Phân biệt tín hiệu âm thanh cân bằng và không cân bằng

Pro Sound Việt Nam 2 giờ trước 4 lượt xem

Để xây dựng một hệ thống âm thanh chất lượng, bạn cần hiểu rõ về các loại tín hiệu âm thanh.

Một trong những sự phân biệt cơ bản và quan trọng nhất là giữa tín hiệu cân bằng (Balanced) và không cân bằng (Unbalanced). Việc lựa chọn loại cáp và kết nối phù hợp sẽ quyết định âm thanh của bạn có sạch, rõ ràng và không bị nhiễu hay không.

Bài viết này, Pro Sound Việt Nam sẽ cùng bạn phân biệt hai loại tín hiệu này một cách chi tiết và dễ hiểu.

1. Tín hiệu âm thanh không cân bằng (Unbalanced) là gì?

Tín hiệu không cân bằng là loại tín hiệu âm thanh đơn giản nhất, chỉ sử dụng hai dây dẫn: một dây dẫn tín hiệu (+) và một dây mass/tiếp đất (-).

Dây tín hiệu (+): Chịu trách nhiệm mang tín hiệu âm thanh gốc.
Dây mass/tiếp đất (-): Hoàn thành mạch điện và đồng thời đóng vai trò như một lớp bọc chống nhiễu.

Ứng dụng và hạn chế

Tín hiệu Unbalanced rất phổ biến trong các thiết bị âm thanh dân dụng và nhạc cụ điện tử. Các loại jack cắm quen thuộc như RCA (jack bông sen) và TS (jack 6.35mm hoặc 3.5mm hai khấc) đều truyền tín hiệu Unbalanced.

Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, chi phí thấp và dễ dàng sử dụng.
Hạn chế: Dễ bị nhiễu điện từ. Dây mass hoạt động giống như một ăng-ten, hấp thụ các nhiễu sóng từ các nguồn xung quanh (như dây điện, sóng radio, sóng điện thoại) và đưa chúng vào tín hiệu âm thanh. Hạn chế này đặc biệt rõ rệt khi sử dụng dây cáp dài (trên 5-6 mét), khiến âm thanh dễ bị "ù" hoặc "rè".

2. Tín hiệu âm thanh cân bằng (Balanced) là gì?

Tín hiệu cân bằng là một giải pháp chuyên nghiệp được thiết kế để loại bỏ nhiễu hiệu quả. Nó sử dụng ba dây dẫn:

Dây Hot (+): Mang tín hiệu âm thanh gốc.
Dây Cold (-): Mang tín hiệu âm thanh tương tự tín hiệu gốc, nhưng bị đảo pha (ngược pha 180 độ).
Dây mass/tiếp đất: Đóng vai trò che chắn và nối đất, bảo vệ hai dây tín hiệu.

Nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Khi tín hiệu truyền đi, cả hai dây Hot và Cold đều tiếp nhận nhiễu giống nhau. Tuy nhiên, khi tín hiệu đến thiết bị nhận (như mixer hoặc ampli), tín hiệu từ dây Cold sẽ được đảo pha trở lại về trạng thái ban đầu.

Tín hiệu gốc: Tín hiệu từ dây Hot (+) và tín hiệu từ dây Cold (-) sau khi được đảo pha sẽ được cộng lại, giúp tín hiệu gốc được khuếch đại và mạnh hơn.
Tín hiệu nhiễu: Vì nhiễu trên hai dây Hot và Cold là giống nhau, khi dây Cold được đảo pha, tín hiệu nhiễu trên dây Cold sẽ ngược pha hoàn toàn với nhiễu trên dây Hot. Kết quả là hai tín hiệu nhiễu này sẽ triệt tiêu lẫn nhau, giúp tín hiệu âm thanh đầu ra cực kỳ "sạch" và không bị nhiễu.

Các loại jack cắm phổ biến cho tín hiệu Balanced là XLR (jack Canon) và TRS (jack 6.35mm ba khấc).

Ưu điểm:
- Chống nhiễu cực tốt: Có khả năng loại bỏ hầu hết các loại nhiễu điện từ.
- Truyền tín hiệu đường dài: Có thể truyền tín hiệu đi xa hàng chục mét mà không bị suy hao hay nhiễm nhiễu, rất lý tưởng cho sân khấu, phòng thu và các hệ thống âm thanh chuyên nghiệp.

3. Phân biệt tín hiệu cân bằng và không cân bằng

Đặc điểm	Tín hiệu không cân bằng (Unbalanced)	Tín hiệu cân bằng (Balanced)
Cấu tạo dây	2 dây: 1 dây tín hiệu, 1 dây mass	3 dây: 1 dây Hot, 1 dây Cold, 1 dây mass
Nguyên lý	Truyền tín hiệu đơn giản	Truyền tín hiệu đảo pha để triệt tiêu nhiễu
Jack cắm	RCA, TS	XLR, TRS
Khả năng chống nhiễu	Kém, dễ bị nhiễu trên đường dài	Rất tốt, gần như không bị nhiễu
Ứng dụng	Kết nối ngắn (guitar-ampli), thiết bị dân dụng	Kết nối chuyên nghiệp, đường dài (micro-mixer)

4. Lời khuyên của Pro Sound Việt Nam

Sử dụng đúng mục đích:
- Với các kết nối ngắn: Dưới 5 mét, cáp Unbalanced hoàn toàn đủ dùng và tiết kiệm chi phí.
- Với các kết nối dài: Trên 5 mét, đặc biệt là trong môi trường nhiều thiết bị điện tử, hãy sử dụng cáp Balanced.
Đảm bảo thiết bị tương thích: Để sử dụng tín hiệu Balanced, cả thiết bị đầu vào và đầu ra đều phải hỗ trợ chuẩn này (có cổng XLR hoặc TRS). Nếu một trong hai thiết bị chỉ có cổng Unbalanced, tín hiệu sẽ không còn là Balanced nữa.

Hy vọng với những thông tin chi tiết trên, bạn đã có thể phân biệt rõ ràng hai loại tín hiệu này và đưa ra lựa chọn kết nối phù hợp nhất cho hệ thống âm thanh của mình.