許多專業(yè)麥克風(fēng)通過(guò)3針XLR線纜(也叫卡儂線)進(jìn)行連接,因?yàn)閄LR傳輸平衡音頻并首先連接接地針。平衡音頻可在較長(zhǎng)的線纜長(zhǎng)度上提供干凈的音頻傳輸,并且接地引腳優(yōu)先的連接可保護(hù)麥克風(fēng)免受電氣損壞。
XLR因其干凈的聲音和防護(hù)品質(zhì)而成為專業(yè)麥克風(fēng)連接的流行選擇。本期科普我們將更深入地了解XLR電纜的設(shè)計(jì),以及為什么它適合作為麥克風(fēng)的連接。
通過(guò)XLR連接麥克風(fēng)
大多數(shù)專業(yè)獨(dú)立麥克風(fēng)(無(wú)論是動(dòng)圈式麥克風(fēng)、電容式麥克風(fēng)還是鋁帶式麥克風(fēng))都具有XLR輸出。同樣,絕大多數(shù)麥克風(fēng)輸入(無(wú)論是在混音控制臺(tái)、音頻接口、適配器還是獨(dú)立麥克風(fēng)前置放大器或處理器中)都具有XLR輸入。這些麥克風(fēng)輸入實(shí)際上都是3針母XLR連接器。
查看標(biāo)準(zhǔn)3針XLR電纜,我們會(huì)看到兩個(gè)連接點(diǎn):一端有一個(gè)3針XLR公頭連接器,另一端有一個(gè)3針XLR母頭連接器。
? 3針XLR連接器的公頭有3個(gè)針腳,用作插頭。連接時(shí),3針XLR公頭插入3針XLR母頭。
? 3針XLR母頭連接器的3個(gè)針腳充當(dāng)插孔(插座),連接時(shí)可容納3針XLR 公頭。
因此,我們有通過(guò)XLR進(jìn)行基本麥克風(fēng)連接的三個(gè)設(shè)備:
? 麥克風(fēng)本身(帶有XLR輸出連接器的專業(yè)麥克風(fēng))。
? 3針XLR電纜(也稱為“麥克風(fēng)電纜”)。
? 麥克風(fēng)輸入(假設(shè)我們將麥克風(fēng)連接到本例中的音頻接口)。
平衡音頻
什么是平衡音頻?平衡音頻是一種連接音頻設(shè)備的方法,允許音頻信號(hào)有效地通過(guò)長(zhǎng)電纜傳輸而不會(huì)損失清晰度。平衡音頻通過(guò)以相反極性傳送音頻信號(hào)的兩個(gè)副本并消除任何感應(yīng)干擾來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
我們先回顧一下 3 針 XLR。XLR連接器中的3個(gè)引腳各有何用途?
引腳 1:引腳 1 是地線/屏蔽線。它為引腳 2 和 3 提供參考點(diǎn),也可以在麥克風(fēng)和/或麥克風(fēng)輸入處連接到地。最重要的是,引腳 1 還充當(dāng)電纜屏蔽層,保護(hù)引腳 2 和 3 免受電磁干擾。
引腳 2:引腳 2 是火線/正極線。它攜帶正極性音頻信號(hào)的副本。在麥克風(fēng)連接的情況下,它將正麥克風(fēng)信號(hào)從麥克風(fēng)傳送到所連接的麥克風(fēng)輸入。
引腳 3:引腳 3 是冷線/負(fù)極線。它攜帶負(fù)(反)極性的音頻信號(hào)的副本。在麥克風(fēng)連接的情況下,它將負(fù)麥克風(fēng)信號(hào)從麥克風(fēng)傳送到所連接的麥克風(fēng)輸入。
因此,麥克風(fēng)在引腳 2 和 3(相對(duì)于引腳 1)上輸出幅度相等但極性相反的音頻信號(hào)。人們可能會(huì)認(rèn)為這會(huì)簡(jiǎn)單地消除音頻信號(hào)。然而,這是平衡音頻的聰明之處的一部分。
這些孿生音頻信號(hào)通過(guò)平衡 XLR 電纜傳輸并發(fā)送到下一個(gè)音頻設(shè)備。任何音頻接口的麥克風(fēng)輸入都可能具有內(nèi)置麥克風(fēng)前置放大器。在需要麥克風(fēng)電平平衡音頻信號(hào)的麥克風(fēng)前置放大器內(nèi),有一個(gè)差分放大器。
差分放大器將平衡 XLR 電纜的引腳 2 和 3 上的音頻信號(hào)之間的差異相加。這有效地使麥克風(fēng)信號(hào)的幅度加倍,同時(shí)消除了引腳 2 和 3 之間的任何相似之處。這稱為共模抑制。
共模抑制 (CMR) 是消除 XLR 電纜沿其長(zhǎng)度受到的任何電磁干擾 (EMI) 的有效方法。盡管引腳 2 和 3 隔離良好,但 EMI(射頻、60 Hz 嗡嗡聲等)仍然有可能影響麥克風(fēng)信號(hào)。CMR 有助于消除這種干擾,并允許超長(zhǎng)電纜運(yùn)行,而不會(huì)造成明顯的信號(hào)質(zhì)量損失。
麥克風(fēng)保護(hù)
專業(yè)麥克風(fēng)廣泛采用 XLR 連接器的另一個(gè)重要原因是 XLR 可以提供電氣損壞保護(hù)。為此,引腳 1(接地/屏蔽)始終首先連接,而引腳 2 和 3 同時(shí)連接。
為了實(shí)現(xiàn)這種保護(hù),確保您的 XLR 電纜接線正確且未損壞至關(guān)重要。
那么這如何保護(hù)麥克風(fēng)免受電氣損壞呢?我們首先來(lái)看看為什么以及如何向麥克風(fēng)發(fā)送電力。
有源麥克風(fēng)需要外部電源才能工作。當(dāng)處理具有 XLR 輸出的有源麥克風(fēng)時(shí),該外部電源通常由幻象電源供電。
引腳 2 和 3 上的幻象電源(相對(duì)于引腳 1)為 +48V DC,從麥克風(fēng)前置放大器發(fā)送到麥克風(fēng),為其有源電路供電。
需要幻象電源的麥克風(fēng)設(shè)計(jì)用于接受并利用引腳 2 和 3上的直流電壓。同樣,大多數(shù)不需要幻象電源的麥克風(fēng)(動(dòng)圈麥克風(fēng))都被設(shè)計(jì)為阻止引腳 2 和 3 上的直流電壓。
如果引腳 2 在引腳 3 之前連接,則會(huì)出現(xiàn)電氣短路問(wèn)題,反之亦然。如果引腳 1(接地)在引腳 2 和 3 之前沒(méi)有連接,也會(huì)出現(xiàn)類似的問(wèn)題。XLR 通過(guò)其設(shè)計(jì)解決了這個(gè)問(wèn)題。XLR 首先連接針腳 1,然后同時(shí)連接針腳 2 和 3,從而保護(hù)我們的麥克風(fēng)免受電氣損壞,并實(shí)現(xiàn)安全有效的幻象供電。
因?yàn)橐_ 2 和 3 上的 +48V DC 根本不會(huì)影響麥克風(fēng)信號(hào),這就是術(shù)語(yǔ)“幻象”的由來(lái)。這又要?dú)w功于前面提到的平衡音頻的巧妙之處。