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平衡好嗎?非平衡不好嗎?
HEAD4編輯 發表於2015-01-14 11:01:20  
前言
我的立場是儘量不用平衡,除非沒得選擇,我更希望在購買器材前,多瞭解、理性思考、防止被騙,以下整理我蒐集的資料和經驗,分享給大家!

本文由網友 hata6136 貢獻

 

【文章導讀】
平衡端子好嗎?
簡介平衡端子
平衡線路影響
9/30 補充說明
探討平衡 / 非平衡重點回覆
hata6136 樓主回覆
zhang230631 網友回覆
leaf428 網友回覆

 

 

平衡端子好嗎?
平衡端子好嗎?相信是多數玩家和新手的共通疑問,我經常接觸家父的業務器材,對於平衡端子混亂的規格實在頭痛,曾經問過為何使用這種類接頭?而且每家廠都不同,Roland 電子琴是一種,YAMAHA 電子鼓是一種,Pioneer 先鋒又是另一種,光那線就好幾條好嗎? 家父只回一句 : 「它們都不同,沒得選。」

好了!一句話解決,但以我好奇寶寶的個性,不會輕易上賊船,所以上述問題持續在我腦海裡生根,最終也知道原因了,現在來分析平衡 / 非平衡的差異所在。

 


簡介平衡端子
Balanced Cable 又稱為平衡接頭,常見的有 XLR 平衡輸入介面、Mini XLR……等,左右聲道獨立分開,接點從二至七個,一般音響用途是三個接點,此定義以說明書為準:
1. Ground 接地
2.正極
3.負極

TRS 接頭 左右聲道也是各自分開,可是左右分離訊號真的好嗎?甚至貴上不少,理論上沒錯,因為平衡設計線路是指「波形的正半波與負半波,分別使用各自的擴大線路進行放大,最後再結合成完整的波形和去除雜訊。」

因此真正平衡設計的線路,每聲道應該都有兩組相同對稱零件(正相與反相),兩聲道加起來便是四組零件,推力也較大,成本自然會增加。

此外,部分器材雖然有具備平衡式 XLR 端子輸入,卻不一定採用真正的平衡線路設計,此時稱作「偽平衡」,除了抬高售價之外,沒有任何實際效果。

 


平衡線路影響
平衡線路下,最直接影響的是聲音分離度,由於接地獨立,所以在長距離傳輸時(100m 以內)不易受到外界雜波訊號的干擾,多應用於專業器材,平衡介面正是因為長距離傳輸下,依然擁有高訊噪比的優點,而且平衡傳輸亦可以大幅降低共模失真,再加上推力兩倍的狀況下,不少人都認為平衡較好。

可是正常人使用時並不需要長距離(100m)與大推力的終端(例如耳機),所以並無分別,那麼改平衡目的到底為了什麼?簡單來說,當廠商在設計上偷工時,使用上平衡端子可以換得高訊噪比、抗干擾與降低共模失真等效果,如果器材本身在設計上已經做得足夠優秀,那平衡與否都不重要了。

 


9/30 補充說明
不少前端搭載 RCA、同軸等輸出都做得相當小,因為訊號放大的雜訊問題,所以時常在音響器材中看到:
訊源 ---> DAC(部分兼具前級功能) ---> 前級放大 ---> 後級放大

原因在於訊號過度放大會產生雜訊,如同 D 類放大利用數位頻率波型的疏密來輸出類比振幅的高低大小,由於效率高、發熱耗能低,因此不少器材都會選用,但是運用調整波形和原始信號有些不同,導致音質變差,最好的情況是 A 類放大。

A 類放大特點是電流稍強、效率不高、發熱高、雜訊稍大(常見於低價產品),推動中低阻高敏的喇叭或耳機相當適合,受惠於線性放大音質非常好,所幸目前普遍均是低阻高敏的後端,至於頂級器材不見得是低阻高敏,對於前端器材有相當高的要求,QUALIA 010、SONY MDR-SA5000、Sennheiser HD800 正是一例,甚至是我持有的上古神器、1975 年旗艦 YAMAHA HP-1 也是相同情況。

 


探討平衡 / 非平衡重點回覆
下文將整理本篇文章的重點回覆,內容不代表本站立場,僅提供給各位讀者們參考。


hata6136 樓主回覆


耳機、音響是相當科學的領域,絕對離不開理論,後面才是實做(聽感),好不好聽得視個人聽感,聽感這部份我贊成耳朵收貨,可是線路設計太差,即便是平衡也很慘 ; 至於不少耳機改平衡後,差異頗大,如同上文所述,平衡最大優點是雙倍推力與更低噪訊比(分離度、空間感都會加強)

聲音飽滿與否,相對推力有極大關係,在沒推好、驅動完整的狀況下,由於先天推力不足,改平衡輸出可以有明顯改善,除非本身具備平衡輸出,否則應該改善的是器材推力,或者換電壓、電流……等等。

我建議親自試聽器材之外,必須多看多討論相關知識,可以讓我們更加瞭解器材特性,我不考慮平衡的原因是"貴"這個字,同樣的零組件必須付出雙倍代價,用料不見得比較好,只要是優良設計的前端,即便不是平衡尚且足夠實力了。

我們得先瞭解欲添購的耳機,家中器材是否能夠應付?如果不行則更換為夠力的前端,不一定執意追求平衡,除非剛好有平衡,那算賺到了XD 我們發現適合平衡器材聽的音樂,通常為需要空間與力量的類型。

 


zhang230631 網友回覆


相對於單端,平衡的優勢是:
1. 平衡耳機的左右聲道分離,並且有單獨的接地端,可抵消 1/2 雜訊,因此背景更寧靜,錄音時的「黑位」更清楚。
2. 平衡耳擴的推力 x 2,驅動力更有餘裕。
3. 長距離傳輸失真低(耳機系統差異較小)。
4. 平衡耳擴更省電(相對容易達到驅動耳機所需的功率),尤其是隨身供電的機種,這項優勢會更明顯。


相對於單端,平衡的劣勢是 : 
1. 平衡耳擴需要雙倍的元件,單一聲道一個驅動電路,因此左右聲道則有兩個,等於提高了元件的配對難度,成本亦是兩倍。
2. 由於 XLR 長距離傳輸的失真低,雜訊也低,因此廣泛用於錄音室,但短距離的效果未必優異,關鍵在於耳擴的設計,有些設計良好的耳擴,即便是單端輸出,也能有好聲音,反之亦同。


聽過不少平衡耳擴,我的結論是 : 「未必平衡輸出就一定優於單端,關鍵看設計者如何設計。」市面上不乏推力充沛、素質極高的單端耳擴(包括偽平衡),普通水準的平衡擴卻不在少數,而且不是所有耳機都能夠改平衡,單邊出線的耳機除非硬改,從右側的外殼挖洞,重新焊上平衡線材,不僅僅是接頭變更而已,線材也必須是四芯線(利用線材隔離層接地)、六芯線,否則是無法享受到平衡的優勢。


HD650 本身屬於可換線設計,可藉由聲海自定義的接頭(如下圖),許多線廠早就針對 HD600/HD650 系列耳機推出升級線,而聲海的接頭可以單獨購買,例如下圖的 Acoustic Revive 就有能力製作不同規格的接頭。

 


Acoustic Revive RHC-2.5-HS-B for Sennheiser HD650

 

知名耳機型號 K701 由於不可換線,線材的接點已經焊死,除非解焊後再重新焊上新線。不過好家在,以 AKG 而言,K701 是個很特別的耳機,其他可換線的 K702、K702 65th、K712PRO、Q701 都是三芯線,而 K701 則是四芯線,可搭配四芯 XLR 完成另類的平衡,因為四芯 XLR 的定義是 +R、-R / +L、-L,接地 GND 共用,依靠線材外部的隔離濾網接地,所以即使 K701 是單邊出線的耳機,亦能享受到平衡的好處,僅需更換端子即可,可惜 K701 是單邊出線,右邊單體的入線得依靠上方頭戴內的鐵絲,來完成傳遞聲音訊號,效果未必好。

至於 K702、K702 65th、K712PRO、Q701 這類耳機所使用換線設計是「三芯 mini-XLR」,基本上已經不可改平衡了,因為平衡的定義接腳是 +R、-R、GND / +L、-L、GND,因此若想完成真正的平衡,兩邊都必須是「三芯 mini-XLR」 ; 可惜上述耳機都僅僅是單邊「三芯 mini-XLR」。

如同 Audez'e LCD-2 罕見地使用「四芯 mini-XLR」,而且是雙邊均有採用,雖然說 LCD-2 的「四芯 mini-XLR」僅用到三個接腳,但仍符合平衡耳機的定義。

四芯 XLR 又稱為卡農接頭,市場的主流是雙三芯 XLR,可選擇的端子更豐富,其中不乏大廠的製品,反而四芯 XLR 較少廠家製作。

只要是端子都有分為公頭、母頭,如何分辨很簡單,有插針的是公頭,沒插針的是母頭,整理如下:
耳機換線處(公頭) <---> 線材前端(母頭) <---> 線材末端(公頭) <---> 耳擴輸出(母頭)

 


此為雙三芯 XLR,左為母頭右為公頭,需要兩個三芯 XLR 端子。

 


此為三芯 mini-XLR 母頭,專為耳機而設計,因此比起一般的 XLR 母頭迷你許多。

 


此為四芯 XLR 公頭,目前聲海為了自家的 HDVD800、HDVA600 而設計的原廠線材,用來搭配自家的高端耳機僅需一顆端子即可完成整套平衡的流程。


最後,關於線材的選購,我認為等到原廠線聽熟後,再考慮換線,一般而言,原廠線都有針對性的調音,想要找到全面性的提升非常地困難,而市面上所謂的「升級線」其實是「調音線」居多,真正的升級線非常少,我聽過且認可的線材暫時只有 Acoustic Revive,以我的 MDR-Z1000 測試,與原廠線比較後,有著可聞的提升,在保有原有聽感上進一步強化素質。


目前平衡傳輸也延伸應用在隨身裝置上,四極 TRRS 接頭、RSA 自定義接頭、iBasso 自定義接頭,前者類似常見的線控耳機,只是增加的 pin 腳並非用於麥克風接聽,而是最為 +R、-R、+L、-L,GND 接地端為線材隔離層 ; 至於後者則必須搭配 RSA、iBasso 專屬平衡耳擴,使用訂製的線材(因為特殊接頭的緣故),才能達到平衡傳輸,其實和家用平衡系統的原理是相近的,主要差異是接腳定義。

網路磨改神人 - gameguy 撰寫文章 : [地球第一資料最齊]各式XLR 平衡插座定義 終極破解,寫得非常詳盡且清楚,值得參考!
 


leaf428 網友回覆


平衡優點:
電壓兩倍、雜訊抵消


平衡缺點:
原件配對、端子品質


理論上當然是平衡好,因直接假設配對沒問題、端子品質和 RCA 一樣好,但問題是做不到,不過愈高階的器材愈講究配對,所以其實是不用煩惱,不會出現問題。

至於端子真的無法比了,不過在十萬以下的器材,多數 RCA 相對於 XLR 沒有好到哪去的,所以晶體機我傾向於支持平衡,因為配對相對簡單,可是管機就困難了,須找到四根同樣的管子,再加四顆同樣的輸出變壓器,實在是找人麻煩,哈哈!

至於平衡用料是兩倍,這件事可以忽略,因為通常是設計單聲道的電路,僅需要將它視為乘以 2 或乘以 4 的問題,用料部分,除非是頂級器材所使用發燒電容、發燒電阻,兩個聲道也不過增加幾個晶體、電阻、電容,每一項的價格都在 20 元以下,可以直接忽略不計,哈哈!

證是為何不少五萬元級以上的 DAC,直接製作六套類比放大(兩聲道 RCA,四聲道 XLR),省去把平衡訊號轉回單端訊號的處理步驟。


P.S. 推挽的定義是:在推挽式放大電路中,兩個電晶體各在不同的半週期輪流工作一個電晶體導通,另一個便截止,如同一推一拉地使電路輸出全週期的信號一般,因此稱為推挽式放大電路,概念像是將兩個 B 類放大組合成為一個 A 類放大,相對平衡意義是不一樣的。

     
 
      
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