Balanced vagy unbalanced kábel: miért zúg az egyik?

Röviden

A balanced (szimmetrikus) kábel a jelet két éren, ellentétes irányban küldi, és a bemenet ebből ki tudja vonni a közben összeszedett zajt. Az unbalanced (aszimmetrikus) kábel egyszerűbb: amit felszed, az a felvételen is ott lesz.

Mit látsz a képen?

A bal, kék félen egy háromeres kábel metszetét látod: piros ér a hot, kék a cold, köré fonva az árnyékolás. Alatta három hullám indul el. A két jelhullám egymás tükörképe, a harmadik egy szürke, tüskés zajsáv. Mindhárom egy háromszögbe fut, a különbségi bemenetbe. A kimeneten egy szép, tiszta hullám jön ki, a zajból csak egy vékony, lapos vonal marad.

A jobb, narancs félen egy kéteres kábel áll, egy jelvezetővel és az árnyékolással. Itt a zaj és a jel együtt megy át az erősítőn, és a kimeneten a hullám már remeg. Lent három doboz tisztáz félreértéseket: a szimmetrikus nem ugyanaz, mint a sztereó, a TRS lehet ilyen is, olyan is, és az XLR-dugó sem garancia. A sárga sor arra figyelmeztet, hogy a földhurok ellen ez sem mindig elég.

Hogyan működik?

A szimmetrikus kábelben a hot (meleg ér) viszi az eredeti signal-t (jelet). A cold (hideg ér) ugyanezt viszi, csak fejjel lefelé fordítva. Útközben a kábel zajt szed össze a környezetből: tápkábelekből, telefonból, lámpákból. Ez a zaj mindkét érbe ugyanúgy, ugyanabba az irányba kerül. Ezt hívják common-mode noise-nak (közös módusú zajnak).

A bemenet végén egy differential input (különbségi bemenet) ül. Ez kivonja egymásból a két eret. A jel a két éren ellentétes, ezért a kivonás után megduplázódik. A zaj a két éren egyforma, ezért kiesik.

Képzelj el egy kétkarú mérleget, amelynek mindkét serpenyőjébe ugyanannyi homok hullik. A mérleg nem billen meg, mert nem a súlyt méri, hanem a kettő különbségét. A zaj ez a homok. Csak az mozdítja meg a mérleget, ami a két oldalra eltérően érkezik: a jel.

Mélyebben: mikor elég az egyszerű kábel?

Az aszimmetrikus kábelben egyetlen jelvezető fut, a return (visszavezető ér) szerepét a shield (árnyékolás) tölti be. A bemenet itt a jelet a földhöz méri. Amit a jelvezető útközben felszed, azt nem tudja megkülönböztetni a hangtól.

Szempont	Szimmetrikus	Aszimmetrikus
Erek száma	Két jelvezető és árnyékolás	Egy jelvezető és árnyékolás
Tipikus dugó	XLR, TRS	TS jack, RCA
Zajvédelem	A közös zaj nagy része kiesik	Csak az árnyékolás véd
Hol találod?	Mikrofon, stúdiógépek, monitorok	Gitár, pedálok, hifi
Kábelhossz	Hosszan is jól bírja	Rövid kábelen rendben van

A hifi eszközök consumer level (fogyasztói szint) szerint, általában aszimmetrikusan dolgoznak. Egy két méteres kábelen ez tökéletesen elég.

A trükk csak akkor működik, ha a kimenet és a bemenet is szimmetrikus. Elég egy kétérintkezős dugó a láncban, és a kapcsolat aszimmetrikussá válik. Az egyik leggyakoribb zúgásforrás, a ground loop (földhurok) pedig a föld vezetékein kering. Ezt a szimmetrikus bekötés csökkenti, de nem mindig szünteti meg.

Két apróság, amivel a kábelgyártók segítenek a kioltásnak. A két jelvezető össze van sodorva, így végig egymás mellett futnak, és ugyanannyi zajt kapnak. Egyes kimeneteken pedig a hideg ér nem visz jelet, csak ugyanakkora ellenálláson át kötik be. A zajkioltás így is működik, csak a jel nem duplázódik meg. A leírásban ezt „impedance balanced” néven találod.

Csináld így

1. Nézd meg a hangkártyád kimenetét: ha „balanced” áll mellette, TRS- vagy XLR-kábellel kösd a monitorokat.
2. Nézd meg a monitorod bemenetét is: legyen rajta XLR vagy TRS aljzat.
3. Gitárhoz és pedálhoz maradj a TS-kábelnél, és tartsd röviden.
4. A jelkábeleket ne vezesd hosszan a tápkábelek mellett. Ha keresztezniük kell, derékszögben tedd.
5. Ha zúgást hallasz, húzd ki egyenként a kábeleket, és figyeld, melyiknél szűnik meg.
6. Ha megvan a bűnös kábel, először egy másik, ép kábellel próbáld. Csak utána gyanakodj a készülékre.

Próbáld ki

Dugd a gitárodat TS-kábellel a hangkártyába, és vedd fel a csendet pár másodpercig, a húrokat lefogva. Közben vidd a kábelt a laptop töltője vagy egy lámpa tápegysége mellé. A szintjelzőn és a fülhallgatóban halk hum (brumm) vagy zizegés jelenik meg.

Ha van mikrofonod XLR-kábellel, csináld meg ugyanezt vele is. Az XLR-kábelt ugyanúgy vidd a tápegység mellé. Hasonlítsd össze a két felvétel zaját: a szimmetrikus kábelen jóval kisebb a különbség a tápegység mellett és attól távol.

Kevés pénzből

• Az olcsó hangkártyák kimenete gyakran szimmetrikus. Nézd meg a hátlapot. Ha igen, két olcsó TRS-kábellel sok zúgástól megszabadulsz a monitoroknál.
• Hosszú gitárkábel helyett DI. Ha messze ülsz a hangkártyától, egy passzív DI box a gitár jelét szimmetrikussá alakítja, és XLR-kábelen mehet tovább.
• Hosszabbító elosztó. A hangkártyát, a laptopot és a monitorokat egy elosztóról tápláld. Ez a földhurok esélyét csökkenti.
• Telefon közel a kábelhez. A mobil adás kattogó zajt ad az aszimmetrikus kábelbe. Tedd repülő üzemmódba felvétel közben.
• Rövidebb kábel, kevesebb gond. A hangkártyát tedd közel a gitárhoz és a mikrofonhoz, a laptopot pedig hosszabb USB-kábellel kösd be. Így a hangot vivő kábelek maradnak rövidek.

Gyakori hibák

• „Ez sztereó kábel, tehát szimmetrikus.” A két fogalom nem ugyanaz. A sztereó fülhallgató-kábel két külön jelet visz, zajvédelem nélkül.
• Egy TS-átalakító a lánc közepén. Onnantól az egész kapcsolat aszimmetrikus.
• A földelés kiiktatása. A zúgás ellen soha ne ragaszd le vagy szereld ki a konnektor védőföldjét. Ez életveszélyes.
• Minden interference (zavarjel) ellen kábelcserét várni. Ha a zaj a készülékből jön, a kábel nem segít.

Kapcsolódó témák

• A három csatlakozó Ha nem tudod, melyik dugón van harmadik érintkező.
• A három jelszint Melyik bemenet milyen erős jelre számít.
• Földhurok vagy külső zavar Ha a szimmetrikus kábel ellenére is zúg valami.
• A 48 V a két éren A különbségi bemenet miatt utazhat áram a hanggal egy kábelben.
• Stúdió- és hifiszint különbsége Hogy mi történik, ha egy aszimmetrikus hifi gép stúdiógéppel találkozik.
• Kétféle DI box A gitár jelének útja szimmetrikus kábelre.