2.5 线缆与接口

2.5.1 线缆

（1）平衡式线缆

用于模拟音频信号传输的线缆，在结构上包括两股被橡胶绝缘层包裹的绞线以及一股未经绝缘处理的铜绞线。在这三股导线的外部，围绕着一圈铝箔屏蔽层与橡胶保护层，如图2-3所示。一般，红色导线代表正极，黑色导线代表负极，未加隔离的导线作为屏蔽线或者接地线。正极线与负极线同时负责模拟音频信号的传输任务。这种类型的线缆被称为三芯线缆或平衡式线缆。

由于平衡线缆中的两个信号都不直接与信号地连接，因此音频信号的交变电流将沿着两条独立的导线传输。从噪声的角度来看，只要有外界静电或电磁信号影响线缆，就一定会以等电位引入到两条音频单线中。由于平衡设备的输入只对两条导线间的电压差产生响应，因此不必要的噪声（大小相同但极性相反）就会被抵消。

假如在录音或扩声系统中平衡话筒线缆的正脚和负脚随意连接时，有些话筒线（或其他同样接法的设备）也许存在极性接反的情况。例如，假设某件乐器被两个线缆反相的话筒拾音，那么当将这两个信号混音为单声道时，部分信号甚至是全部信号就会相互抵消。因此，最好经常利用相位检测器或万用表来检测系统中的线缆。

（2）非平衡式线缆

高阻抗话筒和大部分线路电平乐器通常使用非平衡线缆在不同设备间传输信号。在非平衡电路中，独立信号只通过正端接入设备，而另一端和接地屏蔽（同时混合接到地上）仅用于构成线路的回路。若工作在低电平的信号下（尤其是话筒电平），一些噪声，“嗡嗡”声，及其他干扰就会进入到信号通道，并随着输入信号的放大而被放大。

另外一种非平衡式的线缆是1/4″无屏蔽层的扬声器线缆。它是由两股直径较宽的并行缆芯构成的，因为只有用直径较宽的线缆将功率放大器与扬声器连接起来，才能使传输信号功率的损失减少到最小。不过你还需要注意，由于用途不同，因此在使用时绝不可用扬声器线缆代替有屏蔽层的音频线缆。

2.5.2 接口

对于音频接口来说，其输入输出口的形式分为两类：模拟口和数字口。模拟口主要有小三芯、莲花口、卡农口、大二芯和大三芯等几种。数字口则有两种声道的AES/EBU、S/PDIF规格和八声道的ADAT、TDIF和R-BUS等规格。

（1）模拟接口

模拟音频信号分为平衡式和非平衡式。比如，所有专业话筒都有一个平衡输出端，由三芯电缆组成，其中两根主要传送相同的音频信号（异相），第三条线是起地线作用的屏蔽。而非平衡只用两根线传送信号，一根线传送音频信号，另一根用作地线。非平衡线路对“嗡嗡”声及其他电子噪声要比平衡线路要敏感得多，所以平衡式的音质比非平衡式好。如果一套系统中有一个是非平衡式，整个系统就是非平衡式的。例如你的声卡输出是平衡式，但前面的功放的输入却是非平衡式，那么你的声卡也就等于作为非平衡式在使用。

①小三芯

小三芯的插口主要用于家用级的多媒体等音频卡，在专业领域现在已很少使用。

②莲花口

莲花口用于普通的专业设备，它提供的信号电平为－10dB

③卡农口

所有平衡式话筒和连接线都使用三孔连接器，也称为XLR连接器，俗称为卡农口。各部件名称如图2-4所示。

④大二芯和大三芯

大二芯和大三芯用于高级的专业设备，它提供的信号电平通常为+4dB。其中大三芯的插口和卡农口一样是平衡式的，是在信号电缆的外层又包一个屏蔽层，可以提高音频信号在传送过程中的抗干扰能力。如果工作室中的设备很多，各种音频线电源线经常纠缠在一起，那么使用平衡式的插口和线缆，就可以减少噪声出现的可能性。大三芯插头各部件名称如图2-5所示。

（2）数字接口

①AES/EBU AES/EBU的全称是Audio Engineering Society/European Broadcast Union（音频工程师协会/欧洲广播联盟），它是美国和欧洲录音师协会制定的一种高级的专业数字音频数据格式，现已成为专业数字音频较为流行的标准。大量专业音频数字设备，如专业DAT、顶级采样器、大型数字调音台、专业数字音频工作站等都支持AES/EBU。AES/EBU是一种通过基于单根绞合线对于传输数字音频数据进行传输。非均衡的状态下可在长达100米距离上传输数据，均衡状态下可传输更远的距离。AES/EBU的普通物理连接媒质有三种：其一是平衡和插分连接，使用XLR连接器的三芯话筒屏蔽电缆；其二采用单端非平衡连接，使用RCA插头的音频同轴电缆；其三是光学连接，使用光纤连接器。

②S/PDIF S/PDIF的全称是Sony/Philips Digital Interface Format，它是Sony公司和飞利浦公司制定的一种音频数据格式，主要用于民用和普通专业领域。由于被广泛采用，它成为事实上的民用数字音频格式标准，大量的消费类音频数字产品，如民用CD机、DAT机、MD机、计算机声卡数字口等都支持S/PDIF，在不少专业设备中也有该标准接口。S/PDIF通过同轴电缆或光纤进行数字音频信号传输，取代了传统的模拟信号传输方式，因此可以取得更好的音质。就传输方式而言，S/PDIF口技术应用在声卡上表现为输出（S/PDIF OUT）和输入（S/PDIF IN）两种。其接口通常也有两种，一种是RCA同轴接口，另一种则是TOSLINK光纤接口。其中RCA接口是非标准的，它的优点是阻抗恒定、有较宽的传输带宽。而使用光纤其主要优势在于无需考虑接口电平及阻抗问题，接口灵活且抗干扰能力更强，可以获得优于同轴接口的音质。插口硬件使用的是光缆口或同轴口。支持S/PDIF技术的声卡芯片常见的主要有CMI8738\YMF-744、FM801、AU8830等，并且它们通常都会在声卡上有明确的标注。

③ADAT ADAT（又称Alesis多信道光学数字接口）是美国Alesis公司开发的一种数字音频信号格式，因为最早用于该公司的ADAT八轨机，所以就称为ADAT格式。该格式已经成为一种事实上的多声道数字音频信号格式，越来越广泛使用在各种数字音频设备上，如计算机音频接口、多轨机、数字调音台，甚至是MIDI乐器上（像KORG公司的TRINITY合成器和Alesis公司的QS系列合成器和音源）。目前，许多公司的多声道数字音频接口，像Frontier公司的一系列产品，使用的都是ADAT接口。

④TDIF TDIF是日本Tascam公司开发的一种多声道数字音频格式，使用25针类似于计算机串行线的线缆，来传送八个声道的数字信号。TDIF的命运与ADAT正好相反，在推出以后TDIF没有获得其他厂家的支持，目前采用它的数字设备越来越少。

⑤R-BUS R-BUS是ROLAND公司推出的一种八声道数字音频格式，也被称为RMDB II。它的插口和缆线都与Tascam公司的TDIF相同，传送的也是八声道的数字音频信号，但它有两个新增的功能：第一，R-BUS端口可以供电，这样当你将一些小型器材（如ROLAND公司的DIF-AT，它可以将R-BUS格式的数字信号转换成ADAT和TDIF格式）连接在其上使用时，这些器材可以不用插电。第二，除数字音频信号外，R-BUS还可以同时传送运行控制和同步信号。这样，当两件设备以R-BUS口连接时，在一台设备上就可以控制另一台设备。比如，你将ROLAND公司最新的VSR-880多轨机通过R-BUS连在ROLAND的VM系列调音台上时，就可以在VM调音台上，直接控制多轨机的运行。图2-6是各种常用的音频插头种类。