संतुलित ऑडियो में एक कंडक्टर पर सिग्नल होता है, और दूसरे कंडक्टर पर इनवर्टेड सिग्नल होता है।
गलत ।
संतुलित ऑडियो में दो सिग्नल कंडक्टर होते हैं, और जमीन के लिए एक तिहाई।
गलत ।
इनमें से कोई भी बात सच हो सकती है, लेकिन न तो वह है जो संतुलित ऑडियो बनाता है । टेलीफोन नेटवर्क जब तक हाल ही में पूरी तरह से अनुरूप नहीं थे, और प्रति सर्किट केवल दो तार थे। कोई मैदान नहीं था। फिर भी, वे बहुत लंबी दूरी पर अपेक्षाकृत शोर-रहित कनेक्शन बनाए रखने में कामयाब रहे। संतुलित ऑडियो के लिए केवल दो कंडक्टरों की आवश्यकता होती है।
एक आदर्श संतुलित ऑडियो रिसीवर एक अंतर एम्पलीफायर है। यह इसके दो इनपुट के बीच के अंतर को मापकर काम करता है , और उस अंतर को सिग्नल कहता है। "ग्राउंड" पूरी तरह अप्रासंगिक है। एक इनपुट को दूसरे इनपुट की उलटी कॉपी नहीं होना चाहिए। यदि कोई अंतर प्रवर्धक केवल अपने दो इनपुटों के बीच के अंतर को देख रहा है, तो यह कैसे हो सकता है? यह कैसे पता चल सकता है कि एक इनपुट "उल्टे संकेत" है?
तो फिर, बस एक इनपुट को जमीन से क्यों न जोड़ा जाए? क्या इसका अर्थ यह नहीं होगा कि हम प्राप्त अंत पर एक एम्पलीफायर एम्पलीफायर का उपयोग करके संतुलित ऑडियो में किसी भी असंतुलित ऑडियो को बना सकते हैं?
इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध
जैसा कि होता है, नहीं, हम ऐसा नहीं कर सकते हैं, और यह समझने के लिए कि संतुलित ऑडियो का वास्तविक अर्थ क्या है। यह दो सिंगल-एंड ऑडियो कनेक्शन के बारे में नहीं है, लेकिन एक उलटा है। यह दो कंडक्टरों पर समान प्रतिबाधा के साथ सिग्नल ले जाने के बारे में है ।
यहाँ क्यों है: संतुलित ऑडियो का उपयोग करने में प्राथमिक उद्देश्य शोर को कम करना है। इस शोर को आपसी संकेत और अन्य सामान के साथ समाई (अक्सर: मुख्य तारों) द्वारा ऑडियो सिग्नल के पास उठाया जाता है। यदि इस शोर स्रोत के लिए आपसी अधिष्ठापन या धारिता हमारे दो कंडक्टरों के लिए समान है, तो प्रत्येक कंडक्टर पर समान वोल्टेज और धाराओं को प्रेरित किया जाएगा। यानी उनका अंतर नहीं बदलेगा । इस प्रकार हमारे अंतर एम्पलीफायर के परिप्रेक्ष्य से शोर स्रोत, जो केवल इस अंतर को देखता है, मौजूद नहीं है। विचार करें:
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यहाँ आउटपुट क्या है? इस हद तक कि U1 एक आदर्श अंतर एम्पलीफायर है, आउटपुट बिल्कुल 0V DC है। शोर में से कुछ (V1 से) जोड़े C1 और C2 के माध्यम से इनपुट में, लेकिन क्योंकि C1 = C2, और R1 = R2 में, यह प्रत्येक में समान रूप से जोड़े देता है, और इस प्रकार दोनों के बीच अंतर को बदल नहीं सकता है, इसलिए नहीं कर सकता। अंतर एम्पलीफायर के उत्पादन को प्रभावित करते हैं।
लेकिन अगर R1 R2 के बराबर नहीं है तो क्या होगा? R1 और C1 अब R2 और C2 की तुलना में एक अलग वोल्टेज विभक्त बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एम्पलीफायर के इनपुट में असमान वोल्टेज युग्मन होता है। अब वहाँ है एक अंतर है, और V1, कुछ हद तक, उत्पादन में पाया जाता है। यदि प्रतिरोधक समान हैं, लेकिन कैपेसिटर नहीं हैं तो भी यही समस्या है।
केवल एक इनपुट से ड्राइविंग से कुछ भी नहीं बदलता है। विचार करें:
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अरे यह संतुलित नहीं है! लेकिन यह पूरी तरह से संतुलित है। शोर अभी भी प्रत्येक आदानों के बराबर बाधाएं देखता है। शोर अभी भी प्रत्येक इनपुट में समान रूप से जोड़े, इस प्रकार अंतर को नहीं बदल रहा है। इस प्रकार, यह अभी भी खारिज कर दिया है।
आपके दो विशिष्ट ऑडियो कनेक्शन हैं जैसे कि iPod पर पाया गया या VCR संतुलित नहीं है। पहला केबल ज्यामिति है। आमतौर पर ये समाक्षीय केबल का उपयोग करते हैं, जमीन के साथ ढाल के रूप में, और इसके अंदर एक जमीन-संदर्भित संकेत। क्योंकि कंडक्टरों का आकार भी समान रूप से दूर नहीं है, वे संभवतः अपने परिवेश के बराबर प्रतिबाधा नहीं रख सकते हैं। पूर्व उदाहरणों के संदर्भ में, C1 और C2 समान नहीं हैं।
दूसरा यह है कि इन लाइनों को आम तौर पर कैसे चलाया जाता है। वे आमतौर पर कुछ इस तरह दिखते हैं:
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यदि U1 एक आदर्श बफर था, तो यह संतुलित होगा। लेकिन यह नहीं है: यू 1 आमतौर पर एक छोटे आउटपुट प्रतिबाधा के साथ किसी प्रकार का ऑप-एम्प है। हालांकि यह छोटा है, यह केबल के दूसरे आधे हिस्से द्वारा देखे गए जमीन से सीधा संबंध जितना छोटा नहीं है। Op-amp का आउटपुट प्रतिबाधा संभवतः आवृत्ति के साथ भी काफी भिन्न होता है।
इस समस्या का एक बहुत ही सस्ता और बहुत ही कारगर उपाय है, आउटपुट अवरोध को किसी अवरोधक की तरह कुछ अधिक नियंत्रणीय के साथ सेट करना। हम सिग्नल को महत्वपूर्ण रूप से देखे बिना श्रृंखला में 100 ओम के क्रम पर एक रोकनेवाला रख सकते हैं। एक व्यावहारिक कार्यान्वयन इस तरह दिखता है:
यह रॉड इलियट (ईएसपी) / उवे बीइस के एक महान लेख से है । R2 और R3 अधिकांश संतुलन करते हैं: इन प्रतिरोधों को बहुत समान प्रतिरोधों के लिए खरीदा या छंटनी की जा सकती है। चूंकि वे op-amp के आउटपुट प्रतिबाधा से काफी बड़े हैं, इसलिए op-amp का आउटपुट प्रतिबाधा अपेक्षाकृत महत्वहीन है।
R4 और C1 उच्च आवृत्तियों पर op-amp तुच्छ को प्रस्तुत करने के लिए सेवा करते हैं। वास्तविक op-amps में आवृत्ति के साथ आउटपुट प्रतिबाधा बढ़ती है, जो उच्च आवृत्ति पर सर्किट को असंतुलित करने का काम करेगी। हालाँकि, उच्च आवृत्ति पर op-amp का आउटपुट प्रतिबाधा कम महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि R4 और C1 दो हिस्सों को एक साथ अलग कर देते हैं।
यह टोपोलॉजी कुछ नुकसान के बिना नहीं है। सबसे पहले, चूंकि यह दोनों लाइनों को ड्राइव नहीं कर सकता है, इसमें एक डिज़ाइन की तुलना में आधा गतिशील रेंज है जो दोनों लाइनों को चला सकता है। दूसरे, यह दो सिग्नल लाइनों को एक सामान्य-मोड वोल्टेज के साथ इनपुट सिग्नल के आधे से ड्राइव करता है। इस प्रकार चालक को दो श्रव्य रेखाओं के समाई को उनके परिवेश में ढाल देना चाहिए, जैसे कि विशिष्ट ऑडियो केबल में ढाल। हालांकि, मध्यम केबल लंबाई के लिए यह एक समस्या नहीं है।
फायदा कम हो गया है भागों की गिनती। इसके अलावा, अगर यह टीआरएस कनेक्टर पर है जो असंतुलित इनपुट में बदल जाता है, तो कुछ भी बुरा नहीं हो सकता है, क्योंकि रिंग, जो सामान्य रूप से "इनवर्टेड सिग्नल" है, किसी भी सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स से जुड़ा नहीं है।
अधिक महत्वपूर्ण बात, यह एक आम गलतफहमी को दूर करता है कि संतुलित ऑडियो कैसे काम करता है।
