【简易图解】单端与平衡耳机应用

clieos · 发表于 2020-2-24 16:34

本帖最后由 clieos 于 2020-2-24 17:30 编辑

因为不时会有人问起一些比较基础的平衡vs.单端耳机和音源的问题，因此在这里简单地科普一下，仅做参考。

所谓单端音源指的是一般配备3.5mm或6.35mm立体声接口的音源。这类接口里面各有左和右两个声道连接到耳机发声单元上，再通过共用的地通道连接回音源以完成整体电路。在这个电路里，左右声道有各自的电流讯息，但是地通道则没有（零电压）。图1正是这类单端组合的一般连接方式。

平衡音响的起源在于专业舞台音响上。由于专业舞台音响涉及很多大型电子器材和长距离的线路，电波干扰对一般单端电路的影响很严重。平衡音响以原来的左右声道来产生多一对相位相反的声道，因此有了左+（原左声道），右+（原右声道），左-（反相左声道）和右-（反相右声道）。如果传输后的声道不能相互对消，那多出来的信号必然是传输过程中接受到的干扰，就能在电路上加以消除以得到干净的左右声道。但是耳机上应用的平衡电路并不是为了消除干扰而设计的，因为一般耳机用的音响设备不会收到特别多的干扰，耳机线的长度也不可能会太长。因此平衡耳机输出主要的优点在：（1）因为相反的相位产生’推拉’的效果，平衡电路的压摆率（slew rate）是相同的单端电路的两倍，因此在速度和瞬间动态（transient）上显的更有优势。（2）由于没有使用共同的地通道，平衡电路在左右讯号的分离度上要比相同的单端电路更好，对音场和定位有帮助。有些人认为同一个音源的平衡输出一定比单端输出的推力大一倍 - 这一点倒不一定正确，还要看电路的设计上平衡与单端电路的相似度。其实单端电路如果设计的好，表现也可以不在平衡电路之下。图2正是平衡组合的一般连接方式。

图 3显示的是如何利用Pentaconn 4.4mm接头在平衡音源上接上单端耳机的方法。这个方法只有在音源电路和耳机都以兼容为理念下设计时方可使用，并非所有具备Pentaconn 4.4mm输出的音源都能这样使用，必须先向音源生产商确定该音源支持这种接法方可使用。

图 4显示的是如何利用转接头连接平衡耳机到单端音源之上。转接头在这里的功用是把原来耳机上的左-和右-导线连在一起，形成可以共用的地通道。这样在电路上平衡耳机和单端耳机就没有差别了。

图5显示的是错误的使用转接头来连接单端耳机与平衡音源。转接头可以将平衡耳机变成单端，却不能将单端耳机变成平衡。要将单端耳机变成平衡，必须改线，将左右共用的地通道分离开，以便原本只有左右地三通道的线路变成左+，右+，左-和右-的四通道。这是单凭转接头无法做到的。这种错误的转接头会造成左-和右-的电路短路。如果音源有保护电路，这种接法仅仅会影响音质和声场；如果音源没有保护电路，那就有烧毁电路的可能。总结来说，除了上面图3的情况外，单端耳机是绝对不应该接上平衡音源的。就算你在网上见到商家在卖这类转接头也不代表这么做是安全的！

clieos · 发表于 2020-2-24 16:42

保留

darwinok · 发表于 2020-2-24 18:34

平衡好听，单端耐听

xinyuek · 发表于 2020-2-24 20:01

科普文章。收藏了。。。

2b青年爱发烧 · 发表于 2020-2-24 20:40

大部分耳机和耳塞在插头之前都是4线，在插头处汇聚成3线。但是很多专业监听耳机使用的是三线结构，存在更大的共地串扰。

hippomo · 发表于 2020-2-24 22:41

其实单端也可以出好的声音

平衡更多是炒概念

foxpix · 发表于 2020-2-25 00:00

图不错

pengonline · 发表于 2020-2-25 00:24

hippomo 发表于 2020-2-24 22:41
其实单端也可以出好的声音平衡更多是炒概念

是不是大法带的头

hippomo · 发表于 2020-2-25 08:00

pengonline 发表于 2020-2-25 00:24
是不是大法带的头

实现了更多可玩性，再收割一批烧友的韭菜

adagio1793 · 发表于 2020-2-25 08:43

在1，2K的便携中搞平衡基本上时忽悠，要知道很多旗舰耳机过去都没用平衡口。

bigann · 发表于 2020-2-25 09:52

在不算高的成本上，平衡比单端有着更高一级的音质体验，可以这样说吗？反正我觉得是这样。

hjf310 · 发表于 2020-2-25 16:02

图不错，这还看不懂的人可以退了

你舅舅喊你回家 · 发表于 2020-2-26 01:54

确实，很多人单纯的认为平衡电路一定比单端大，但实际上来说设计者会根据应用场景开调整平衡电路上的各个节点。
我记得老人家的DP100应该是目前市面上少有的单端功率比平衡功率大的播放器

有只野猫 · 发表于 2020-4-17 06:17

学习了，收藏下

行知 · 发表于 2020-4-20 22:00

这个帖子太棒了…技术贴哈。

clieos · 发表于 2020-5-28 20:22

顶上去

andre叁仟 · 发表于 2020-9-8 16:49

感谢C大不厌其烦地给大家科普，这个知识点非常重要

clieos · 发表于 2020-10-13 13:16

顶一下。

不唐 · 发表于 2021-2-27 11:16

学到了很多，感谢c大科普。想向c大请教一下，大家口中说的伪平衡是图里面哪种情况？以及，在线芯只有左+右+共地的情况下，想把这条耳机改平衡只能将整根线换掉？望赐教

clieos · 发表于 2021-2-27 20:54

不唐发表于 2021-2-27 11:16
学到了很多，感谢c大科普。想向c大请教一下，大家口中说的伪平衡是图里面哪种情况？以及，在线芯只有左+ ...

先回答所谓伪平衡和真平衡：这部分其实和第一贴里面耳机的连接方式没有直接关系，而是与DAC和耳放之间的电路设计有关。
先由DAC说起：DAC芯片一般有分单端和分立（=平衡）输出两大类。
（1）如果原来是单端输出，在耳放的部分把单端信号转换成分立/平衡输出，那就是所谓的伪平衡。
（2）如果原来是分立输出，在耳放或耳放之前的电路先被转换成单端信号，后来又在耳放中被转换回分立/平衡输出，那也是所谓的伪平衡。
（3）如果原来是分立输出，全程由DAC到耳放都保持分立信号，那就是所谓的真平衡。

也就是说，就算耳放输出是平衡，也不能断定DAC到耳放之间的电路是否是伪平衡还是真平衡。另外，虽然一般来说真平衡要比伪平衡好，但是这只是理论上来说而已。有时受到电路体积，各种应用和成本的限制，用一颗合适的单端输出DAC芯片配搭平衡耳放电路来完成的伪平衡也许要比用一颗不合适的分立DAC芯片来做真平衡更好。

－－－

至于线芯只有左+右+共地的情况下，一般都建议整条线换掉。另一个做法是只换耳机线Ｙ接口以下部分，不过通常这样换线都不好看。

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