Tipi di cavi audio: XLR, TRS, TS, RCA e 3,5 mm

Il connettore all’estremità di un cavo audio ti dice cosa può trasportare il cavo e quanto può essere lungo. XLR e TRS da 6,35 mm sono bilanciati e adatti a lunghe distanze; RCA e TS da 6,35 mm sono sbilanciati e adatti a tratte brevi; il TRS da 3,5 mm è per cuffie stereo, e il TRRS da 3,5 mm aggiunge un microfono in uno dei due ordini dei pin che non sono intercambiabili. Fai corrispondere il connettore al segnale, mantieni bilanciate le tratte bilanciate, e la maggior parte dei problemi audio scompare prima ancora di presentarsi.

I cinque connettori e cosa è ciascuno

XLR (a 3 pin). Un connettore bilanciato con blocco. Il pin 1 è schermo e massa, il pin 2 è caldo (positivo), il pin 3 è freddo (negativo). Il guscio si blocca, quindi non si stacca a metà spettacolo. Standard su microfoni, DI box, mixer e diffusori amplificati.

TRS da 6,35 mm (1/4 di pollice). Tip, Ring, Sleeve: tre contatti. Usato come connessione mono bilanciata (tip caldo, ring freddo, sleeve massa) su apparecchiature da studio, o come connessione stereo sbilanciata (tip sinistra, ring destra, sleeve massa) sulle uscite per cuffie. Lo stesso jack, due funzioni diverse, decise dall’apparecchiatura a ciascuna estremità.

TS da 6,35 mm. Tip, Sleeve: due contatti, mono sbilanciato. Il cavo per strumenti su una chitarra elettrica o un basso, e connessioni di linea sbilanciate su apparecchiature più vecchie.

RCA (phono). Un pin centrale e un anello di massa circostante, sbilanciato. I jack RCA rosso e bianco trasportano audio stereo analogico; il jack giallo nello stesso stampo è video composito, non audio. Un RCA da 75 ohm è usato anche per S/PDIF coassiale, che è un segnale digitale nello stesso guscio.

3,5 mm. La versione miniaturizzata del TRS. Il TRS da 3,5 mm è per cuffie stereo o un’uscita a livello di linea; il TRRS da 3,5 mm aggiunge un quarto contatto per un microfono.

Audio bilanciato e sbilanciato

Una linea bilanciata trasporta il segnale due volte: una sul conduttore caldo e una invertita sul conduttore freddo, con uno schermo attorno a entrambi. Qualsiasi rumore captato lungo il cavo arriva in fase su entrambi i conduttori, e l’ingresso ricevente sottrae i due, quindi il rumore si annulla e il segnale sopravvive. Ecco perché le linee bilanciate sono adatte a lunghe distanze e ad ambienti elettricamente rumorosi.

Una linea sbilanciata trasporta il segnale su un conduttore e la massa sull’altro. È più semplice, più economica e va bene su brevi distanze, ma capta ronzio e interferenze all’aumentare della lunghezza.

Anche i livelli differiscono. Il livello di linea professionale è +4 dBu; il livello di linea consumer è -10 dBV. La differenza è abbastanza grande che collegare un’uscita consumer a un ingresso professionale, o viceversa, dà un risultato o molto debole o distorto, a meno che non si usi un convertitore o uno stadio di guadagno.

Regola pratica: mantieni l’intera catena bilanciata dove l’apparecchiatura lo consente. Un’uscita bilanciata in un ingresso bilanciato tramite XLR o TRS è la configurazione più robusta. Convertire in RCA in qualsiasi punto intermedio butta via il vantaggio per tutto ciò che sta a valle.

TRRS vs TRS e i due ordini dei pin per auricolari

Un jack TRS da 3,5 mm ha tip, ring e sleeve: sinistra, destra e massa. Un jack TRRS aggiunge un secondo ring per il microfono, ma lo standard non dice quale contatto è quale. Esistono due ordini dei pin:

• CTIA (la maggior parte dei dispositivi attuali): tip sinistra, ring 1 destra, ring 2 massa, sleeve microfono.
• OMTP (dispositivi più vecchi): tip sinistra, ring 1 destra, ring 2 microfono, sleeve massa.

I due non sono intercambiabili senza un adattatore. Collega un auricolare CTIA a una presa OMTP e il percorso del microfono va in cortocircuito verso massa: l’audio può essere riprodotto, ma il microfono non funzionerà, o il suono sarà debole e da un solo lato. Se un auricolare si comporta in modo strano su un dispositivo e bene su un altro, l’ordine dei pin è la prima cosa da controllare.

Un jack TRS da 3,5 mm in una presa TRRS passa comunque l’audio stereo, perché il contatto extra semplicemente non viene usato. Un jack TRRS in una presa TRS può mandare in cortocircuito il contatto del microfono verso massa, ed è per questo che alcuni dispositivi si silenziano o distorcono.

Adattatori che funzionano e adattatori che no

Gli adattatori passivi cambiano la forma del connettore, non la natura del segnale.

• XLR a TRS da 6,35 mm: funziona, e rimane bilanciato se l’estremità TRS è cablata con tip caldo, ring freddo, sleeve massa. Comune su apparecchiature da studio.
• XLR a TS da 6,35 mm: funziona solo come connessione sbilanciata. Il lato freddo è collegato a massa, quindi la tratta perde il suo rifiuto del rumore.
• RCA a TS da 6,35 mm: funziona, sbilanciato, tratte brevi.
• TRS da 3,5 mm a doppio RCA: funziona, ed è il modo usuale per collegare un lettore portatile a un hi-fi o a un mixer.
• TRRS da 3,5 mm a doppio 3,5 mm (splitter cuffie più microfono): funziona solo se l’ordine dei pin corrisponde al dispositivo.
• RCA a XLR: possibile, ma il risultato è sbilanciato a meno che non si usi un trasformatore o un convertitore attivo. Un cavo da solo non può creare un segnale bilanciato.

Un gender changer scambia maschio e femmina senza incrociare nulla. Un crossover in stile null-modem non esiste in audio; l’equivalente è un cavo che scambia caldo e freddo, il che inverte la polarità del segnale.

Audio digitale negli stessi gusci

Due formati digitali condividono i connettori analogici. TOSLINK usa un piccolo jack ottico, e il S/PDIF coassiale usa un RCA da 75 ohm. Entrambi trasportano PCM a due canali e 5.1 compresso (Dolby Digital, DTS). Nessuno dei due trasporta formati multicanale lossless; per quello serve HDMI. La scelta tra loro è trattata in audio digitale ottico vs coassiale.

L’RCA appare anche nel mondo video. Il jack RCA giallo è video composito, e i jack verde, blu e rosso sono video a componenti (YPbPr). Le differenze sono esposte in video composito vs componenti (RCA).

Il cavo per diffusori non è un cavo di segnale audio

Il cavo per diffusori trasporta il segnale amplificato da un amplificatore a un diffusore. Non è schermato, non è bilanciato, e non è intercambiabile con un cavo di segnale. Qui la sezione conta più del connettore: un numero AWG più basso è un filo più spesso. 16 AWG è adatto a tratte domestiche tipiche, 14 AWG a tratte più lunghe o diffusori da 4 ohm, e 12 AWG a tratte lunghe. L’impedenza dei diffusori è comunemente 4, 6 o 8 ohm. Il cavo per diffusori posato dentro le pareti dovrebbe essere certificato CL2 o CL3. La tabella completa è in sezione cavo diffusori: quale AWG usare.

Cosa va storto

Un cavo bilanciato cablato sbilanciato. Un adattatore XLR a TS collega il conduttore freddo a massa. Il cavo passa comunque l’audio, ma il rifiuto del rumore è sparito, e una lunga tratta che era silenziosa diventa un ronzio.

Un jack TRS usato dove ci si aspetta un jack TS. Inserire un TRS stereo in una presa TS mono può mandare in cortocircuito il ring verso massa, il che silenzia un canale o l’intero segnale.

L’ordine dei pin TRRS sbagliato. Un auricolare che funziona su un telefono e non su un altro è quasi sempre CTIA contro OMTP. Un adattatore con l’ordine dei pin corretto risolve; un semplice cavo di prolunga no.

RCA usato per lunghe tratte. Il cavo sbilanciato capta ronzio all’aumentare della lunghezza. Se una tratta deve essere lunga, usa una connessione bilanciata o un collegamento digitale, non un RCA più lungo.

Confondere RCA analogico e digitale. Un cavo S/PDIF coassiale da 75 ohm e un cavo RCA analogico sembrano identici. Un semplice cavo analogico può funzionare per una breve tratta digitale e fallire su una più lunga, perché l’impedenza è sbagliata.

Mescolare i livelli di linea. Un’uscita consumer a -10 dBV in un ingresso professionale a +4 dBu è debole e rumorosa; il contrario sovraccarica l’ingresso. Abbina il livello o usa un convertitore.

Presumere che un connettore implichi un segnale. Lo stesso jack da 3,5 mm può essere cuffie stereo, un ingresso microfono mono, un’uscita di linea o una presa per auricolare TRRS. Leggi l’etichetta sul dispositivo, non la forma del foro.

Adattatori economici con il cablaggio sbagliato. Un adattatore passivo che sembra corretto può scambiare caldo e freddo o mandare in cortocircuito lo schermo. Se manca un canale o la polarità è invertita, l’adattatore è il primo sospetto.

Lavori sulla rete elettrica. Qualsiasi cosa coinvolga la tensione di rete, inclusi i cavi di alimentazione e il cablaggio a parete vicino alla rete, è un lavoro per un elettricista abilitato. I cavi audio sono a bassa tensione e fuori da questo ambito.