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評測報告

科普 | 為什么麥克風要使用XLR線纜？

許多專業(yè)麥克風通過3針XLR線纜（也叫卡儂線）進行連接，因為XLR傳輸平衡音頻并首先連接接地針。平衡音頻可在較長的線纜長度上提供干凈的音頻傳輸，并且接地引腳優(yōu)先的連接可保護麥克風免受電氣損壞。


XLR因其干凈的聲音和防護品質而成為專業(yè)麥克風連接的流行選擇。本期科普我們將更深入地了解XLR電纜的設計，以及為什么它適合作為麥克風的連接。


通過XLR連接麥克風




大多數專業(yè)獨立麥克風（無論是動圈式麥克風、電容式麥克風還是鋁帶式麥克風）都具有XLR輸出。同樣，絕大多數麥克風輸入（無論是在混音控制臺、音頻接口、適配器還是獨立麥克風前置放大器或處理器中）都具有XLR輸入。這些麥克風輸入實際上都是3針母XLR連接器。



查看標準3針XLR電纜，我們會看到兩個連接點：一端有一個3針XLR公頭連接器，另一端有一個3針XLR母頭連接器。



? 3針XLR連接器的公頭有3個針腳，用作插頭。連接時，3針XLR公頭插入3針XLR母頭。

? 3針XLR母頭連接器的3個針腳充當插孔（插座），連接時可容納3針XLR 公頭。


  因此，我們有通過XLR進行基本麥克風連接的三個設備：


? 麥克風本身（帶有XLR輸出連接器的專業(yè)麥克風）。

? 3針XLR電纜（也稱為“麥克風電纜”）。

? 麥克風輸入（假設我們將麥克風連接到本例中的音頻接口）。



 將麥克風連接到音頻接口需要滿足以下條件：

? 將麥克風輸出（XLR公頭）連接至電纜的XLR母頭連接器。
? 將電纜的XLR公頭連接到音頻接口的麥克風輸入（XLR母頭）。

 您也可以按相反的順序執(zhí)行此操作。這是通過 XLR 將麥克風與其他設備的基本連接 方式。

 現在專業(yè)麥克風使用XLR的主要原因有兩個：平衡音頻和麥克風保護。



平衡音頻



什么是平衡音頻？平衡音頻是一種連接音頻設備的方法，允許音頻信號有效地通過長電纜傳輸而不會損失清晰度。平衡音頻通過以相反極性傳送音頻信號的兩個副本并消除任何感應干擾來實現這一點。


我們先回顧一下 3 針 XLR。XLR連接器中的3個引腳各有何用途？


引腳 1：引腳 1 是地線/屏蔽線。它為引腳 2 和 3 提供參考點，也可以在麥克風和/或麥克風輸入處連接到地。最重要的是，引腳 1 還充當電纜屏蔽層，保護引腳 2 和 3 免受電磁干擾。


引腳 2：引腳 2 是火線/正極線。它攜帶正極性音頻信號的副本。在麥克風連接的情況下，它將正麥克風信號從麥克風傳送到所連接的麥克風輸入。


引腳 3：引腳 3 是冷線/負極線。它攜帶負（反）極性的音頻信號的副本。在麥克風連接的情況下，它將負麥克風信號從麥克風傳送到所連接的麥克風輸入。


因此，麥克風在引腳 2 和 3（相對于引腳 1）上輸出幅度相等但極性相反的音頻信號。人們可能會認為這會簡單地消除音頻信號。然而，這是平衡音頻的聰明之處的一部分。



這些孿生音頻信號通過平衡 XLR 電纜傳輸并發(fā)送到下一個音頻設備。任何音頻接口的麥克風輸入都可能具有內置麥克風前置放大器。在需要麥克風電平平衡音頻信號的麥克風前置放大器內，有一個差分放大器。


差分放大器將平衡 XLR 電纜的引腳 2 和 3 上的音頻信號之間的差異相加。這有效地使麥克風信號的幅度加倍，同時消除了引腳 2 和 3 之間的任何相似之處。這稱為共模抑制。


共模抑制 (CMR) 是消除 XLR 電纜沿其長度受到的任何電磁干擾 (EMI) 的有效方法。盡管引腳 2 和 3 隔離良好，但 EMI（射頻、60 Hz 嗡嗡聲等）仍然有可能影響麥克風信號。CMR 有助于消除這種干擾，并允許超長電纜運行，而不會造成明顯的信號質量損失。


麥克風保護



專業(yè)麥克風廣泛采用 XLR 連接器的另一個重要原因是 XLR 可以提供電氣損壞保護。為此，引腳 1（接地/屏蔽）始終首先連接，而引腳 2 和 3 同時連接。


為了實現這種保護，確保您的 XLR 電纜接線正確且未損壞至關重要。

那么這如何保護麥克風免受電氣損壞呢？我們首先來看看為什么以及如何向麥克風發(fā)送電力。


有源麥克風需要外部電源才能工作。當處理具有 XLR 輸出的有源麥克風時，該外部電源通常由幻象電源供電。



引腳 2 和 3 上的幻象電源（相對于引腳 1）為 +48V DC，從麥克風前置放大器發(fā)送到麥克風，為其有源電路供電。


需要幻象電源的麥克風設計用于接受并利用引腳 2 和 3上的直流電壓。同樣，大多數不需要幻象電源的麥克風（動圈麥克風）都被設計為阻止引腳 2 和 3 上的直流電壓。


如果引腳 2 在引腳 3 之前連接，則會出現電氣短路問題，反之亦然。如果引腳 1（接地）在引腳 2 和 3 之前沒有連接，也會出現類似的問題。XLR 通過其設計解決了這個問題。XLR 首先連接針腳 1，然后同時連接針腳 2 和 3，從而保護我們的麥克風免受電氣損壞，并實現安全有效的幻象供電。


因為引腳 2 和 3 上的 +48V DC 根本不會影響麥克風信號，這就是術語“幻象”的由來。這又要歸功于前面提到的平衡音頻的巧妙之處。