Классификация типов разъёмов и кабелей по типам сигналов и задачам.

Все кабели с разъемами, предназначенные для соединения оборудования (коммутации, процесс коммутирования – соединения между собой), на сленге называется одним словом - «КОММУТАЦИЯ».

 

Сигнальные (низковольтные) кабели звукового комплекса предназначены для передачи аудиосигналов невысокого уровня (от десятков милливольт до нескольких вольт) при небольших значениях силы тока. Это все межблочные соединители между источниками сигнала, приборами обработки и микширования и входные кабели усилителей мощности. Сигнальные кабели подразделяются по конструктиву на балансные и небалансные. В профессиональном оборудовании почти всегда используются симметричные (балансные) линейные соединения компонентов системы.

 

В основном все небалансные кабели являются инструментальными (для присоединения электромузыкальных инструментов), а также для присоединения приборов с небалансным выходом, такие как носитель (CD, MD и т.д.). Инструментальный кабель напоминает коаксиальный видеокабель («антенный»), то есть имеет коаксиальную структуру. Он состоит из центрального проводника, внутреннего диэлектрика, экрана и внешней оболочки. Иногда между диэлектриком и экраном помещается антистатический слой.

 

Экран кабеля (как небалансного, так и балансного) играет двойную роль: общий проводник и защита от внешних электромагнитных наводок. Экран линейного кабеля может быть медный плетеный, медный спиральный и из алюминиевой фольги.

 

Балансный кабель применяется для соединения устройств с балансным входом или выходом. Состоит из двух центральных проводников в изоляции, экрана и внешней оболочки. Центральные проводники свиты между собой.

 

 

 

Центральные проводники представляют собой витую пару. Каждый проводник выполнен из свитых вместе тонких медных жил в изоляции. Требования к центральным проводникам балансного кабеля аналогичны требованиям к центральному проводнику небалансного кабеля.

По своим свойствам (по сопротивлению, погонной емкости и т.д.) балансные кабели подразделяются на «микрофонные» и цифровые. Цифровые в свою очередь могут быть предназначены для передачи цифровых аудиосигналов или DMX сигналов управления световым оборудованием.

 

Симметричные кабели так же выпускаются в виде «мультикоров», когда под общей оболочкой объединены несколько балансных линий.

 

Применяемые разъемы:

Для симметричных соединений используются разъемы типа XLR-F, XLR-M и TRS-джек диаметром 1/4"(6,3мм). (Буква F в маркировке разъемов обозначает «женский» (female, «мама»), а M — «мужской» (male, «папа»))

 

 

 

Разъем XLR-F                                 Разъем XLR-M.

Разъем TRS(балансный джек), из за того, что применяется в стереовыходах на наушники иногда

называют «стерео-джеком»

 

Для несимметричных соединений применяются разъемы типа TS 1/4"(6,3мм) и RCA, в быту именуемый «тюльпан».

 

Разъем TS(«моно-джек»).           Разъем RCA («тюльпан»)

 

Теперь рассмотрим вопрос распайки разъемов XLR, TRS, TS, RCA на кабель. Возможные варианты распайки для соединения «баланс-баланс» представлены на рисунках:

 

Кабель XLR-XLR.

 

Стандартно такой кабель имеет на концах разъемы XRL-M («папа») – XLR-F («мама»). Может при необходимости наращиваться друг с другом.

Контакт 1 предназначен для соединения с общим проводником (экранирующей оплеткой кабеля), контакт 2 — с "плюсовым", а контакт 3 — с "минусовым" проводниками. Кроме того, есть не показанный на рисунке контакт 0— корпус разъема, иногда его соединяют с контактом 1 (из практике не советую этого делать). После припайки кабеля соответствующие контакты двух половинок разъема должны оказаться соединенными: контакт 1 штекерной части должен соединяться проводником кабеля с контактом 1 гнездовой части разъема XLR, контакт 2 — с контактом 2, контакт 3 — с контактом 3.

 

Если при распайке кабеля перепутать местами контакты 2 и 3, то сигнал, поступающий от источника, окажется инвертированным. При использовании единственного микрофона это не так уж и страшно, но если звук одного и того же источника вы одновременно снимаете двумя микрофонами, то при инвертировании одного из сигналов будет происходить их противофазное сложение. В худшем случае звука вообще не будет, а в лучшем - его тембр окажется заметно обедненным.

 

Выходом в звуковом оборудовании всегда является XLR-M «Папа», а входом – XLR-F «Мама». Внимание!!! В световом оборудовании, для передачи сигналов управления DMX протокола, наоборот: выход – «мама», вход – «ПАПА»

 

Кабель TRS-TRS («джек-джек симметричный»)

 

 

По аналогии выглядит схема распайки несимметричного (небалансного) инструментального кабеля TS-TS.

 

Двухконтактный разъем отличается от трехконтактного отсутствием контакта Ring. При использовании двухконтактного разъема контакт Sleeve соединяется с общим или земляным проводником, например экранирующей оплеткой кабеля, а контакт Tip — с сигнальным проводником.

 

Трехконтактный разъем при использовании для симметричной коммутации распаивается следующим образом: контакт Sleeve соединяется с общим проводником. Контакт Tip предназначен для передачи сигнала в фазе (+). Контакт Ring предназначен для передачи сигнала в противофазе.

Показанные выше кабели являются стандартными и основными при соединении приборов в звуковом тракте, но иногда появляется необходимость сделать переход с разного типа разъемов, «баланс- небаланс» и «небаланс-баланс». Следующие типы кабелей имеют статус «переходников», и схемы их соединений примут вид:

 

Кабель XLR-TRS:

 

 

 

Кабель XLR-TS:

 

 

Кабель XLR-RCA:

 

 

.                                                 Кабель TRS-TS:

 

 

Такие соединения (переход «баланс-небаланс» и «небаланс-баланс») допустимы для коротких межблочных соединений, но при этом надо учитывать, что амплитуда сигнала уменьшается вдвое. Для длинных линий надо использовать специальные устройства, преобразующие небалансный сигнал в балансный и обратно.

 

Для присоединения приборов обработки звука к микшерским пультам применяются инсертные (Insert, разрыв) кабели:

 

Такие кабели обеспечивают посыл («send») и возврат («return») сигнала во внешние аналоговые приборы обработки.

 

Для несимметричного кабеля надо помнить, что он не должен быть длинным.

Кроме того, при прокладке любого сигнального кабеля нужно исключить близкое параллельное расположение с акустическими кабелями, кабелями питания и компьютерными кабелями, а так же с мощными электронными приборами, чтобы избежать наведенных паразитных помех («наводок»), которые определяются электромагнитной совместимостью устройств и сигнальных линий.

 

Дополнительно о коммутации и распайке можно почитать здесь: http://roniker.ru/publ/pravilnaja_kommutacija_i_raspajka_kabelej/1-1-0-24

 

Для соединения друг с другом у приборов имеются различные типы входов и выходов, которые классифицируются по уровням сигнала и входному-выходному сопротивлению на Инструментальные, Микрофонные и Линейные:

 

Инструментальный вход – вход для подключения электроакустических музыкальных инструментов. Обычно уровень сигнала доходит до 20-40милливольт. Требует высокого входного сопротивления, для отсутствия демпфирования источника.

Входное сопротивление инструментального входа – 100-300кОм, (высокоомный вход). А, у хороших ламповых инструментальных усилителей достигает более одного мегаома.

Из-за высокого значения входного сопротивления, кабели, которые соединяют электроакустические инструменты с инструментальным входами, сильно подвержены наводкам и помехам.