Балансный и небалансный кабели: подключайся правильно

Преимущества и недостатки подключения

Балансное подключение вследствие технических особенностей имеет пару преимуществ.

Передача спутникового сигнала без малейших помех, искажений на достаточно большие расстояния. Достигается это по следующей причине: разность потенциалов инверсионного и прямого балансовых сигналов вдвое больше сравнительно с разностью потенциалов единственного сигнала и «земли» в линии небалансной. В последнем варианте на выходе получается чистое звучание без значительных помех и искажений на расстояниях порядка 15-20 м, в то время как при балансовом подключении спутниковая линия фактически достигает длины в 200 и более метров.
Второе преимущество – более высокая устойчивость к искажениям, достигаемая несколькими обстоятельствами. Аудиоданные транспортируются противофазным сигналом, вследствие чего синфазные помехи, образованные наружными наводками, гасятся. Кроме этого, присутствующий 3-ий проводник способствует контролю разницы инверсионного и прямого импульсов; детектированию искажений, образовывающихся в одной из 2-х медийных линий; снижению разными вариантами давления на полезные импульсы (к примеру, за счет смешения входящих инверсионного и прямого импульсов). Наконец, еще один несомненный плюс – бо́льшее расхождение потенциалов между инверсионным и прямым дифференциальными проводниками, по сравнению с расхождением потенциалов между одним сигналом и «землей» небалансной линии, дает более стойкий к ослабеванию аналогового сигнала с бо́льшим соотношением «сигнал-звук».

Недостаток балансового подключения – наличие вспомогательного передатчика и более сложного воспроизведения передающего и принимающего оборудования.

Тестовые стенды

Для того чтобы проверить все наблюдения и теоретические выкладки на практике я отправился в шоурум Schiit Audio, где есть возможность послушать балансные устройства различного класса как с наушниками, так и с акустикой. Последнее было необходимым условием для выяснения, какой же способ подключения наушников дает звучание, наиболее близкое к тому, что мы слышим при прослушивании стереосистемы. Из имеющегося набора аппаратуры я выбрал усилитель Schiit Audio Jotunheim со встроеным ЦАПом и связку из ЦАПа Schiit Audio Yggdrasil и усилителя Schiit Audio Ragnarok, работающую как с наушниками, так и с акустикой Sonus Faber Olympica III. В роли проигрывателя и источника контента выступил мой ноутбук с Windows 10 и приложением Foobar2000.

В рамках одного производителя выстроить балансный тракт проще всего

Наушники ОРРО РМ-1 подключались фирменными кабелями — балансным и небалансным. Внешне они идентичны и отличаются только разъемом подключения к усилителю: привычный трехконтактный jack у небалансного и четырехконтактный XLR у балансного кабеля.

HDMI ARC

Разъём HDMI ARC

Наверняка вы знакомы с цифровым форматом передачи видео HDMI, но чем от него отличается HDMI ARC?

HDMI ARC (High Definition Multimedia Interface Audio Return Channel) – интерфейс, способный одновременно передавать изображение высокой чёткости и звук.

С логической точки зрения это аналог оптического кабеля, однако, внутри он устроен иначе и используется медь, а не оптоволокно внутри, поэтому с технической точки зрения это совершенно иной кабель.

Будьте внимательны при выборе HDMI ARC кабеля, они все обратно совместимы с разъёмами HDMI, но не наоборот.

Это значит, что если ваш телевизор поддерживает только HDMI, это значит, что, если его подключить к иному устройству кабелем HDMI ARC, изображение передаваться будет, но не звук. Чтобы и звук, и изображение передавались по одному кабелю одновременно, строго необходимо, чтобы и телевизор и второе устройство поддерживали протокол HDMI ARC. Об этой поддержке узнайте из инструкции к вашим гаджетам.

Передача звука по IP

В последнее время все чаще используется цифровая передача звука по стандартным локальным вычислительным сетям с использованием протокола IP. Такую передачу разрабатывали многие компании, но так получилось, что в настоящее время лидирующим решением стал протокол Dante от австралийской компании из Сиднея Audinate Pty. Ltd.

Протокол был разработан в 2006 году, но самое главное — кроме протокола компания разработала все необходимые микросхемы и до сих пор выпускает их самостоятельно и никому не даёт лицензии на их выпуск. С одной стороны, плохо быть жадными, но с другой — все отлично работает!

Если кратко — то можно передавать до 1024 каналов звука по одному сетевому кабелю! Конечно, ограничений хватает, но учитывать эти ограничения должен инженер проектировщик системы.

Выглядит настройка Dante примерно так, как на рисунке. Поэтому, если видишь такую картинку на экране ноутбука инженера — то легко поймёшь, что он делает.

Коммутация производится простым проставлением зелёных галочек на пересечениях входов и выходов — что может быть проще?

Кроме протокола Dante были и другие протоколы для передачи звука по локальной сети. Многие компании пытались по-разному решить проблемы непрерывной потоковой передачи данных.

Здесь приведён неполный перечень этих протоколов просто для понимания того, о чём говорят инженеры, когда произносят непонятные слова.

CobraNet — старый протокол, одна из первых реализаций передачи звука по сети.

AES67 — новый протокол, который призван объединить ряд предыдущих.

AVB (Audio Video Bridging) — открытая технология, которая позволяет передавать не только звук, но и видео. Но этот протокол требует использования только совместимых коммутаторов локальной сети.

SMPTE 2022 — один из открытых протоколов для систем вещания.

Bluetooth

Беспроводные наушники Jabra Elite 85h с возможностью проводного подключения

Если вам надоели провода – нужен Bluetooth. Популярность этого типа подключения наушников растёт день ото дня и это не удивительно, если в домашних условиях провод наушников почти не мешает, то в пути он становится лишней деталью.

Но помните, что Bluetooth – это вечный компромисс между удобством и качеством звука. Если при использовании недорогих наушников ограничивающим фактором, скорее всего, будут драйверы и общая настройка звука, то в более дорогих решениях именно Bluetooth станет бутылочным горлышком, не позволяющим насладится истинным качеством музыки.

Даже передовые кодеки семейства aptX или LDAC не способны передать музыку без потерь. Справедливости ради отмечу, что беспроводные наушники мы слушаем, чаще всего, в пути, где нас сопровождает большое количество внешнего шума, звуков и иных помех, поэтому вслушиваться в тонкие нюансы музыки некогда, да и невозможно и для этих целей Bluetooth себя отлично оправдывает.

Но в домашних условиях я всё ещё настоятельно рекомендую использовать проводные наушники, они дадут лучший звук за меньшие деньги.

Среднее время задержки при воспроизведении звука разных Bluetooth кодеков

Ещё одна проблема Bluetooth наушников – рассинхронизация звука и изображения при просмотре видео. Не все кодеки позволяют воспроизводить звук одновременно с изображением. Согласитесь, неприятно смотреть фильме, где персонаж открывает рот и что-то говорит, а вы слышите это на секунду позже и продолжаете слышать, когда персонаж уже не шевелит губами.

Если вы планируете смотреть много видео в беспроводных наушниках, убедитесь, что телефон и наушники поддерживают кодеки с низкой задержкой, такие как aptX LL или LDAC.

Обработка звука

Звук в чистом виде в очень редких исключениях может быть сразу воспроизведён в помещении с нормальным результатом. Чаще всего без обработки слушать полученный звук не очень комфортно.

Для обработки звука придумали целую кучу устройств. Наиболее распространённые в мультимедийных системах — это цифровые звуковые процессоры. Инженеры напихали в них в виде программных модулей всевозможные блоки — фильтры, задержки, эквалайзеры и прочее. И очень удобно простыми движениями мышки создавать систему обработки и коммутации звука накидывая картинки на рабочий стол.

Иногда применяются и отдельные устройства обработки звука. К примеру подавители обратной связи в помещениях с микрофонами. Но это оправдано только тогда, когда отдельное устройство работает на порядок лучше универсального цифрового процессора.

Разъем TRS – «джек»

Стандарт TRS является одним из старейших и проверенных временем, поскольку впервые применялся еще на заре проектирования телефонных коммутаторов в XIX веке. Изначально TRS-разъем имел упрощенную TS-конструкцию (отсутствовал дополнительный канал-кольцо). Суть же самой аббревиатуры заключается в следующем:

T = tip
– в переводе с английского «кончик»;
R = ring
– в переводе с английского «кольцо»;
S = sleeve
– в переводе с английского «гильза»;

Конструкция TRS-штекера полностью оправдывает его составные части: остроконечная гильза с пластиковыми перегородками-изоляцией, разделяющими каналы. Общепринятым стандартом TRS-штекера и, соответственно, порта, является традиционный стерео-джек, предусматривающий три контакта: левый
и правый
каналы + земля
.

С появлением смартфонов, TRS претерпел незначительные изменения, получив дополнительное кольцо, отвечающее за микрофонную гарнитуру (формат TRRS
). Дальше всех пошла компания Sony, представившая серию смартфонов Xperia Z, гарнитура которых имеет пятиконтактный джек (TRRRS
) на два кольца которого запитаны два микрофона: один для записи речи, другой – для шумоподавления.

Существует три типоразмера
аудиоразъемов TRS:

6,3 мм джек (1/4 дюйма). Используется в профессиональном музыкальном оборудовании: от микшеров и звуковых карт, до микрофонов и музыкальных электроинструментов.
3,5 мм джек. Универсальный аудиовыход, который используется в потребительской электронике и портативной технике любого уровня.
2,5 мм джек. Стандарт, который постепенно уходит в прошлое. Сфера применения: портативная техника, тюнеры, порты подключения чашек наушников со съемными шнурами.

Как слушается:
Подключение посредством TRS является самым простым: под любой размер порта и штекера несложно подобрать соответствующий переходник, но главным врагом дешевизны остается физика. От TRS не ждите «сверхзвука» и лавр «эталонного винила».

Подключение наушников

Проводное подключение наушников к источнику звука

Одним из немногих типов подключения аудиотехники, с которым знакомы, наверное, все поголовно – это разъём для наушников. В высококачественных наушниках и высококлассном оборудовании используется джек с размером 6,3 мм, исторически он появился первым. Самым распространённым стал джек 3,5 мм благодаря надёжной фиксации в гнезде и скромным размерам, которые подошли для использования в портативной технике.

Есть ещё один стандарт – 2,5 мм, но встречается он гораздо реже и только в тех случаях, когда размер имеет значение.

С технической точки зрения это одинаковый разъём, который выполнен в трёх размерах, функционально он ничем не отличается.

3,5 мм джек для подключения наушников

Но при широком распространении современных телефонов появилась надобность передавать речь в добавок к звуку, так появилась модификация разъёма для наушников с дополнительным контактом, предназначенным для передачи речи.

Разъём называется: TS, TRS и TRRS.

TS – способен передать только моно звук. Один контакт передаёт полезный сигнал, второй выполняет роль «земли».
TRS – передаёт стерео звук.
TRRS – передаёт стерео звук и в дополнении сигнал от микрофона.

Весь мир использует определённую схему последовательности контактов разъёма TRRS, где второй R является контактом для микрофона. Но в компании Apple решили, что им это не подходит и поменяли два внутренних контакта местами. Функционально ничего не изменилось, но теперь, если вы не купили специальную гарнитуру, на коробке которой отдельно напечатан слоган «Made for iPhone», микрофон работать не будет. Хитрый маркетинг и никакого мошенничества.

Степени совершенства

Из этого можно сделать один крайне интересный вывод: устройство с балансным выходом для наушников не обязательно должно быть балансным на всей протяженности звукового тракта. В ситуации с Schiit Audio Jotunheim можно проследить всю схемотехнику и увидеть собственными глазами, что это устройство — действительно балансное от начала и до конца. Но ничто не мешает сделать USB-ЦАП с балансным усилителем для наушников на одной стереофонической микросхеме ЦАПа и с небалансным трактом внутри. Достаточно установить на выходе два мостовых усилителя, и вот мы уже имеем балансный выход для наушников на небалансном устройстве. Отсюда возникает вполне логичный вопрос: имеет ли это смысл или же является бесполезным суррогатом?

Единого представления о балансном разъеме у производителей усилителей и источников нет, поэтому производители наушников подстраиваются сразу под всех

Рассмотрим оба варианта работы. Во-первых, полностью балансная схемотехника имеет неоспоримое преимущество, выраженное в низком уровне искажений, которое обеспечивает симметричная схема. Во-вторых, в полностью балансном включении схемотехника симметрична от начала и до конца. Оба звуковых канала после ЦАПа или аналогового балансного входа не имеют общей «земли» и никак между собой не связаны, что гарантирует максимальное разделение каналов. В схеме, у которой только выходной каскад будет балансным (мостовым), разделение каналов окажется меньше, чем в полностью балансной схеме, но все же больше, чем в небалансной.

Наушники Sennheiser имеют два штатных кабеля: балансный (подключен, с большим «джеком») и небалансный (лежит рядом с маленьким 4-контактным «джеком»)

При этом в обоих вариантах используется сдвоенное включение усилителей, что подразумевает удвоение выходной мощности. Таким образом, для получения того же уровня громкости усилитель будет в два раза менее нагружен, нежели обычный. Двукратный запас мощности положительно отразится и на динамике звучания, и станет дополнительным средством повышения качества, ведь при малой нагрузке усилитель имеет меньший уровень собственных искажений и шумов, то есть будет звучать чище и детальнее.

Инженеры TEAC решили, что даже имея небалансный источник, грех не воспользоваться сдвоенными усилителями

Хорошим примером реализации выходов в балансном усилителе служит модель TEAC UD-503. Фирменная схемотехника позволяет максимально эффективно использовать все возможные варианты использования в любой ситуации. При балансном подключении тракт получается полностью балансным.

Балансную схемотехнику легко узнать в любом устройстве: все та же симметрия

При небалансном по-прежнему есть прибавка в качестве звучания балансных наушников благодаря фирменной технологии с активной «землей», когда сигнал превращается в балансный на входе усилителя мощности. Наконец, при подключении обычных трехконтактных наушников каждый канал усиливается в мостовом режиме.

Близость к истине

В ходе тестирования я нашел песню, которая идеально подходит демонстрации этой разницы в звучании: «Everything» – Wasis Diop из саундтрека фильма «Афера Томаса Крауна». Моменты, где бэк-вокалисты выдают нечто вроде «оу-оу-о» в левом и правом канале перекликались с основным вокалом.

Без переходников обладателю балансных наушников никак не обойтись

На балансном подключении громкость, слышимость и разборчивость основного и бэк-вокала практически равнозначны, а бэк-вокалисты располагались широко

На небалансном внимание фокусируется на основном вокале, который звучит четче, бэк-вокалисты находятся ближе к центру и растворяются где-то в общем музыкальном фоне

Фирменный кабель от наушников Sennheiser. Чтобы вы не подумали, что балансные наушники — удел твикеров, самодельщиков и прочих энтузиастов

Определить, какой из двух вариантов больше соответствует истине помогла референсная система из ЦАП Schiit Audio Yggdrasil, усилителя Schiit Audio Ragnarok и акустики Sonus Faber Olympica III. На совершенно различных по характеру записи треках звуковая сцена, которая выстраивалась при балансном подключении наушников, максимально близка к той, которую я слышал при прослушивании музыки с помощью акустики.

Немного математики

Наш орган слуха воспринимает громкость чуть иначе, так увеличение громкости на 10 dB мы воспринимаем как в 2 раза более громкий звук. Например, громкость в 70 dB для нас звучит в 2 раза громче, чем 60 dB и в 4 раза громче, чем 50 dB. Это непривычно, но, если задаться целью, вы быстро освоитесь с логарифмической шкалой.

Для вычислений можно выбрать базовой громкостью значение 85 dB, потому что это довольно громко, но при этом недостаточно громко, чтобы было возможно повредить слух краткосрочным прослушиванием звука с такой громкостью.

Чуть выше я предложил вам узнать значение чувствительности ваших наушников и это н случайно. Это значение покажет нам как громко будут звучать наушники если подать на них сигнал мощностью один милливат.

Обычно, если мы говорим о наушниках, которые предназначены для прослушивания музыки, это значение довольно громкое и слушать на таком уровне музыку я не советую, т.к. можно безвозвратно повредить слух. Но это значение поможет нам произвести необходимые подсчёты для того, чтобы понять нужен нам усилитель или нет.

Для того, чтобы увеличить громкость на 10 dB нам нужно подать на наушники в 10 раз более мощный сигнал. Верно и обратное, чтобы уменьшить уровень громкости, нам нужно уменьшить мощность сигнала в 10 раз.

Но как сюда вписывается напряжение?

Для расчётов будем использовать следующую формулу: Voltage(Vrms)=√

И не забудьте, что все расчёты для наушников ведутся в милливаттах, поэтому не забудьте разделить указанную мощность на 1000 перед вычислениями.

Хорошо, теперь давайте разберём пару примеров, чтобы вам было более понятно, как происходит расчёт.

Наушники 1. Имеют сопротивление 300 Ом и чувствительность 85dB/mW. Это значит, что для того, чтобы звучать на уровне 85 dB нужно подать ток мощностью 1mW с напряжением 0.55Vrms. Однако, чтобы увеличить громкость на 10 dB нам уже понадобиться сигнал с параметрами 10 mW и 1,73 Vrms. Это достаточно высокие параметры и обычный телефон с этим никак не справится. В этом случае отдельный усилитель нам необходим.

Наушники 2. Имеют сопротивление 32 Ом и чувствительность 105dB/mW. Для того, чтобы они достигли уровня громкости 85 dB нужен сигнал с параметрами 0.01mW и 0.02Vrms, что легко достижимо силами обычного телефона. Поэтому таким наушникам отдельный усилитель не нужен, они могут звучать с максимальной громкостью даже будучи подключенными к обычному телефону.

Коаксиальный цифровой выход S/PDIF. Разъем RCA и TOSLINK

По мере развития индустрии звукозаписи, перед инженерами по-прежнему стоял вопрос по возможным способам минимизации акустических искажений и помех. Так был найден коаксиальный способ передачи данных S/PDIF. S – компания Sony, P – компания Philips, принявшие участие при разработке данного стандарта; DIF – digital interface (в переводе с англ. «цифровой интерфейс»).

Главная особенность коаксиального цифрового выхода заключается в отсутствии необходимости преобразовывать звук из цифрового в аналоговый, что и позволяет сохранить исходное качество сигнала с минимально возможным уровнем потерь.

Самым популярным цифровым выходом принято считать RCA – «тюльпан», созданный еще в 40-х годах прошлого века. Еще одним вариантом реализации S/PDIF считается оптический кабель и порт формата TOSLINK, преобразующий электрический сигнал в оптический. Затем оптический луч передается по экранированной оболочке кабеля. Особенность оптической передачи сигнала заключается в том, что он не поддается никаким электромагнитным помехам. При поступлении к источнику воспроизведения, оптический сигнал вновь преобразуется в электрический.

Как слушается: Оптика требует тонкого подхода и любит дорогие аксессуары. Приготовьтесь повозиться с подбором оригинального качественного кабеля, но результат оправдает себя с лихвой. Вариант с цифровым подключением исключает лишний виток преобразований, что также положительно сказывается на качестве звука.

Плееры Astell&Kern:

Чем старше в классе модель от корейского производителя, тем лучше он звучит. Для Astell&Kern это аксиома. От простенькой модели Astell&Kern AK Jr с единственным джеком, до симбиоза оптики и TRS с дополнительным балансным входом в моделях AK240 и AK380.

Astell&Kern AK380: TRS-джек, оптический 3,5 мм, балансный выход (4-пиновый 2,5 мм, требует подключения усилителя);

Astell&Kern AK240: TRS-джек, оптический 3,5 мм, балансный выход (4-пиновый 2,5 мм, требует подключения усилителя);

Astell&Kern AK120 II: TRS-джек, оптический 3,5 мм, балансный выход (4-пиновый 2,5 мм, требует подключения усилителя);

Astell&Kern AK100 II: TRS-джек, оптический 3,5 мм, балансный выход (4-пиновый 2,5 мм, требует подключения усилителя);

Astell&Kern AK Jr: TRS-джек.

Плееры Colorfly:

«Made in China» – это вердикт качеству каким мы привыкли его воспринимать при виде данной надписи. Когда речь заходит о Hi-End, китайские инженеры не могут позволить себе «сделать плохо». Плееры от Colorfly отличаются стильным дизайном и наличием хорошего арсенала портов (особенно в модели Colorfly C4 Pro).

Colorfly C4 Pro: TRS-джек 3,5 и TRS-джек 6,3 мм (работают синхронно); S/PDIF.

Colorfly C10: TRS-джек, балансный выход (3,5 мм джек);

Colorfly C3: TRS-джек.

Плееры HiFiMAN:

Широкий ассортимент моделей от американского производителя HiFiMAN позволяет подобрать плеер по вкусу даже в том случае, если вы руководствуетесь исключительно его внешним видом. Оригинальное решение производителя – наличие переключателя с обычного на балансный порт TRS 3,5 мм.

HiFiMAN HM-901s: TRS-джек, балансный выход (3,5 мм джек);

HiFiMAN HM-901: TRS-джек/балансный выход (4-пиновый порт, комплектуется переходником; предусмотрен переключатель);

HiFiMAN HM-802: TRS-джек/балансный выход (4-пиновый порт, комплектуется переходником; предусмотрен переключатель);

HiFiMAN HM-700: TRS-джек/балансный выход (4-пиновый порт, комплектуется переходником; предусмотрен переключатель);

HiFiMAN HM-650: TRS-джек, балансный выход (3,5 мм джек);

HiFiMAN HM-603: TRS-джек, балансный выход (3,5 мм джек);

HiFiMAN HM-601 Slim: TRS-джек, балансный выход (3,5 мм джек).

О портах, штекерах и типе передачи сигнала можно говорить бесконечно долго. Единственно верным же советчиком могут стать ваши собственные уши. Любая из представленных в рамках этого материала моделей звучит на порядок лучше смартфона и бюджетной флешки с поддержкой MP3. Это и есть Hi-End.

iPhones.ru

В чем разница и чем радуют Hi-End-плееры? Мечты о том, что когда нибудь инженерная мысль сольется воедино и на мир сойдет единый универсальный порт, который будет лишен недостатков, будет подходить под любые цели в любой отрасли, так и остаются мечтами. Оптический, коаксиальный, джек, S/PDIF… От этого разнообразия голова идет кругом. Сегодня мы разберемся с основными…

Рассказать

Принцип работы

Чтобы понять принцип работы усилителей, рассмотрим часть.

По делятся на:

Низкоомные.
Высокоомные.

Сопротивление наушников называют «импеданс». Что это означает? Данное слово подразумевает, что имеется в виду полное сопротивление – активное и реактивное в целом. Производители обычно указывают только активное сопротивление, поэтому импеданс сложно узнать. От импеданса зависит чувствительность наушников.

Для :

Сопротивление низкоомных – доходит до 100 Ом.
Значение Ом у высокоомных начинается от 100.

Для внутриканальных (классических вкладышей):

Низкоомные — до 32 Ом.
Высокоомные – более 32 Ом.

Звучание из вкладышей сложно улучшить. Наушники с шумоподавлением имеют встроенный усилитель. Однако полноразмерные наушники могут выдать больше качества и громкости, если использовать их с усилителем для наушников.

С помощью усилителя для наушников можно проконтролировать уровень напряжения, идущий на них. Сопротивление наушников определяет, сколько тока они тратят. От этого и зависит конечный уровень мощности.

Напряжение образуется, когда сила поступающего тока сталкивается с сопротивлением наушников. Мощность образуется из столкновения показателей силы тока и напряжением на выходе усилителей для наушников.

Низкоомные наушники, нуждаются в подаче низкого напряжения с высоким уровнем тока. Для высокоомных наушников подходит, напротив, высокое напряжение. Однако уровень тока должен быть пониже. Выбор усилителя для высокоомных наушников должен осуществляться с учетом этого.

Чувствительность наушников составляет 96 дБ/мВт, это общее значение для устройств такого типа при подаче на них напряжения в 1мВт.

При низком сопротивлении, выше чувствительность дБ/В. При высоком сопротивлении получается низкая чувствительность. Громкость наушников определяется чувствительностью к напряжению.

При высоком сопротивлении работает дольше. У большинства дешевых плееров и смартфонов низкое напряжение на выходе. Поэтому при использовании высокоомных наушников звук получается очень тихим. В низкоомных же звук становится «грязным» и слушать его может быть неприятно. Конечно, люди привыкают к плохому качеству звука и даже нахваливают его перед знакомыми. Просто делают громкость выше и полностью погружаются в звуковые вибрации. Любители такого времяпровождения (если у них не разовьется какое-нибудь нарушение слуха), могут быть сильно удивлены при прослушивании своих любимых композиций, доведись им воспользоваться подходящими усилителями.

Если ваше звукопроигрывающее устройство выдает напряжение на выходе в 200-300 Ом, можно рассматривать не только упомянутый выше вариант. Такие модели имеют возможность хорошо проигрывать звук на высокоомных наушниках с низкой чувствительностью. Высокоомные наушники подходят для прослушивания музыки и речи с мощной техники. Они являются предпочтительным вариантом при работе со стационарным устройством – таким как домашний компьютер или аудиосистема.

Если вы недовольны тем, что ваши наушники с высоким сопротивлением дают небольшую громкость от плеера или телефона, попробуйте использовать их с усилителем. Он снизит энергопотребление вашего устройства и позволит четче слышать звуки. Усилитель должен располагать аккумулятором, чтобы обеспечить автономное питание. Стационарные усилители питаются от сети.

Внешние усилители также очищает звук и позволяет ощущать гамму полнее. Становится проще различить оттенки вибраций. Прослушивание музыки с помощью усилителей для наушников позволяет по-новому взглянуть на возможности своей техники и любимые композиции.

Принцип действия [ править | править код ]

Небалансный (несимметричный, линейный) сигнал передаётся по двум проводникам: один проводник — информационный, другой — земля. Это обязательное и достаточное условие для протекания электрического тока по замкнутой цепи. Данный способ передачи сигналов отличается исключительной простотой реализации, однако не способен противостоять помехам на физическом уровне (в качестве одного из немногих практических решений применяют экранирование таких линий).

Балансный сигнал использует для передачи три проводника: два информационных (прямой и инверсный) и одну землю. Электрический импеданс информационных проводников по отношению к земле сбалансирован (то есть равен), что нашло отражение в названии. Сигналы по двум информационным проводникам балансной линии передаются в противофазе с равной амплитудой относительно земли.

Приёмник балансного сигнала вычитает из прямого сигнала инверсный, в результате помехи, синфазно наведённые на такую линию, вычитаются, а полезный сигнал увеличивается по амплитуде в два раза. Существенное отличие балансной линии от обычной дифференциальной пары — в обязательном наличии земляного проводника и соблюдении равных импедансов пар «плюс—земля» и «минус—земля», что, во-первых, сохраняет равные амплитуды прямого и инверсного сигнала на всём протяжении линии и на входе приёмника, во-вторых, позволяет применять дополнительные методы контроля и исправлений искажений сигнала.

Дизайн и управление

Все продукты линейки Sabre производятся в двух цветах, вы можете выбирать между серебристым и черным. Я предпочитаю первый вариант, так как люблю текстуру алюминия в необработанном виде.

Внешний вид A28 весьма прост, но это сдержанная простота высококлассной техники. Все органы управления и разъемы расположены на передней и задней стороне устройства. Впереди находятся: выключатель с описанным вокруг него зеленым индикатором питания, регулятор громкости и три комбинированных разъема. На разъемах хотелось бы остановиться подробнее. Дело в том, что разработчики решили предоставить пользователю максимум возможностей по подключению наушников. Крайний справа четырехпиновый XLR-разъем предназначен для подключения балансных наушников с соответствующим штекером. Два остальных разъема — комбинированные. В них можно подключать обычный 6,3-мм TRS-коннектор или же трехпиновые разъемы XLR. В первом случае выходы будут использоваться для небалансных наушников, а во втором случае — вы сможете подключить наушники с балансным кабелем, оснащенным двумя трехпиновыми XLR.

Таким образом, к A28 вы можете подключить любой кабель из существующих для больших наушников, а хитрая система коммутации на реле, скрытая внутри усилителя, возьмет на себя все остальное.

Главное, о чем предупреждают разработчики — не использовать адаптеры с балансного выхода на небалансный, так как это может привести к повреждению устройства. Если ваши наушники имеют простой кабель с общей землей — используйте соответствующий выход, или озаботьтесь заменой кабеля (в случае A28 это имеет смысл).

Регулятор громкости — очень приятный, правильно подобранное усилие для вращения, отсутствие шума, плавная регулировка — все как нужно.

На боковых гранях находятся щели для отвода тепла, так как усилитель нагревается в ходе работы — постарайтесь не блокировать их.

Как сделать балансные наушники из обычных

Существует 2 факта о балансных наушниках:

Обычные наушники, которые можно купить в любом маркете аудиоаппаратуры, можно легко превратить в балансовые. Даже если производитель заявил, что выпущенные им наушники не являются балансными, они становятся такими при присоединении хорошего кабеля другого изготовителя. Это относится к внутриканальным наушникам либо оснащенным Y-образным подключением провода – здесь канальные динамики не стянуты «минусовым» проводом.
Аудиовыход балансного усилителя и аналогичный кабель обладают 4-мя контактами. Каналы не сочленены общими проводами. Массу примеров можно найти среди обзоров оборудования High-End, китайского Hi-Fi.

Плеер с балансным выходом требует подключения наушников аналогичного типа, с которыми в комплекте обычно идут 2 кабеля. При подключении к нему простейших наушников звук может обернуться монофоническим, однако если некачественно сделана распайка. Производители пока не нашли универсальный вариант распиновки балансового выхода, поэтому, например, к плееру могут не подойти балансные наушники. Кроме этого, выход плеера может рассчитываться на «джек» в 2,5 мм, а наушники могут иметь «jack» в 3,5 мм.

При подключении Hi-Fi-оборудования и студийной аппаратуры используется симметричная передача аудиосигнала и интерфейс, защищенный от помех. Такое подключение требует использования кабелей trs или xlr, оснащенными по 3 токопроводящих кабеля для каждого канала. Для балансного подключения применяется по 2 провода на каждый канал.

разъёмы «джек» (TRS, TRRS)

Балансовые кабели для наушников оснащены 4-мя контактами каждый. Это позволяет присоединять один наушник к выходу балансного усилителя независимо от другого наушника. При индивидуальном подключении наушников правого и левого каналов оборудование становится балансным, однако необходимо использовать специальный кабель. На вход усилителя можно подавать балансный и несимметричный сигнал.

Для балансового подключения наушников необходимы:

наушники с раздельным подключением каналов;
провод балансный, оборудованный специальными разъемами;
усилитель балансовый;
если усилитель оснащен специальными входами, можно добавить балансный источник.

Во время аудиозаписи через микрофон не обойтись без наушников – они позволяют контролировать весь процесс. Подавляющее большинство звуковых карт оснащено специальным разъемом или несколькими разъемами для наушников. Подключение к аудиоинтерфейсу не составляет труда – следует состыковать наушники с оборудованием через гнездо формата jack 6,3. Если в наушниках нет такого штекера, можно использовать переходник.

Ценность баланса

Разницу между балансным и небалансным подключением я услышал с первых же нот. Балансное подключение звучит громче, оно дает более широкую звуковую сцену, больше «воздуха» и лучшую детализацию. Бас становится существенно более четким, упругим и собранным. На его фоне небалансное звучит более кучно, тональный баланс темнее, главным образом, за счет уменьшения количества и прозрачности верхних частот. Басовый диапазон менее разборчив и контролируется не так хорошо.

Балансный усилитель дорогого стоит!

Разница в ширине сцены и ощущении пространства такова, что на некоторых записях с не сильно выраженными стереофоническими эффектами возникает ощущение, что небалансное подключение дает монофонический звук. Столь же ощутима разница в детальности. В целом смена типа подключения дает впечатление, будто ЦАП поменяли на один класс выше.

Но можно и недорого…

При использовании Schiit Audio Jotunheim у меня сложилось ощущение, что в балансном подключении сцена уж очень широка, а в центре недостает плотности и телесности. Такое же ощущение возникает, когда акустика стоит слишком широко. Справедливо предположить, что такой эффект может возникать вследствие специфики взаимодействия наушников и усилителя. На связке ЦАПа Schiit Audio Yggdrasil и усилителя Schiit Audio Ragnarok этот эффект оказался менее выражен.

И золотая середина в этом жанре имеется

Тем не менее, меня посетила мысль о том, что разделение каналов, которое так хорошо проявляет себя в системе с акустикой, далеко не всегда актуально при работе с наушниками. Поэтому ответ на вопрос о полезности полностью балансного тракта я, пожалуй, оставлю открытым.

Заключение

Субъективно усилитель звучит на одном уровне с профессиональным студийным оборудованием. При сравнении с LM386 эта конструкция показала более ровное, чистое и детальное звучание.

Схема получилась довольно гибкой и легко настраиваемой под различные нужды. Так, например, сам автор собрал два экземпляра усилителя. Один по приведённой схеме для эксплуатации совместно с ламповым предусилителем. Второй экземпляр был рассчитан на работу со смартфоном и гитарным усилителем, потому был дополнен на входе фильтром высокочастотных помех и регулятором громкости. Кроме того, для повышения усиления (смартфон выдавал недостаточный уровень сигнала) были изменены номиналы резисторов R6 и R14 на 2кОм.

Изменяя номиналы этих резисторов, вы можете менять коэффициент усиления в широких пределах.

Вариант печатной платы усилителя от наших «друзей-марсиан», рассчитанный на установку элементов в «стандартных» корпусах (используемых в конструкции микросхем в DIP-корпусах не существует):

в формате SLayout
в формате DipTrace
в формате Gerber

Анимированная демонстрация платы во всех ракурсах здесь (gif-файл 14Mb).