XLR разъем, что это такое?

02.12.2015

Открытие электричества резко изменило нашу жизнь, с чудесами современной науки, окружающими нас повсюду - лампочки, электрические двигатели, радиоволны. Кто хотел бы быть без них? Аудио инженеры, например, потому, что все вышеперечисленные являются потенциальными источниками загрязнения аудио сигнала, которые могут повлиять на наш первозданный сигнал, когда он перемещается между источником и местом назначения(получателем). Двигатели холодильника, диммеры, радиопередатчики, Wi-Fi, и т.д., все это может вызвать нежелательные шумы в аудио сигнале. Начнем с того, что конечно, предложение абсурдно, так как без электричества не было бы аудио инженеров и кабелей. Тем не менее, дело в том, что то, что приносит пользу нам с одной стороны, легко может быть ущерб в любой другой ситуации.

 


Есть несколько точек, в которых сигнал может разлагаться в аудиосистеме, но часто первый виновник - кабель микрофона. 
Почему микрофонный кабель? В чем проблема? Прикрепите микрофон к одному концу и подключите другой конец в 
предусилитель и у вас есть звук, верно? Да, за исключением того, что дешевый кабель, который вы только что купили со 
скидкой в дисконт магазине, будет воспроизводить Ваш вокал равносильно музыкальному сопровождению из радиоприемника 
диспетчера местного такси, или наряду с некоторыми музыкальными воспроизведениями записи 60-х годов. Может быть это, 
то что вы хотите, если вам необходимо получить звучание Avantgarde Music, или Death Metal, но в остальном это достаточно 
серьезные проблемы. Вы бежите в ближайший музыкальный магазин чтоб купить действительно дорогие кабеля и вдруг все 
эти проблемы ушли в прошлое - или, возможно, нет. Итак, вы потратили свои деньги с умом?

 

Несмотря на повсеместную информацию о кабеле, которая помогает типичному покупателю принимать грамотное решение о 
приобретении кабельной продукции, на деле является затруднительной. В основном, производители, как правило, опираются на 
маркетинг, а не на твердые факты, чтобы продвигать свои кабели. Низкий уровень шума, бескислородная медь и позолоченные 
контакты - это все примечательные особенности, но они не смогут сказать вам в действительности, почему данная характеристика 
будет работать, или в какой схеме соединения она подойдет. И иногда, к сожалению, производитель искажает истинные факты, 
которые только путают вас. Эта статья призвана развеять обман, изучая, что представляет собой хороший, сбалансированный 
микрофонный кабель.

Сбалансированный микрофонный кабель состоит из трех основных компонентов - проводников (внутренних проводов или жил), 
которые несут в себе сигнал; экранирование, что позволяет защитить целостность информации, проходящей через проводники; 
и в случае с микрофонным кабелем, трёх контактные соединители (разъемы XLR), которые позволяют подключать кабель на обоих 
конца. Все три контакта должны работать вместе, чтобы гарантировать надлежащее функционирование кабеля, особенно с 
увеличением длины, когда расстояние обеспечивает дополнительную возможность увеличения электромагнитных и других помех.
Так, что, в частности, делает микрофонный кабель восприимчивым к шумовым помехам? 
Микрофоны обычно работают при очень низком напряжении, с выходом, требующим относительно большего количества 
расширения, или усиления сигнала, который проходит через аудиосистему. Когда сигнал поступает на предусилитель, любой шум, 
который проник в кабель значительно усиливается вместе с оригинальным сигналом. Использование качественного, 
сбалансированного кабеля помогает устранить эту проблему.


Решение начинается с сигнала, генерируемого капсулой микрофона от которой отправляются по два провода, с одной стороны 
перевернутый на 180 градусов. Дифференциальный вход усилителя на приемном конце снова инвертируется и затем комбинирует
два сигнала. Дифференциальный вход усилителя на приемном конце снова инвертируется и затем комбинирует два сигнала. 
Поскольку любое вмешательство ввода кабеля во время передачи будет отображаться одинаково в обоих проводниках, 
индуцированный шум теперь перевернутый и, следовательно, погашаемо (поэтапно) уходит, оставляя оригинальный сигнал 
в первозданном виде. Кроме того, исходный сигнал немного усилен путем рекомбинации двух сторон, тем самым помогая 
компенсировать любое снижение мощности сигнала, которая происходит на большой длине кабеля. Тем не менее, следует 
отметить, что любой шум, присущий сигналу, от, скажем, шумного микрофона, не улучшится от этого процесса. 
Определив основные операции сбалансированного кабеля XLR, давайте подробнее остановимся на каждом компоненте. 
Позвольте мне заявить, что экран является наиболее важным фактором в кабеле. Но имеет смысл начать дискуссию изнутри, так 
что давайте начнем с проводника, та часть, которая несет через себя аудио сигнал. На протяжении более века, для качественного 
проводника используется материал – медь, так как она обладает наибольшей электропроводностью из всех недрагоценных 
металлов. Обычно, чем прочнее металл, тем он менее гибкий. Медь уникальна тем, что сочетает в себе прочность с высокой 
пластичностью. Она устойчива к воздействию коррозии, которая обычно ослабляет другие металлы и ухудшает их проводимость, 
и медь легко поддается пайке, для прочного соединения.

Универсальный Симметричный Кабель
В аудио кабелях компании «Vention» используется бескислородная медь, с очисткой 99,99%. Для 
производства качественного аудио кабеля используют многожильный проводник, так как он менее 
склонен к излому при изгибе в отличие от одножильного проводника. Очевидно, что XLR кабелю 
нужна гибкость, и многожильный провод. Если повреждение нити все же происходит, весь проводник 
не прекращает своего функционирования. Кроме того, в определенных обстоятельствах многожильный 
кабель может иметь более высокое количество меди, чем одножильный кабель, для лучшей передачи сигнала. 
Недостатком является то, что если медные нити в жиле (особенно на конце соединения), не достаточно 
плотно скручены друг к другу, то проводник будет иметь более высокое сопротивление, что в свою 
очередь потребует большей электроэнергии для поддержания одинакового потока.
Как уже отмечалось, сбалансированный кабель XLR должен иметь, по крайней мере два проводника (жилы). 
Как правило, сечение жилы различается по толщине между 26 и 20 AWG (American Wire Gauge), с меньшим 
числом будучи толще в диаметре. Благодаря этой классификации мы имеет представление о толщине,
 гибкости и электропроводимости жилы. Некоторые кабели имеют четыре жилы (две пары), и часто 
упоминаются как четырехжильный кабель. Четырехжильные кабели более дорогие, но в крайне 
"шумных" средах, или где кабели проложены параллельно с силовыми кабелями, они могут 
обеспечить по крайней мере 20 дБ, или более снижения шума по сравнению с двух жильными кабелями. 
Тем не менее, следует проявлять осторожность, поскольку не все эти кабели выполнены одинаково, 
некоторые, дешевые позиции, просто имеющие четыре параллельные жилы, завернутые в оболочку 
кабеля, могут создать вам больше проблем, чем решат их. Чтобы добиться дополнительного 
шумоподавления, которое будет отвечать всей конфигурации кабеля XLR, четыре жилы должны плотно прилегать друг к другу.


Теперь давайте посмотрим на защитную оболочку кабеля. Это та составляющая, которая будет выдерживать,
 либо не справляться с поставленной задачей по работоспособности кабеля XLR. Вы можете иметь кабель весь из
 бескислородной меди высокой очистки и с миллионами нитей в жилах, но, если сигнал, идущий по 
кабелю подвергается угрозе шума, он будет бесполезным. Чтобы этого избежать, существуют несколько 
уровней защиты, которые учитывают основные формы электрических помех, и мы обсудим различные
 слои экрана кабеля. Следует отметить, что не все кабели имеют одинаковые виды и уровни экранирования,
 и большая часть этого аспекта сводится к цене. Говоря о защите, хотелось бы отметить, что любой 
ток, протекающий по проводу, генерирует магнитное поле, и в результате электромагнитных помех 
(EMI) создает шум в соседнем проводнике. Делается это не только по той очевидной причине, чтобы
 не случилось короткого замыкания при контакте друг с другом. Поэтому, можно выделить первый 
уровень защиты - это изолирование жил друг от друга. В этом случае, слой изоляции наносится на 
каждую жилу. В наши дни используется ПВХ. Хотя это ине 100% изоляции. Уровни напряжения, 
присутствующие в аудио кабелях достаточно малы, так что они не будут пагубно влиять на экран. 
В некоторые кабели могут добавлять слой проводящего (модифицированного) ПВХ, для уменьшения 
воздействия электромагнитных помех (EMI).

Второй уровень защиты, который является общим для всех кабелей представляет собой металлический экран на основе, как правило, меди, но иногда TAC (луженая медь),или в случае c фольгой, алюминиевого ламината. Третий уровень защиты сбалансированного кабеля - это соединение с "землей" через третий контакт XLR.

Существует еще несколько типов экранирования. Фольга дает отличное покрытие и очень эффективно при радиочастотных помехах.

                       Медная оплетка                                                                    Оплетка из луженой меди

Другой тип экранирования оплетки, вплетение медных луженых проволок. Оплетка луженой медью дороже, 
чем из обычной меди, но такое покрытие предотвращает окисление меди, а также уменьшается
 износ кабеля. Тип плетения также имеет важную роль. Так как медь имеет более высокую 
проводимость, чем алюминий и оплетка имеет большую массу, он более эффективен в качестве 
экрана. Это не обеспечивает абсолютное покрытие из-за неизбежного присутствия зазоров в оплетке,
 но, учитывая, что для стационарного кабеля 70% покрытия, как правило, достаточно, то покрытия в 
98% оплетки более чем достаточно. Тем не менее, в такой кабель будет добавляться объем и 
стоимость в большую сторону.

Спиральная медная оплетка

Винтовая оплетка использует спиральные, завернутые медные нити с покрытием до 97% и обеспечивает превосходную гибкость, но, когда кабель сгибают могут появиться пробелы в переплетениях. Существуют кабеля с двойной спиралью, где экранирование каждой жилы получает свой собственный экран. Это обеспечивает большую гибкость кабеля при обеспечении целостности экранирования. Для очень шумном среды, используются комбинированные экраны, состоящие из более чем одного слоя экранирования. Для широковещательных и студийных применений, плетеный экран с проводящей ПВХ является лучшим решением, когда требуется гибкость, как в прямом эфире, Live выступлениях, кабель с двойной спиралью и проводящим ПВХ является самым предпочтительным вариантом.

Медная оплетка с двойной спиралью

Другой проблемой является наличие микрофонного шума. Это не имеет ничего общего с микрофоном, это шум, 
создаваемый внутри кабеля на изгибе. Плохо сконструированный, или поврежденный кабель создает
 трение между двумя токопроводящими жилами, в результате разрядов статического электричества, 
которые в свою очередь усиливаются высоким коэффициентом усиления микрофонного предусилителя. 
Чтобы это предотвратить, хлопчатобумажная пряжа помещается между изолированной жилой и 
оплеткой. Внешняя оболочка не имеет никакого эффекта в плане шума, и так как кабель стал более 
тяжелый, то он поможет защитить внутренности кабеля в местах с интенсивным движением, но 
тяжелее не обязательно означает лучше. Это все вопрос применения. Вопрос в затухании частотных 
характеристик кабеля периодически возникает, но в значительной степени это не существенная 
проблема, за исключением случаев, когда мы имеем дело с кабелем чрезвычайно большой длины.

 

И так мы пришли к разъемам. В разъемах XLR преимущества по двум причинам. 
Во-первых, удобная конструкция разъемов XLR (Female), которая позволяет подключить 1 контакт 
(земля) с оставшимися двумя другими контактами, которые несут (сигнал), к разъему XLR (Male). 
С землей связана в первую очередь, то, что можно быстро вставить или вынуть разъемы, особенно 
в ситуациях c Live-оборудованием, без каких-то сторонних звуков. (Например, разъемы TRS для 
подключения наушников, которые могут вызывать короткие всплески шума, или трещины и хлопки). 
Второе преимущество разъема XLR - внешний запирающий механизм на разъем, что обеспечивает 
дополнительный уровень безопасности.

Часто спрашивают: какое покрытием контактов является лучшим, позолоченное или никелированное? Позолоченной контакт не так хорош для проводника, как никелированный, но имеет более высокий уровень коррозионной стойкости, и многие люди предпочитают позолоченный разъем. Но если кабели не должны использоваться в суровых условиях (близких к морской воде, например) добавленная стоимость в основном необоснованная. Также хороший внешний запирающий механизм на разъеме XLR обеспечивает хорошую коммутацию контактов, а качественный защитный изоляционный колпачок, необходим чтобы облегчить напряжение изгиба на кабеле. Внутренняя резьба на корпусе должна быть защищена от повреждений, для этого разъем дополняют усадочной пленкой, для дополнительной защиты и для удовлетворения спецификации разъемов XLR.

Подводя итог, следующие пункты должны быть рассмотрены. 
● Используйте кабель, предназначенный для применения там, где его следует использовать. 
● В среде с высоким источником электромагнитных помех (EMI) и RFI (помехи которые могут быть практически в любом месте, 
с распространением беспроводных коммуникаций), следует рассматривать кабель со спиральной оплеткой/проводящим ПВХ. 
● Если кабель будет подвергаться изгибу, спиральный экран может предложить лучшую производительность, чем плетеный. 
● Убедитесь, в том, что эффективное экранирование обеспечивается, как у самого кабеля, так и у разъема, и убедитесь, 
что коммутируемое оборудование соединено правильно. 
● Слишком высокий выход с предусилителя может перегружать и искажать поток аудио данных по цепи, в то время как сигнал 
низкого уровня не будет использовать полный динамический диапазон всей системы. 
Следуя этим советам, Вы получите чистый и беспроблемный аудио сигнал.
 
Vention, special for you!