Połączenia w elektroakustyce

Sygnały

W torze elektroakustycznym mogą występować sygnały o różnych poziomach. Dla przykładu sygnał wyjściowy mikrofonu ma poziom rzędu kilku miliwoltów (mV). Ze względu na bardzo niską amplitudę jest on szczególnie narażony na wszelkiego rodzaju zakłócenia. Źródła sygnału takie jak odtwarzacz CD, magnetofon, MP3, tuner radiowy, itp., udostępniają na wyjściu sygnał o tak zwanym poziomie liniowym. Poziom liniowy oznacza amplitudę sygnału nie mniejszą niż 775mV. Sygnał liniowy jest znacznie mniej podatny na zakłócenia niż sygnał mikrofonowy.

W elektroakustyce powszechnie stosowane są dwa standardy przesyłania sygnałów analogowych, tj. niesymetryczny oraz symetryczny. Za pośrednictwem obu tych standardów mogą być przesyłane wszystkie sygnały analogowe nie zależnie od ich poziomu.

Tor niesymetryczny charakteryzuje się transmisją sygnału za pośrednictwem dwóch przewodów - przewodu sygnałowego oraz przewodu masowego. Najczęściej przewód niesymetryczny zbudowany jest w postaci koncentrycznej. Składa się z jednej żyły sygnałowej, na około której znajduje się ekran wykonany w formie oplotu z licy miedzianej i/lub folii aluminiowej. Ze względu na stosunkowo dużą podatność na zakłócenia, sygnały za pośrednictwem toru niesymetrycznego nie powinny być przesyłane na większe odległości.

Tor symetryczny charakteryzuje się transmisją sygnału za pośrednictwem trzech przewodów - przewodu sygnałowego dodatniego (+), przewodu sygnałowego ujemnego (-) oraz przewodu masowego (GND). Najczęściej przewód symetryczny zbudowany jest w postaci koncentrycznej. Składa się z dwóch splecionych ze sobą żył sygnałowych, na około których znajduje się ekran wykonany w formie oplotu z licy miedzianej i/lub folii aluminiowej. Ze względu na wysoką odporność na zakłócenia zewnętrzne, tor symetryczny może być stosowany w każdych warunkach środowiskowych. Przesyłanie sygnałów w formie symetrycznej wskazane jest w szczególności przy bardzo długich przewodach połączeniowych.

Co zrobić, kiedy mamy źródło sygnału symetrycznego i chcemy je wykorzystać w naszym domowym systemie Hi-Fi, który współpracuje wyłącznie z sygnałami niesymetrycznymi? Można w takim wypadku użyć odpowiedniego konwertera sygnału symetrycznego na sygnał niesymetryczny. Analogicznie, kiedy zajdzie potrzeba podłączenia do profesjonalnego miksera źródła sygnału niesymetrycznego, na przykład odtwarzacza MP3 lub komputera, problem rozwiąże odpowiedni konwerter sygnału niesymetrycznego na sygnał symetryczny.


Złącza

Połączenia przewodowe źródła sygnału z odbiornikiem sygnału mogą być wykonane na dwa zasadnicze sposoby, tj. połączenia stałe oraz połączenia rozłączne. W wypadku połączeń stałych najpopularniejszymi technikami ich wykonywania są: lutowanie, zgrzewanie, owijanie i zaciskanie. Połączenia rozłączne wykonuje się za pomocą złącz o specjalnej konstrukcji, umożliwiających wielokrotne, łatwe i szybkie łączenie i rozłączanie źródła sygnału z odbiornikiem. W zależności od specyfiki i wymagań sygnału, do poprawnego jego przesyłania wymagane są minimalnie dwa elementy stykowe, a dla sygnałów stereofonicznych i symetrycznych potrzebne są minimum trzy elementy stykowe. Najczęściej spotykanymi rozwiązaniami w urządzeniach elektroakustycznych są złącza typu: RCA, XLR, DIN, Jack 6,3mm, Jack 3,5mm oraz Speakon.

RCA (Cinch) - skrót od nazwy firmy Radio Corporation of America. Złącze ma centralnie usadowiony biegun sygnałowy i zewnętrzny pierścień ekranujący. Złącze przeznaczone jest dla sygnałów niesymetrycznych. Powszechnie stosowane w urządzeniach Hi-Fi domowego użytku, również do przesyłania sygnału video. Stosunkowo podatne na zakłócenia zewnętrzne.

Złącze RCA (Cinch)

XLR (Cannon) - standard profesjonalnych złączy wykorzystywany w technice audio. Produkowane w wersjach od trzech do siedmiu biegunów. Złącze przeznaczone dla sygnałów symetrycznych. Charakteryzuje się niskimi stratami i odpornością na zewnętrzne zakłócenia dzięki odpowiednio zaprojektowanej izolacji i ekranowaniu. Odporne na warunki pogodowe i uszkodzenia mechaniczne.

Złącze XLR (Cannon)

DIN - nazwa wywodzi się od niemieckiej normy przemysłowej. Produkowane w wersjach od dwóch do ośmiu biegunów (plus ekran). Złącza powszechnie stosowane w elektroakustyce i automatyce. Wyparte z techniki audio przez inne typy złącz (przede wszystkim RCA). Obecnie stosowane prawie wyłącznie w urządzeniach wykorzystujących standard MIDI oraz w sterowaniu.

Złącze DIN

Jack 6,3mm (TS/TRS) - Złącze występuje w dwóch wariantach: dwubiegunowe (TS) - monofoniczne oraz trójbiegunowe (TRS) - stereofoniczne. Złącze przeznaczone dla sygnałów niesymetrycznych. Tylko wersja trójbiegunowa - stereofoniczna wykorzystywana jest również dla połączeń sygnałów symetrycznych. Powszechnie stosowane w sprzęcie gitarowym oraz przy słuchawkach nausznych.

Złącze Jack 6,3mm

Jack 3,5mm (MiniJack) - Złącze występuje w dwóch wariantach: dwubiegunowe - monofoniczne oraz trójbiegunowe - stereofoniczne. Złącze przeznaczone dla sygnałów niesymetrycznych. Powszechnie stosowane w sprzęcie komputerowym, miniaturowym i przenośnym oraz przy słuchawkach dousznych.

Złącze Jack 3,5mm

Speakon - złącza wypromowane przez firmę Neutrik. Produkowane w wersji dwubiegunowej i czterobiegunowej. Złącza stosowane głównie w profesjonalnym sprzęcie audio do połączeń prądowych, na przykład głośników ze wzmacniaczami mocy. Odporne na warunki pogodowe i uszkodzenia mechaniczne.

Złącze Speakon