёмы используются для подключения акустических систем, все чаще встречаются для подключения динамиков в системах PA. Здесь они необходимы из-за того, что довольно надежны и не могут быть случайно выдернуты из гнезда, что случается с разъёмами типа «банан» или с TRS phone джеками. Разъёмы Speakon рассчитаны на большие значения токов, в них предусмотрена защита от прикосновения человека к токоведущим частям, что актуально для мощных усилителей. Разъёмы бывают трех видов: двухконтактные, четырехконтактные и восьмиконтактные. Чаще всего используются четырехконтактные разъёмы.
Миниджек (1/8" mini jack ) - разъём диаметром 3,5 мм, широко известен по бытовой аппаратуре. В профессиональной аппаратуре он чаще всего применяется для подключения наушников, да и то - в маленьких звуковых модулях, переносном оборудовании и прочих устройствах, где важен размер гнезда. Большее распространение миниджек получил в мультимедийном оборудовании. Разъёмы могут быть либо TS, либо TRS.	Разъёмы типа D-Sub (многоконтактный разъём D-Subminiatur e) - чаще можно увидеть на компьютерах. В звуковом оборудовании он применяется для передачи аналоговых сигналов микрофонного и линейного уровней, а также для некоторых звуковых цифровых интерфейсов, например, TDIF. Кроме этого, разъём D-Subminiature используется в различных RS интерфейсах. D- Sub разъёмы бывают 9 -, 15 -, 25 -, 37 и 50-контактными. DB25 размер D-Sub обычно используется некоторыми аудио-брендами (Tascam и др.) для аналогового / цифрового ввода / вывода. Микшеры Mackie используют DB25 для подключения к интерфейсу FireWire . DB25 разъёмы также используются у некоторых многоканальных кабелей (мультикоров ) для аналоговых соединений, в частности тех, которые используют стандарт Tascam .

Переходники

После кабелей и разъёмов, переходники являются самыми распространенными коммутационными устройствами. По мере добавления оборудования вы можете столкнуться с необходимостью кабеля с необычным набором разъёмов. Тут на помощь придут переходники.

Эти приспособления предназначены для соединения между собой приборов, имеющих разные типы входных и выходных разъёмов. Переходники имеют небольшой, часто цилиндрический корпус, в торцах которого находятся разъёмы разного типа. Самыми распространенными являются переходники с XLR на трехконтактный четвертьдюймовый джек и с RCA на двухконтактный четвертьдюймовый джек. Часто встречаются (в основном для использования с наушниками) переходники с трехконтактного миниджека на трехконтактный четвертьдюймовый джек. Существуют переходники и с другими комбинациями разъёмов.

Использование таких переходников возможно только при соответствии входных и выходных параметров приборов, то есть входы и выходы должны иметь одинаковый номинальный уровень сигнала (например, линейный), передавать сигнал одним способом (симметричным или несимметричным) и подходить друг к другу по входным и выходным сопротивлениям (импедансам). При невыполнении этих условий, передача сигнала может быть некачественной. Так, при несовпадении номинальных уровней входных и выходных сигналов могут происходить искажения звука или увеличение уровня шума, а при несоответствии входных и выходных сопротивлений могут возникать потери сигнала. Классическим примером неправильного применения переходников является подключение электрогитары с пассивными датчиками, обладающими относительно высоким выходным сопротивлением (5-25 кОм), к линейному входу устройства с входным разъёмом XLR и относительно низким входным сопротивлением 10 кОм, при помощи переходника XLR-джек. В таком подключении есть несколько ошибок, главная из которых - несоответствие входного сопротивления прибора выходному сопротивления гитары (входное сопротивление в данном случае должно быть намного больше выходного, как минимум в десять раз). За это отвечают другие специальные устройства, при помощи которых можно производить подобные подключения. Это устройства согласования.

Устройства согласования

Эти устройства предназначены для соединения приборов, которые по каким-либо причинам нельзя соединять напрямую при помощи кабелей и переходников. Причинами невозможности прямого соединения приборов могут быть несовпадение номинальных уровней, неподходящие входные и выходные сопротивления, неодинаковый способ передачи сигнала или несовпадение характеристических импедансов. Все устройства согласования можно разделить на четыре группы: устройства согласования уровней, устройства согласования импедансов, устройства согласования способа передачи сигнала, устройства развязки.

Кроме того, существуют устройства, в которых используется одновременно несколько способов согласования. Многие из таких устройств обеспечивают электрическую развязку с одновременным выполнением, например, преобразования импедансов или согласования уровней.

Сплиттеры

Эти устройства предназначены для разделения звукового сигнала в целях его распределения между несколькими принимающими устройствами. Пожалуй, чаще всего они применяются в концертной деятельности, разделяя сигнал для основного и мониторного микшеров. Существуют одноканальные и многоканальные сплиттеры. Практически все сплиттеры имеют выходы с трансформаторной развязкой, то есть между их выходами и входом отсутствует гальваническая связь. В результате ликвидируется влияние друг на друга приборов, подключенных к выходам сплиттера. Кроме того, на сплиттерах встречаются кнопки Ground/Lift , при помощи которых возможно отключение земляного контакта выходного разъёма от общей земли канала.

Rolls MS 20, например, является одноканальным микрофонным сплиттером. Устройство имеет симметричный микрофонный вход на разъеме XLR и два развязанных трансформаторами симметричных микрофонных выхода на разъемах XLR. Кроме разъемов есть переключатель Ground/Lift, который отключает земляные контакты выходных разъемов от земли входа.

Коммутаторы

Если сплиттеры разделяют входной сигнал одновременно на несколько выходов, то коммутаторы позволяют направить сигнал с входа на выбранный выход, или наоборот - с выбранного входа направить сигнал на выход. Они применяются для переключения пути звукового сигнала, когда, например, необходимо направлять звук то на один, то на другой процессор эффектов.

Самым простым коммутатором является так называемый A-B Box. Он позволяет направить сигнал с входа на один из двух выходов, или один из двух источников сигнала подключить к одному приемнику. Например, A-B Box DOD 270 способен подавать на один выход сигнал с одного из двух источников или посылать входной сигнал на один из двух приемников. Все три разъема (A, B, Com) для подключения источников и приемников - джеки. Переключение осуществляется нажатием на кнопку-педаль.

Кабельные тестеры

Если у вас PA system , большой звуковой комплекс, который вы используете регулярно для крупных концертов, то кабельный тестер - совсем небольшая, но такая важная, инвестиция. Кабели могут подвести или подводить периодически, и тогда именно кабельный тестер сможет быстро подсказать, где, в каком месте и что это за проблема.

Цифровые (DIGITAL) кабели и разъёмы

Кабели и разъёмы, описанные выше, - аналоговые, используемые для систем PA, подключения инструментов, а также традиционных студий. Сегодня цифровые технологии добавили много типов разъёмов и кабелей, которые соединяют компьютерные серийные шины с различными внешними устройствами, такими как принтеры, интерфейсы, цифровые рекордеры и процессоры, видео оборудование, а также DJ-оборудование. Многообразие различных кабелей, разъёмов и протоколов отражает постоянные изменения в области цифровых технологий. Новые технологии часто сопровождаются новыми протоколами, затрагивающими компьютерное оборудование, программное обеспечение и драйверы. Ниже приводится описание некоторых из наиболее распространенных в настоящее время разъёмов и кабелей. Одно важное предостережение: часто для передачи цифрового сигнала используют тот же тип разъёма, что и при аналоговых (XLR и RCA разъёмы, например), но кабели, как правило, предназначены для различных сопротивлений и, следовательно, не являются взаимозаменяемыми похожими аналоговыми кабелями.

MIDI - аббревиатура, расшифровываемая как Musical Instrument Digital Interface (музыкальный инструментальный цифровой интерфейс). Это протокол, разработанный для соединения электронных инструментов с внешними цифровыми устройствами. Он передает все аспекты музыкального исполнения, кроме звука, - то есть то, какая нота настроена, как долго она длится, скорость удара и т. д., - в то время как фактический тон создается подключаемым звуковым модулем. MIDI может также передать контрольные параметры программному обеспечению и синтезаторам, что позволяет фактически поворачивать ручки и двигать ползунки, используя MIDI с поддержкой удаленного управления.	USB -это относительно новый вид подключения к компьютеру, ставший стандартом для подключения внешних устройств, таких как принтеры, камеры, музыкальные инструменты, и цифровые аудио приборы. USB кабели имеют разъёмы типа A или типа B на одном конце, и другой разъём, характерный для устройства, подключаемого с другой стороны. USB также может служить источником питания для подключенного устройства. В течении нескольких лет с момента ее введения, спецификация в результате обновилась с оригинального 1.1 стандарта до стандарта 2.0, основное отличие последнего в том, что он может передавать данные более быстрыми темпами. USB 2.0 обратно совместим с 1.1. Третий по счету, новый USB-разъём - миниджек USB - часто можно видеть на MP3-плеерах и на некоторых приборах компании Roland .
FireWire (IEEE 1394): протокол, впервые разработанный для видео, поскольку он позволяет с высокой скоростью передавать данные до 800 Мбит/с. В настоящее время он широко используется для аудио приложений. Существует три типа FireWire разъёмов: 4-контактный, 6-контактный, и 9-контактный. 4 - и 6-контактные версии известны как FW400. 9-контактный версия известна как FW800. 6-контактный имеет такую ​​же скорость передачи данных, как 4-контактный, но может еще подводить питание. 9-контактный может передавать питание и вдвое быстрее, чем 6 или 4. Доступны адаптеры, когда необходимо связать устройства, требующие различные разъёмы. FW800 является обратно совместимым с двумя другими, но не наоборот.	S/PDIF - аббревиатура для Sony Philips Digital Interface Format . Этот формат для цифрового аудио использует либо оптический или коаксиальный кабель для передачи. Коаксиальный версия использует RCA штепселя, но эти кабели не являются взаимозаменяемыми аналоговым RCA, так как S/PDIF версии должны быть 75 Ом. Оптическая версия использует TOSLINK, стандартную систему соединения с помощью оптоволокна, разработанную Toshiba. Обе версии способны нести два аудио потока, как правило, левого и правого каналов стерео сигнала.
AES/EBU - формат для передачи цифровых сигналов, разработанный Audio Engineering Society (AES) и European Broadcasting Union (EBU) в начале 1980-х. Он использует AES Тип 1 кабель-три проводника, 110-ом кабель и XLR соединения. Он передает два канала через одно соединение и является протоколом передачи, на котором базируется S/PDIF. Из-за различий в сопротивлении, микрофонный кабель XLR, хотя он и имеет те же разъёмы, не будет работать как AES / EBU кабель.	BNC -коннекторслужит для подключения тонкого коаксиального кабеля c волновым сопротивлением 50 Ом и диаметром ~0,5 см. Кабели с BNC-разъёмами применяются для соединения радиоэлектронных устройств (генераторов сигналов, осциллографов и пр.), а также для построения сетей Ethernet стандарта 10BASE2. Этот разъём типа « штык» часто встречается на кабелях, которые несут синхронизации тактовых сигналов между компонентами цифровой студии. Они встречаются также на видео оборудовании и аудио устройствах тестирования.
Оптические кабели и разъёмы: волоконно-оптическая технология часто используется в цифровых устройствах для передачи данных. Оптические кабели позволяют передавать информацию на бО́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, по принципу передачи света, и абсолютно не создают шумов. Многие современные цифровые устройства имеют два порта, один коаксиальный, другой - оптический. Одним из важных оптических протоколов является ADAT Lightpipe . Он передает восемь каналов цифрового звука по специальному кабелю со специально разработанным Alesis разъёмом ADAT.	TDIF (Tascam Digital Interface ) - патентованный формат, который использует 25-контактный D-Sub кабель для передачи восьми каналов цифрового звука между совместимыми устройствами. Это делает возможным двунаправленную связь, что означает, что только один кабель необходимо подключить для связи восьми входов и выходов из одного устройства в другое. Старая версия TDIF-1 не может отправлять или получать синхронизированную информацию (тут требуется отдельное соединение Wordclock). Новый TDIF-2 протокол может принимать и передавать синхронизации без дополнительных кабелей.

Симметричный (уравновешенный) вход является общепринятым техническим приемом, используемым в радиопередающих и звукозаписывающих студиях для защиты звукового сигнала от влияния внешних электромагнитных полей. Он становится особенно важным при использовании слабых сигналов, особенно от микрофонов, которые, как правило, имеют кабели большой протяженности (некоторые, в особенности телевизионные передающие студии, используют микрофонные кабели длиной до 1 км!).

При внесении уравновешенного соединительного кабеля в электромагнитное поле, в каждом из проводников кабеля индуцируются совершенно идентичные токи шума (наводок). Значения последовательных сопротивлений для каждой ветви кабеля совершенно одинаковы, также будут абсолютно равны значения шунтирующих емкостей и сопротивлений относительно земли. В силу этого токи наводок, или сигнала шума, в обеих ветвях характеризуются одинаковыми значениями падений напряжений и фазового сдвига, которые затем поступают на вход усилителя. Так как эти сигналы представляет собой синфазный сигнал, то в операционном усилителе происходит ослабление синфазного сигнала, тогда как полезный звуковой сигнал, представляя собой разностный сигнал, будет усиливаться.

Выходное напряжение стандартного звукоснимателя с подвижной катушкой составляет на частоте 1 кГц примерно 200 мкВ при скорости перемещения иглы 5 см/с, но этот же уровень сигнала на частоте 50 Гц перед его поступлением в блок частотной коррекции примерно на 17 дБ ниже, то есть составляет примерно 28 мкВ. Достижение цели, когда фон переменного тока будет практически неощутим при таком уровне полезного сигнала, становится достаточно нетривиальной задачей, поэтому на помощь необходимо привлечь любые доступные средства. Головка звукоснимателя изначально является симметричным устройством, поэтому необходимо рассмотреть, что могло бы привести к нарушению условия равновесия?

Для восстановления баланса необходимо немедленно заменить выходной соединительный кабель звукоснимателя, отказавшись от применения коаксиального кабеля. Соединительный кабель должен быть заменен проводом, так называемой витой парой, имеющей сплошной экран для каждого канала. Использование двух коаксиальных кабелей, отдельного для каждого канала, не представляется разумным выходом, так как увеличенное расстояние между внутренними проводящими жилами кабелей приведет к небольшому, но все-таки отличию в величинах токов шума для каждого плеча, значительно снижая эффективность борьбы с шумом.

Автор в своем звукоснимателе использовал для внутреннего соединения витую пару из сплошного серебряного провода диаметром 0,7 мм в изоляции из фторопласта, с экранирующей оплеткой поверх изоляции, выполняющей роль электростатического экрана. Оба витых провода были затем помещены в общий плетенный экран, который дополнительно удерживал оба провода вместе. Все экранирующие оплетки имели надежное электрическое соединение с металлической конструкцией рычага звукоснимателя, а также с металлическим основанием, на котором установлен шарнир крепления тонарма (с использованием клеммы, к которой подключался заземляющий провод сети питания). Все экранирующие оплетки провода должна быть сплошными и плотными, без пропусков и не образовывать пустот, поэтому обычный антенный кабель не может быть использован. Студийный видеокабель, либо многожильный (с центральным расположением жил) являются идеальными представителями кабельных изделий, не имеющих пустот в экранирующей оплетке. В случае, если внешняя пластиковая оболочка бывает по каким-то причинам удалена, то на экранирующей оплетке легко образуются складки и пустоты за счет отслаивания от внутренних слов кабеля. Помимо этого, кабель желательно помещать в изолирующий нейлоновый рукав для предотвращения дополнительных шумов, возникающих при касании экрана кабеля с другими заземленными металлическими частями конструкции.

Для подключения этого кабеля к предусилителю не должны использоваться, соединительные аудио-разъемы, так как они не являются симметричными соединителями, а идеальными для использования являются так называемые «профессиональные» соединительные 5-штыревые разъемы стандарта DIN или XLR с металлическими корпусами, хотя почти всегда кабельный ввод придется увеличивать в размере. Другим, и более громоздким вариантом, является использование двух 3-штыревых разъемов стандарта XLR, но это потребует применения индивидуальных (с двойным экранированием) кабелей, проложенных от основания тонарма, либо использования разделки кабеля под два разъема в районе подключения к предусилителю, которую выполнить квалифицированно бывает достаточно сложно.

Внутри тонарма по большей части все четыре провода от звукоснимателя просто скручены между собой (используются тонкие и без экранирования провода), так как это, прежде всего, значительно облегчает прокладку жгута проводов. Можно значительно снизить перекрестные помехи между каналами и фоновый шум за счет свивания проводов каждой индивидуальной пары для каждого канала на всем протяжении тонарма с последующим возвращением к схеме свивания четырех проводов (которая бывает часто необходима для снижения сопротивления вращению при прохождении проводов через подшипники шарнира и подключении их к выходному кабелю). Так как это изменение воздействует, в основном, на продольные токи, то оно имеет более выраженный положительный эффект в предусилителях с симметричным (уравновешенным) входом, но также действует благотворно и в предусилителях с несимметричным входом. Мартин Бэстин, получивший широкую известность своими модификациями продукции компании Garrard, заявил, что данный метод он использует уже много лет.

Уравновешенные (симметрированные) провода особенно выгодно применять для звукоснимателей с подвижной катушкой, помимо этого они позволяют снижать фоновый шум даже в случаях их использования с предусилителями, имеющими несимметричный вход.

Как различить симметричные и несимметричные кабели? Что такое экранирование и его преимущества. Экраны из фольги, проволочной сетки или проволочной спирали – что лучше?

Можно разделить все межкомпонентные соединительные кабели линейного уровня на два типа - симметричные и несимметричные. Симметричные кабели чаще всего используются в профессиональной деятельности из-за своих высоких характеристик шумоизоляции.

Несимметричные кабели имеют в обиходе название - бытовые, так как используются, в основном, для подключения аудио техники в частном случае. На конце несимметричного кабеля обычно находится RCA-разъем.

Длиной несимметричные кабели обычно более 10 дюймов, они очень восприимчивы к любым помехам, поэтому требуют дополнительного усиления заземления. Симметричные кабели устраняют любой шум и помехи, они могут быть намного длиннее несимметричных.

Отличить симметричные кабели от несимметричных можно по TRS разъёму или трех контактному XLR-соединителю. Симметричный кабель состоит из трех проводников: по первому передается положительный сигнал (positive), по второму идет отрицательный сигнал (negative), а третий используется как заземление.

В обоих проводниках сигналы идут одновременно, обратная полярность препятствует возникновению любых помех. Очень важно отличать одиночные стерео-кабели от симметричных моно-кабелей. Не смотря на то, что он имеют аналогичные TRS-разъёмы, метод подключения, а так же назначение у них абсолютно разные.

При подключении звукового оборудования применяются только экранированные кабели. Исключение составляют только оптические кабели и кабели для громкоговорителей. Экранирование - это создание своеобразной защитной стены, охраняющей провода кабеля, а значит и проходящий по ним сигнал, от электромагнитного излучения.

В случае, если помимо основного сигнала сквозь кабель пробиваются посторонние звуки - это значит, что защита малоэффективна и нужно усилить экранирование. К тому же хороший экран может служить как заземление.

В аудио кабелях экраны бывают трех разновидностей - из проволочной спирали или сетки и из фольги. Качественное экранирование кабеля возможно лишь тогда, когда экран закрывает полностью провода, по которым проходит сигнал.

В случае изготовление экрана из алюминиевой или медной фольги, под нее подкладывается сигнальные провода кабеля и оголенный провод, который затем тщательно обматывают. В таком исполнении экранирование достигается почти сто процентное.

Недостатки экранов из фольги в том, что они подвержены механическому износу. Для более длительной эксплуатации кабелей с такой экранизацией их используют, для соединения стационарного оборудования.

Экран из проволочной сетки на сегодня самый гибкий надежный. Оплетка кабелей сеткой позволяет переносить механическое воздействие с минимальными потерями. Этот вид экрана более востребован.

Для профессиональных целей, на пример, работе на сцене, где кабели постоянно испытывают механическое воздействие, экранирование проволочной сеткой самый оптимальный вариант.

Минус такого экрана - сложность в изготовлении, к тому же покрыть ею 100 процентов сигнальных проводов практически невозможно. Стандартная экранная проволочная сетка может покрыть от 60 до 85% площади всех проводов. Достаточно плотные проволочные оплетки делает лишь небольшой ряд производителей, да и показатель защиты в этом случае не превышает 96% площади покрытия провода.

Третий вариант экранирования - спиральный проволочный экран. Достоинство такой защиты, обеспечение кабелю возможности гнутся так, как не могут кабели с первыми двумя вариантами экранирования. Именно это качество наиболее ценится в концертной деятельности.

Недостатки - недолговечность работы, так как при механическом воздействии экран быстро приходит в негодность. К тому же покрытие защитой кабеля достигает всего 80%.

Кроме того, экран, созданный таким способом наиболее чувствителен к радиочастотным помехам. А все из-за того, что проволочная спираль сама по себе, как катушка, имеет индуктивность.

Есть на сегодня аудио кабели с двойной формой экранировки. В основном, это комбинация проволочной сетки и фольги, которая сохраняет прочность оплетки. Бывает и двойная спиральная оплетка, она не только покрывает большую часть проводов, но и намного надежнее, чем одинарная.

Давайте затронем такую тему, как коммутация домашней студии звукозаписи. Помимо всего музыкального оборудования, которое мы рассматривали ранее, нам понадобиться еще и хорошая система коммутации кабеля. То есть соединение всего музыкального оборудования с помощью кабеля. Большинство начинающих звукорежиссеров не придают этому особого значения, так как считают уже последним делом. Но на самом деле это грубая ошибка.

Хотите верьте, хотите нет, но я полностью убежден в том, что качество звука в студии любого класса зависит от качества коммутации. Проверялось это неоднократно в самых разных студиях и оборудованиях. Таким образом, можно сделать простой вывод. С безграмотным и некачественным соединением музыкального оборудования добиться хороших результатов нельзя. Именно по этой причине ниже я расскажу обо всех ключевых моментах коммутации в домашней студии звукозаписи.

Виды кабеля

Все кабели, которые используются в студии звукозаписи, делятся на два вида:

• Балансные или симметричные кабели — содержат в себе два сигнальных кабеля и одну металлическую оплетку.
• Небалансные или несимметричные — содержат один сигнальный кабель и одну металлическую оплетку.

Я считаю, что в своей студии стоит использовать балансные кабели. Называются они так потому, что распаиваются одинаково с обоих концов и их сигнальные жилы не перепутаны местами. Такая распайка дает преимущество в меньшем количестве шумов, которые возникают от различных наводок.

Виды разъемов

Давайте рассмотрим необходимые нам виды разъемов. Однако для начала, нужно разобраться в составных частях:

• Гнездо — это то, куда подсоединяют кабель;
• Штекер — это то, что подсоединяют.

Разъемы, которые используются в студии звукозаписи, бывают 4 видов:

Jack (может называться как толстый или большой джек) — его размер 6,3 мм. Еще он обозначается, как 1,4 дюйма. Штекер джек может быть двухконтактным и трехконтактным. Двухконтактный (TS) происходит от (Tip) (3) , то есть кончик и (Sleeve) (1) , то есть сама гильза. Разделено все это пластиковым черным колечком (4) . По сути здесь два контакта — тип и гильза. Что касается трехконтактного джека (TRS) , то здесь есть Tip (3) , Sleeve (1) и дополнительно добавлен Ring (кольцо в штекере) (2) , к которому подходит контакт pro-канала либо инвертирная фаза сигнала.

Трехконтактные джеки используются не только в качестве стерео, но и в качестве балансных моно-кабелей при определенной распайке. То есть если трехконтактный jack может использоваться в моно и стерео, то двухконтактный только в качестве моно-джека. Разъем jack обычно используют при подключении гитары, клавишных инструментов (например, синтезатор) , а также процессоров звуковых эффектов. Еще такой разъем стерео джека может использоваться для балансного к звуковой карте и подключения к ней и усилителя для наушников. По сути, это довольно-таки универсальный разъем.

— этот разъем, кроме как, размером больше ничем и не отличается. Бывает как двухконтактный, так и трехконтактный. В профессиональной среде minijack, пожалуй, используется только в . Поэтому более подробно о нем мы останавливаться не будем.

Canon XLR (XLR 3) — это профессиональный разъем и в бытовой аудиотехнике он, как правило, не применяется. Представляет собой металлический (иногда пластиковый) разъем с тремя штырьками. Как и в случае с джеком, эти штыри соответствуют тремя контактам: sleeve, tip и ring. С помощью такого xlr разъема коммутируется довольно большой объем студийного оборудования. Например, мониторы, предусилитель с микрофоном, а также микрофон с микшерным пультом, с аудиоинтерфейсом и многое другое.

(разъем тюльпан) — он часто встречается в бытовой аппаратуре, но может встречаться на некоторых бюджетных звуковых платах или мониторах. Обычно используется два разъема (левый и правый каналы) . В профессиональных студиях звукозаписи тюльпаны используются по большей части как разъемы цифрового интерфейса S/PDIF. Иногда встречаются и на как выходы для записывающего устройства. Но все же очень часто такой разъем встречается именно в бытовой технике и видеоаппаратуре.

Схема распайки кабеля

Я не буду рассматривать схему распайки кабеля, так как это очень долго. Но полностью оставить такую важную тему без внимания мы просто не можем. Поэтому я прилагаю графические схемы распайки всех необходимых соединительных кабелей и схемы подключения коммутации различного оборудования в домашней студии звукозаписи. Кликните по изображению чтобы увеличить.

Вы спросите: «А зачем вообще, паять? Почему нельзя купить готовые соединительные кабели?» Да, купить готовые можно. Но проблема в том, что не все кабели можно легко найти. А готовые распаянные обойдутся вам дороже, чем покупка отдельного кабеля, штекеров и дальнейшая распайка. Еще преимущество заключается в том, что можно купить кабель именно необходимой длины.

Но здесь есть и свои минусы. Дело в том, что не все умеют хорошо паять. В таком случае остается один наиболее оптимальный вариант — купить необходимый кабель и штекеры отдельно. А затем отдать все это профессионалу, который качественно все спаяет. Это выгодно во всех отношениях.

Теперь я хочу вам дать ряд советов по коммутации в домашней студии звукозаписи. Вы должны запомнить и по возможности следовать им. Вот эти рекомендации:

• Используйте только качественные кабели и разъемы . На этом не экономьте. Конечно, покупать кабель стоимостью в несколько десятков долларов за метр для менее бюджетной аппаратуры будет бессмысленно. Но и покупать поддельные и некачественные изделия за пару рублей за метр от неизвестных производителей тоже не вариант. Я доверяю таким производителям, как Klotz и Proel .
• Используйте одинаковые кабели для подсоединения одинаковых компонентов. Например, при подключении мониторов к аудиоинтерфейсу, каждый из них должен быть подключен к интерфейсу с одинаковым кабелем. Причем как по длине и распайке, так и по фирме производителя и даже самой модели.
• Выбирайте балансное подключение. Такое подключение дает намного меньше шумов, которые происходят от различных наводок и позволяет использовать более длинные кабели.
• Предпочитайте по возможности подключение с помощью разъемов XLR. Они обладают лучшими характеристиками по сравнению с остальными. Но если такой возможности у вас нет, например, когда выходы аудиоинтерфейса использованы джек, а на входе джек и xlr, то тогда используйте кабель джек джек.
• Если вы решите паять кабели самостоятельно — будьте очень внимательны и не перепутайте местами сигнальные жилы. В противном случае может возникнуть такая вещь, как противофаза и при записи стерео-сигнала в таком случае звука вообще, не будет слышно. А при воспроизведении звук будет взаимоподавляться, то есть один канал будет поедать другой. Поэтому если вы решите паять кабель самостоятельно, то руководствуйтесь теми схемами, которые приложены в этой статье.

На этом мы заканчиваем разбирать тему. Теперь вы знаете, какая должна быть коммутация в домашней студии звукозаписи. Вы уже знаете, какой вид кабеля лучше использовать, какие бывают виды разъемов и схемы распайки кабеля. Также в конце я давал вам полезные советы по коммутации кабеля в студии. Старайтесь обязательно их соблюдать.