Typy kabli audio: XLR, TRS, TS, RCA i 3,5 mm

Złącze na końcu kabla audio mówi, co ten kabel może przenosić i jak daleko może biec. XLR i 6,35 mm TRS są symetryczne i nadają się do długich tras; RCA i 6,35 mm TS są niesymetryczne i nadają się do krótkich; 3,5 mm TRS to stereo dla słuchawek, a 3,5 mm TRRS dodaje mikrofon w jednej z dwóch kolejności pinów, które nie są wymienne. Dopasuj złącze do sygnału, utrzymuj tory symetryczne jako symetryczne, a większość problemów z dźwiękiem zniknie, zanim się pojawi.

Pięć złączy i czym każde z nich jest

XLR (3-pinowe). Złącze symetryczne z blokadą. Pin 1 to ekran i masa, pin 2 to gorący (dodatni), pin 3 to zimny (ujemny). Obudowa zatrzaskuje się, więc nie wypadnie w trakcie występu. Standard w mikrofonach, DI boxach, mikserach i głośnikach aktywnych.

6,35 mm (1/4 cala) TRS. Tip, Ring, Sleeve: trzy styki. Używane jako symetryczne połączenie mono (tip gorący, ring zimny, sleeve masa) w sprzęcie studyjnym albo jako niesymetryczne połączenie stereo (tip lewy, ring prawy, sleeve masa) na wyjściach słuchawkowych. Ten sam wtyk, dwa różne zadania, decyduje o tym sprzęt na każdym końcu.

6,35 mm TS. Tip, Sleeve: dwa styki, niesymetryczne mono. Kabel instrumentalny do gitary elektrycznej lub basu oraz niesymetryczne połączenia liniowe w starszym sprzęcie.

RCA (phono). Jeden środkowy pin i otaczający go pierścień masy, niesymetryczne. Czerwone i białe wtyki RCA przenoszą analogowy dźwięk stereo; żółty wtyk w tej samej obudowie to wideo kompozytowe, nie audio. RCA 75 omów jest też używany do koncentrycznego S/PDIF, czyli sygnału cyfrowego w tej samej obudowie.

3,5 mm. Miniaturowa wersja TRS. 3,5 mm TRS to stereo dla słuchawek lub wyjście liniowe; 3,5 mm TRRS dodaje czwarty styk dla mikrofonu.

Dźwięk symetryczny i niesymetryczny

Tor symetryczny przenosi sygnał dwa razy: raz na przewodzie gorącym i raz odwrócony na przewodzie zimnym, z ekranem wokół obu. Każdy szum zebrany wzdłuż kabla dociera w fazie na oba przewody, a wejście odbiorcze odejmuje je od siebie, więc szum się znosi, a sygnał przetrwa. Dlatego tory symetryczne nadają się do długich tras i elektrycznie hałaśliwych pomieszczeń.

Tor niesymetryczny przenosi sygnał na jednym przewodzie, a masę na drugim. Jest prostszy, tańszy i wystarczający na krótkich odległościach, ale zbiera przydźwięk i zakłócenia wraz ze wzrostem długości.

Poziomy też się różnią. Profesjonalny poziom liniowy to +4 dBu; konsumencki poziom liniowy to -10 dBV. Różnica jest na tyle duża, że podłączenie wyjścia konsumenckiego do wejścia profesjonalnego, albo odwrotnie, daje albo bardzo cichy, albo zniekształcony efekt, jeśli nie użyje się konwertera lub stopnia wzmocnienia.

Praktyczna zasada: utrzymuj cały łańcuch symetryczny tam, gdzie sprzęt na to pozwala. Wyjście symetryczne do wejścia symetrycznego przez XLR lub TRS to najbardziej niezawodny układ. Konwersja na RCA gdziekolwiek pośrodku odbiera korzyść wszystkiemu, co jest dalej.

TRRS vs TRS i dwie kolejności pinów zestawu słuchawkowego

Wtyk 3,5 mm TRS ma tip, ring i sleeve: lewy, prawy i masę. Wtyk TRRS dodaje drugi ring dla mikrofonu, ale standard nie mówi, który styk jest który. Istnieją dwie kolejności pinów:

• CTIA (większość obecnych urządzeń): tip lewy, ring 1 prawy, ring 2 masa, sleeve mikrofon.
• OMTP (starsze urządzenia): tip lewy, ring 1 prawy, ring 2 mikrofon, sleeve masa.

Te dwie nie są wymienne bez adaptera. Podłącz zestaw CTIA do gniazda OMTP, a tor mikrofonu zostanie zwarty do masy: dźwięk może grać, ale mikrofon nie zadziała albo dźwięk będzie cienki i jednostronny. Jeśli zestaw słuchawkowy zachowuje się dziwnie na jednym urządzeniu, a dobrze na innym, kolejność pinów to pierwsza rzecz do sprawdzenia.

Wtyk 3,5 mm TRS w gnieździe TRRS nadal przepuszcza dźwięk stereo, bo dodatkowy styk po prostu pozostaje nieużywany. Wtyk TRRS w gnieździe TRS może zewrzeć styk mikrofonu do masy, dlatego niektóre urządzenia wyciszają się lub zniekształcają dźwięk.

Adaptery, które działają, i adaptery, które nie działają

Pasywne adaptery zmieniają kształt złącza, a nie naturę sygnału.

• XLR na 6,35 mm TRS: działa i pozostaje symetryczny, jeśli koniec TRS jest podłączony tip gorący, ring zimny, sleeve masa. Częste w sprzęcie studyjnym.
• XLR na 6,35 mm TS: działa tylko jako połączenie niesymetryczne. Strona zimna jest połączona z masą, więc tor traci odporność na zakłócenia.
• RCA na 6,35 mm TS: działa, niesymetrycznie, krótkie trasy.
• 3,5 mm TRS na dwa RCA: działa i jest zwykłym sposobem podłączenia przenośnego odtwarzacza do wieży lub miksera.
• 3,5 mm TRRS na dwa 3,5 mm (rozdzielacz słuchawki i mikrofonu): działa tylko wtedy, gdy kolejność pinów pasuje do urządzenia.
• RCA na XLR: możliwe, ale wynik jest niesymetryczny, jeśli nie użyje się transformatora lub aktywnego konwertera. Sam kabel nie stworzy sygnału symetrycznego.

Zmieniacz płci zamienia męskie i żeńskie bez krzyżowania czegokolwiek. Krosowanie w stylu null-modem nie istnieje w audio; jego odpowiednikiem jest kabel, który zamienia gorący i zimny, co odwraca polaryzację sygnału.

Dźwięk cyfrowy w tych samych obudowach

Dwa formaty cyfrowe dzielą złącza analogowe. TOSLINK używa małego wtyku optycznego, a koncentryczny S/PDIF używa RCA 75 omów. Oba przenoszą PCM dwukanałowy i skompresowane 5.1 (Dolby Digital, DTS). Żaden nie przenosi bezstratnych formatów wielokanałowych; do tego potrzebne jest HDMI. Wybór między nimi opisano w optyczny vs koncentryczny dźwięk cyfrowy.

RCA pojawia się też w świecie wideo. Żółty wtyk RCA to wideo kompozytowe, a zielony, niebieski i czerwony to wideo komponentowe (YPbPr). Różnice przedstawiono w wideo kompozytowe vs komponentowe (RCA).

Przewód głośnikowy to nie kabel sygnałowy

Przewód głośnikowy przenosi wzmocniony sygnał ze wzmacniacza do głośnika. Nie jest ekranowany, nie jest symetryczny i nie jest wymienny z kablem sygnałowym. Przekrój liczy się tu bardziej niż złącze: niższy numer AWG to grubszy przewód. 16 AWG nadaje się do typowych tras domowych, 14 AWG do dłuższych tras lub głośników 4 omów, a 12 AWG do długich tras. Impedancja głośników to zwykle 4, 6 lub 8 omów. Przewód głośnikowy prowadzony w ścianach powinien mieć klasę CL2 lub CL3. Pełna tabela jest w przekrój przewodu głośnikowego: którego AWG użyć.

Co idzie nie tak

Kabel symetryczny podłączony niesymetrycznie. Adapter XLR na TS łączy przewód zimny z masą. Kabel nadal przepuszcza dźwięk, ale odporność na zakłócenia znika, a długa trasa, która była cicha, zaczyna buczeć.

Wtyk TRS użyty tam, gdzie oczekuje się wtyku TS. Włożenie stereo TRS do mono gniazda TS może zewrzeć ring do masy, co wycisza jeden kanał lub cały sygnał.

Zła kolejność pinów TRRS. Zestaw słuchawkowy, który działa na jednym telefonie, a na innym nie, to prawie zawsze CTIA versus OMTP. Adapter z poprawną kolejnością pinów to naprawia; zwykły kabel przedłużający nie.

RCA użyte do długich tras. Kabel niesymetryczny zbiera przydźwięk wraz ze wzrostem długości. Jeśli trasa musi być długa, użyj połączenia symetrycznego lub łącza cyfrowego, a nie dłuższego RCA.

Mylenie analogowego i cyfrowego RCA. Koncentryczny kabel S/PDIF 75 omów i analogowy kabel RCA wyglądają identycznie. Zwykły kabel analogowy może zadziałać na krótkiej trasie cyfrowej i zawieść na dłuższej, bo impedancja jest zła.

Mieszanie poziomów liniowych. Konsumenckie wyjście -10 dBV do profesjonalnego wejścia +4 dBu jest ciche i szumiące; odwrotnie przeciąża wejście. Dopasuj poziom albo użyj konwertera.

Zakładanie, że złącze oznacza sygnał. To samo gniazdo 3,5 mm może być stereo dla słuchawek, mono wejściem mikrofonowym, wyjściem liniowym lub gniazdem zestawu TRRS. Czytaj etykietę na urządzeniu, a nie kształt otworu.

Tanie adaptery ze złym okablowaniem. Pasywny adapter, który wygląda poprawnie, może zamieniać gorący i zimny albo zwierać ekran. Jeśli brakuje kanału lub polaryzacja jest odwrócona, adapter to pierwszy podejrzany.

Prace przy sieci. Wszystko, co dotyczy zasilania sieciowego, w tym przewody zasilające i okablowanie w ścianach obok sieci, to zadanie dla licencjonowanego elektryka. Kable audio są niskonapięciowe i poza tym zakresem.