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初步認識線材接頭(Audio Cable)

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Author by yunnn Cal 2019.08.03

前言

線材接頭種類這麼多,應該怎麼選?都是什麼用途?平衡和非平衡的差別是什麼呢?類比訊號線、數位訊號線都用在哪?在這篇文章中將會介紹多種線材與常見的接頭種類差異、常見的用途介紹。

 

Outline:

  • 傳輸訊號的不同:數位及類比線材

  • 平衡與非平衡

  • 常見的類比訊號接頭介紹

  • 常見的數位訊號種類、線材接頭介紹

  • 結論

  • 補充資料

 

 

類比與數位訊號線

目前常常在聲音週邊器材上,傳輸聲音及其他訊號的,分為類比與數位訊號;類比線材透過電壓傳輸聲音訊號,通常傳輸樂器、麥克風訊號,分為平衡與非平衡。而數位線材則是傳輸 1 和 0 的編碼(binary code),像是 MIDI 、 S/PDIF 或是經由 USB 傳輸的都是數位訊號。

 

◐ 平衡與非平衡

在類比訊號中,又有分平衡與非平衡,我們常常在購買線材時看到這樣的規格,這兩者之間有什麼差異?

▉ 平衡線(Balanced):如果將一條平衡線撥開,總共有三條線,分別為正、負及地線;正極和負極線都各自傳輸相同的訊號(互為相反面),在最後合併時會將正負極的雜訊一併抵銷,所以不會因為線材長度而有訊號衰減或是易有雜訊的問題,為消除電流聲、雜音設計。

 

▉ 非平衡線(Unbalanced):內部僅有一條傳導線及地線,有比較大的機會傳輸雜音或是因為線材長度而訊號衰減,非平衡線的長度都不會太長,大部分在 1.8 公尺以內。

 

 

另外,在接線時值得注意的是,必須要確認你的傳輸線路中每一個環節都是平衡的,例如必須確認你的設備、介面及混音器是否有平衡輸入及輸出,選擇平衡線(XLR、TRS),若有任何一項是非平衡,那麼就不會是平衡傳輸。

 

如果想將非平衡轉換到平衡訊號,則需要使用 DI box(Direct Injection Box),通常用於錄音或是現場演出,將較小的訊號轉換至相應音量的訊號大小。例如吉他、貝斯等樂器為非平衡輸出,需要經過 DI box 轉換訊號才能傳輸至混音器或 PA 系統,能夠降低噪音、增加傳輸距離。

 

 

接下來會在下面各種線材的介紹中提及如何分辨是否為平衡,以及各種線材的種類。

看完規格上的分類,接下來是我們經常用到的幾個接頭,先從類比傳輸開始,以下的都是類比傳輸接頭:

◐ XLR 平衡線/麥克風線:

Mogami XLR 平衡線/麥克風線

最常在連接麥克風時使用,為類比平衡線。XLR 公頭通常會是輸入端,用於連接喇叭、將訊號輸入硬體;母頭通常是輸出端,用於連接麥克風,或從硬體輸出。

 

◐ 6.3 (TRS/TS):

6.3 接頭,左為 TRS,右邊兩個為 TS 

常見的 6.3 接頭分為 TRS(Tip-Ring-Sleeve) 及 TS(Tip-Sleeve)兩種,前者為平衡線後者為非平衡線;在外型分辨上,TRS 在接頭上有三環而 TS 則是兩環。

( Tip、Ring、Sleeve 分別為正、負及接地,左為 TRS 右為 TS)

▉ TRS (Tip-Ring-Sleeve):線內和其他平衡線相同,有正、負以及地線,可以是平衡輸出也可以做非平衡輸出:一次用兩條各為左右單聲道在平衡輸出、輸入的裝置間,左右聲道的訊號將會把雜訊互相抵消,因此可以做為平衡輸出;當你使用單條 TRS 線作為雙聲道時(左右聲道使用同一條線傳輸),線內的兩條線都會被用來傳輸訊號,一條左聲道、一條右聲道,沒有另外的線可作為噪音的抵消,因此為非平衡,通常在耳機的輸出、輸入上常見。

▉ TS(Tip-Sleeve):而 TS 線內只有兩條線,一條做為導體另一條為地線,TS 都是單聲道的。多用在單聲道輸出的設備上,像是吉他、單聲道效果踏板、部分的合成器或鼓機,在各種樂器設備上非常常見。和所有非平衡線一樣,線長越短越好。

 

◐ 3.5mm(TRS/TRRS)

TRS 為兩環,TRRS 為三環

常見的 3.5 插孔規格除了 TS 及 TRS 外,還有 TRRS 規格:

▉ TS :傳輸單聲道,和 6.3 接頭相同構造與功能。

▉ TRS :傳輸左、右聲道,常常在一些裝置上的 AUX 輸出及輸入上看到。

▉ TRRS :除了分別傳輸左、右聲道以外還有麥克風的訊號,兩者都常在連接手機、電腦周邊產品以及領夾式麥克風上看到,像是 iPhone 耳機就是 TRRS 接頭。

RODE smartlav+ 領夾式麥克風

RODE 的 smartlav+ 的接頭就是三環,因應在手機上使用的需求,所以做成符合手機規格的三環 TRRS 。在手機、平板等三環規格的裝置上,是可以使用部分 TRS 兩環的線材及裝置(像是耳機),但如果是反過來想在 TRS 兩環的裝置(像是錄音裝置、相機)上使用三環的裝置或線材時,就需要使用轉接線。

RODE SC3 TRRS 轉 TRS 3.5 轉接線

例如:想在 H1n 上外接 smartlav+ 的話,會需要一條 TRRS 轉 TRS 的線,像是 RODE 出的 SC3。

 

◐ RCA

RCA 線和 TS 線的構造相似,為美國無線電公司(Radio Corporation of America, 簡稱 RCA)在 1930 年代生產的收音機中大量使用的接頭,又稱 phono connector 或梅花頭。經常用於 CDJ 的連接與唱盤和 DJ 混音器的連接,在插孔上常見 Line 或是 Phono 的標示;加上黃色的端子頭便可作為 AV 端子使用,可傳輸複合視訊。

 

類比線材告一個段落,進到數位線材的部分:

◐ MIDI 線

MIDI 線所傳輸的 MIDI 資料並沒有包含任何聲音訊號,它傳輸的是音高、力度、時間等指示資訊。

另外,常在設備上看到 In/Out/Thru,使用 Thru 串連 2 至 3 台裝置能夠確保 MIDI 訊號不會因為經過 Out 而受到其中一台設備的影響,產生不同步延遲的問題。

 

◐ USB 

 

▉ Type-A :為傳統電腦以及隨身碟上最常看到的插孔,Type-A 和 Type-B 都有 Mini 及 Micro 的規格

 

▉ Type-B:大部分在連接電腦週邊的器材上常見,Type-A 和 Type-B 都有 Mini 及 Micro 的規格,在平板、手機、行動裝置、錄音介面或是 USB 麥克風都能看到。

Blue Yeti USB 麥克風底部的 USB Mini-B 輸出

Focusrite Scarlett 2i2 第二代 USB Type-B 輸出

 

▉ Type-C:自 USB 3.1 傳輸規格推出時,連同出現了 Type-C 這個新的 USB 插孔規格。目前越來越多設備將插孔改為好拔插且傳輸速度更高的 Type-C(但仍有 USB 2.0 版的 Type-C,傳輸規格是不同的;在購買、使用時需要先注意)。最近剛推出的 Focusrite Scarlett 錄音介面第三代就採用了 USB Type-C 作為輸出孔。

Focusrite Scarlett 2i2 第三代 USB Type-C 輸出

Thunderbolt 3 通常會有閃電圖示

 Thunderbolt 3 : Thunderbolt 是蘋果推出的傳輸方式,在 Thunderbolt 3 中增加了傳輸流量、傳輸電量以及速度,並且選用了 Type-C 作為接孔(所以兩者是真的長得一樣的)。Thunderbolt 3 支援 USB 3.1 但 USB 3.1 並不支援 Thunderbolt 3,在購買線材與裝置時,必須確認購線材的規格,或是確認裝置是否有支援 Thunderbolt 3。

 Universal Audio Apollo Twin MKII DUO (二代) 錄音介面為 Thunderbolt 2 輸出

Universal Audio Arrow Thunderbolt 錄音介面為 Thunderbolt 3 輸出

 

◐ 光纖線

Adam Hall K3 DTOS Toslink 線 

光纖線(Toslink/Optical規格):經單條線材透過數位訊號傳輸多軌音訊,用來傳輸 S/PDIF 訊號以及 ADAT 訊號。

S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface Format)可同時傳輸兩軌音訊;ADAT 在取樣率為 48kHz 時可同時傳輸 8 軌音訊,在 96kHz 時為 4 軌,經常用於將多頻道與多個麥克風前級的訊號傳至介面中,兩者在錄音介面上都不難找到,是擴充輸入與輸出的常見方法。數位訊號在傳輸時需要確認兩台設備間的格式與參數是同步的,否則在傳輸時容易產生錯誤。

 

總結:

各種線材所要傳輸的訊號內容及用途各有不同,每一個環節都有可能影響聲音的傳輸品質,注意各個設備之間的插孔及輸出訊號規格,可以避免許多後續的問題。

除了選對適用的線材與設備外,線材品質也是其中的影響因素,不論是傳輸的穩定度或是本身的耐用度,都可以是購買線材時的考慮因素,也才能讓搭配的產品有相應的效能表現。

 

補充資料:

1-好線材推薦:Mogami

2-好接頭推薦(還可以 DIY):Neutrik

3-BNC 

BNC 線是同軸線的一種,通常在錄音室中較為常見,用於同步多個裝置的內部時鐘,維持取樣的同步及避免錯誤與雜訊。

4-什麼是同軸電纜?

同軸電纜是電線、訊號傳輸線的一種,由絕緣線包著中央銅導體的電纜線,傳輸數位訊號,常常在家用電視、無線設備或是家用影音設備上。


 

 

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作者: yunnn

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