バランス(平衡)接続とアンバランス(不平衡)接続について

Question

音響の超基礎についてお尋ねします。
専門的な話も含め、ご教授願います。

PAの配線などで聞く、バランス接続とアンバランス接続の根本的な違いは何なのでしょうか？
この手のことには全くと言っていいほど知識が無いのですが、通常電気や電子というものには＋極と－極しかないと思います。（乾電池と発光ダイオードの接続を考えてみました……。）
そこでなぜ、バランス接続にはHot,Cold,GNDという意味不明な端子があるのでしょうか？

usakun · Accepted Answer

発光ダイオードの接続を考えて見ましたということでアンバランスは発光ダイオード1個に乾電池で点灯させたものを理解しているものとしてそれと同じものをもう1回路思い浮かべてください。縦に並べると(1)＋極、(2)－極、(3)＋極、(4)－極の順に並びます。ここで(2)(3)を共通グランドにして、(1)＋、(2)(3)グランド、(4)－の３本と考えます。この考えで行くと(1)はHot、(2)(3)はGND、(4)はColdとなります。意味不明の部分はこういうことで、バランス伝送した場合前述のようにノイズが乗った場合HotとColdに同じように乗るので打ち消される伝送方式です。GNDを中心にして±反対の位相で伝送します。もうお気づきかと思いますが、2倍の回路が必要なので高価になります。

tetsumyi · Answer

No.2です。
インピーダンスが低いとケーブルの絶縁や静電誘導で漏れ電流のノイズが入ったときに当然ですが受け取る側から見るとノイズとしての電圧は低くなります。
家庭用が１０ｋΩ以上と比較して1/20程度以下になります。
あまり低くすると送り側の負荷が大きくなるので影響が出ない程度の６００オームと決めたようです。
現在の回路技術からすればもう少し低くても問題は無いはずですが規格とし統一したので変更はなかなかできないでしょう。

buu1031 · Answer

電気的な説明とは別に
PAなどではステージ上の演奏者さんや裏方さんなどが動き回ることがあります。
バランス接続のプラグははめ込みロック式です。
ですので足を引っ掛けたり、機材を動かしたりした時に
プラグが抜け落ちないという理由でも重宝がられています。

MrCandy · Answer

バランス接続とは雑音に対して有利な接続方式です。
電話機では大昔から使われているやり方です、あんなに頼りない配線でちゃんと音声が伝わるのはバランス（差動）接続だからです。
ＨｏｔとＣｏｌｄの一方が＋他方が－となっています、電流の供給側と戻り側の線がちゃんと用意されているわけです。ＧＮＤと言うのは、接地用ですこれが＋と－の信号線と機器の基準（グランド）電位を作っています。信号は流れません。

アンバランス接続と言うのは供給側の信号線だけあって戻り側の信号線がなく、ある意味いい加減な接続です。送りと戻りの信号線が非対称なので、雑音が乗りやすいです。
バランス接続は、送りと戻りの線に対称な雑音が乗るので、受け側にトランスや差動増幅器を使えば理屈の上では雑音を完全に除去する事ができます。

この本質的な長所（信号は１組の線だけに流れて、グランドはには信号が流れない）のため、このごろは色々なところでバランス接続が使われています。ＬＡＮケーブル、ＵＳＢケーブル、パソコンの中の高速メモリーの配線、など。グランド接続の良し悪しにあまり影響を受けず綺麗な信号を送る事が出来ます。

Pesuko · Answer

ここに詳しく書いてあるから読んで。

http://www2.famille.ne.jp/~teddy/balanced/bal0.htm

tetsumyi · Answer

一般家庭などでは２０ｍ以上の信号ケーブルと使うことは無いのであまり問題は起きませんが、PA用ではマイクケーブルでも５０ｍ以上のことが良くあります。
微小信号で長く引き回すと多くは電源の５０ｈｚですがノイズがケーブルに入ってきます。
こうなると信号よりノイズが大きくなって使い物になりません。

このノイズを拾わないようにするためにアースに対してプラス、マイナス信号にしてノイズを打ち消すようにします。
マイクは普通キャノンプラグでバランス接続できるようになっているのはこのためです。
ラインレベルでも同様にPA用は５０ｍ以上、時には数百mも引き回すことがありバランス送りでインピーダンスもノイズを拾い難いように６００オームとなっています。
昔は差動アンプがなかったのでバランストランスを使っていました。

tatsu01 · Answer

hotとcoldは、逆位相同レベルの信号です。
サイン波で見ると片方が山のときもう一方は谷になっています。
GNDは共通なので3本の線（HOTとCOLDは2本ずつのヨリ線になっている事が多い）が
必要です。

受け側のアンプは同位相同レベルの信号（＝外来ノイズと考えてください）を
打ち消す作用があります。（差動アンプと言います。検索してみてください）
従って、PAのような長距離伝送する場合に非常に有効なのです。

バランス(平衡)接続とアンバランス(不平衡)接続について

発光ダイオードの接続を考えて見ましたということでアンバランスは発光ダイオード1個に乾電池で点灯させたものを理解しているものとしてそれと同じものをもう1回路思い浮かべてください。

No.2です。

電気的な説明とは別に

バランス接続とは雑音に対して有利な接続方式です。

ここに詳しく書いてあるから読んで。

一般家庭などでは２０ｍ以上の信号ケーブルと使うことは無いのであまり問題は起きませんが、PA用ではマイクケーブルでも５０ｍ以上のことが良くあります。

hotとcoldは、逆位相同レベルの信号です。

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