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我們都是導線,大家不用分這麼細? – – – – 搞懂訊號線就靠這

一篇


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▲把雙聲道的音訊透過3.5mm TRS導線轉接到體積較大的6.3mm TRS頭,再分別從TIP、RING輸出左右聲道到音箱的RCA孔,還不忘做接地。真的是生活駭客ㄋ

我們都知道沒有導線的話,樂器訊號就沒有辦法傳送出去,沒有訊號就沒有聲音,大家都不用聽音樂了,所以看似不起眼的導線其實扮演著相當重要的角色。

但是平平都是導線,光是接頭的形狀就分了好多種,有些接頭長得不像,但是功能一樣(這種可以靠轉接頭解決);有些外表乍看如出一轍,但功能卻有所出入。也有大家都會用不同名字稱呼,結果根本就是在講同一個東西的狀況。

看起來好像很複雜,但其實只要能掌握訊號傳遞的幾個重點,以後遇到不同的線材就不會再混淆囉。

閱讀重點:

1.芯線(Conductor)&接點(Conector)

2.平衡訊號(Balanced) v.s非平衡訊號(Unbalanced)

3.單聲道(Mono) v.s雙聲道(Stereo)

4.訊號線(Instrument Cable) v.s喇叭線(Speaker Cable)

5.常見導線接頭簡介

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1.芯線(Conductor)&腳位(Conector)

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▲3芯的導線和3個腳位的接頭

在介紹線之前我們要先建立一個很重要的認知,每一條訊號線都是由內部的數條芯線組成,每個芯線負責傳遞不同的訊號(或是接地),兩端的芯線接上導線頭的腳位後,就是一條功能完整的導線啦。

所以要看一條導線的功能,重點還是要看他芯線數量和傳遞什麼訊號,有些差異從外觀其實無法判斷,這時還是要實際接上測試過才能確定。

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2.平衡訊號(Balanced) v.s非平衡訊號(Unbalanced)

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▲3芯的平衡線和2芯的非平衡線

不論是吉他或是麥克風,在擴大機放大之前的訊號都非常小(instrument/mic level),小訊號在經由導線傳遞時很容易收到周遭的電磁訊號干擾而出現雜訊,雖然電吉他訊號線都有做屏蔽,但只要距離太長的話還是會有訊號衰減和雜音的問題,所以電吉他導線(非平衡線)通常都只會做3公尺~5公尺。那為什麼樂器行可以買到20公尺的麥克風線呢?那是因為麥克風線都是平衡訊號線,所以即使傳遞距離很長,訊號衰減和雜訊都還是很少喔。

那為什麼平衡線這麼厲害咧?我們要先從他們的構造開始說起。

從上圖可以看出—-非平衡線內部有接地(屏蔽)訊號線共2條芯線;平衡線有地線(屏蔽)兩條訊號線(正極和負極)共3條芯線。所以平衡訊號的接頭需要有三個腳位(通常是XLR或TRS),非平衡只要兩個(通常是TS)就好。

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▲2個腳位的非平衡TS頭訊號線(上)和3個腳位的平衡XLR頭訊號線

非平衡訊號線在傳遞訊號時,會受到外在的電磁干擾產生雜訊,線越長干擾越嚴重。

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▲非平衡訊號傳遞示意圖

由於平衡輸出有兩條訊號線,所以可以讓他們分工,一條傳遞正向訊號(+),一條傳遞反轉的負向訊號(-)這兩個訊號會受到相同波型的雜訊干擾,把負向訊號(-)反轉後,他的雜訊也會更著被轉向,和正向訊號(+)的雜訊成為相位訊號,將反轉後的負向訊號(-)正向訊號(+)加總後互為相位的雜訊就會被抵銷,因此平衡線更適合長距離傳輸。

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▲平衡訊號傳遞示意圖

那為什麼電吉他不使用平衡線呢?一來是吉他手通常不喜歡平衡訊號均衡的頻率響應,中頻突出的非平衡訊號反而更受青睞;再來幾乎所有的效果器和音箱都是以非平衡訊號設計的,如果輸入和輸出都是非平衡訊號,就算用平衡線輸出的也是非平衡訊號。只有在輸入、訊號線和輸出都是平衡式的前提下,才能順利輸出平衡訊號。

 

如果想要將非平衡訊號轉成平衡訊號,則需要再透過DI BOX的轉換。

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▲DI BOX可以把非平衡轉成平衡訊號,和改變阻抗值。

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3.單聲道(Mono) v.s雙聲道(Stereo)

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▲單聲道訊號和雙聲道訊號示意圖

單聲道和雙聲道就很好理解了,好比用手機聽音樂,在戴上耳機時,如果能聽到樂器的聲音忽左忽右或是有明顯的立體聲(看是怎麼混音的),那就是雙聲道訊號,但如果把耳機拔掉用手機喇叭撥放,雖然是雙聲道訊號,但由於只有一個喇叭,所以放出來依然是單聲道;而如果是只有單聲道訊號的檔案,雖然耳機可以支援雙聲道,但送到左右耳的依然是一模一樣的單聲道訊號。和平衡是訊號一樣,只有在輸入、訊號線和輸出都是雙聲道的前提下,才能順利輸出雙聲道訊號。

 

雙聲道訊號線和平衡訊號一樣有三條芯線,但傳遞正負訊號的改成接左聲道右聲道,和第3條地線

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▲只要有三個腳位就可以傳遞雙聲道訊號
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▲可傳遞Mono訊號的TS接頭(上)和可傳遞Stereo訊號的TRS接頭

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4.訊號線(Instrument Cable) v.s喇叭線(Speaker Cable)

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▲吉他訊號線(左)和喇叭線(右)都是2腳位的TS頭。

最常造成吉他手困擾的莫過於就是訊號線和及喇叭線了,從外觀來看的話都是

TS接頭,雖然有些喇叭線的直徑會較粗,但還是需要把它轉開來看裡面的接線,才能正確的識別。

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▲訊號線可以看到銅絲屏蔽纏繞的地線

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▲喇叭線裡面是雙股線芯

訊號線和喇叭線是針對不同目而設計的,訊號線要傳遞吉他微弱的訊號(Instrument Level)到擴大機,電壓和電流都較小,所以需要屏蔽阻隔干擾,阻抗高但功率低;喇叭線要把經過擴大機放大過電流和電壓的訊號(Speaker Level)傳給喇叭推動單體,阻抗低但是功率高,因為功率高,所以不太會受外部干擾產聲雜訊,所以不需要做屏蔽。

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雖然說,兩個就算都接錯了還是可以發出聲音,但是會遇到不必要的麻煩。

如果用訊號線代替喇叭線,在低訊號時影響不大,但訊號電平升高時,功率過載時,就會以廢熱的形式散失,除了音色會失真之外,也有可能對擴大機和喇叭造成損害。

如果用喇叭線代替訊號線,雖然喇叭線能承載更高功率的訊號,但因為喇叭線沒有做任何屏蔽的關係,所以會受到電磁訊號干擾,被干擾的訊號在經過擴大機放大之後就會雜訊就會更大更嚴重。

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5.常見導線接頭簡介

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雖然導線的接頭有很多種,但其實只要功能相同的話都可以用轉接頭來解決,所以最重要的還是接頭的腳位的數量。

由於接頭種類繁多,我們這次以介紹常見的類比聲音訊號接頭為主。有些在前面有稍微提到過,相信再看過一次觀念會更清楚喔。

 1.XLR

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別稱: Cannon頭

XLR常見於麥克風或DI Box輸出平衡訊號,但他其實也可以輸出雙聲道訊號,就看腳位怎麼選擇,不過如果是要當平衡線的話就只能做單聲道訊號,要當雙聲道線的話就只能輸出非平衡訊號。XLR和TRS都是有三個腳位的線頭,功能基本上一模一樣。

2.TS/TRS/TRRS

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別稱: Phone Jack、6.3mm、1/4吋、大J

雖然TS、TRS和TRRS長的都差不多,但功能卻有所出入。TRS分別是Tip、Ring跟Sleeve的縮寫,其實就是代表不同的腳位,TS有2個腳位,可以輸出非平衡或單聲道訊號、TRS有3個腳位,可以輸出平衡訊號或雙聲道訊號、TRRS有4個腳位,常用於雙聲道耳Mic,可以做麥克風訊號輸入。中間黑色的是絕緣環,負責把不同腳位分開。

3.Mini TS/TRS/TRRS

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▲Mini TRS(左)和TRS(右)

別稱: Mini Phone Jack、3.5mm、1/8吋、小J

3.5mm和6.3mm功能一模一樣,不過6.3mm視覺上容易辨識,也比較耐用,

3.5mm體積小,適合用在手機等小體積的器材。

4.RCA

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別稱:梅花頭

RCA主要用來傳送雙聲道訊號,通常會由另一端的RCA/Mini TRS輸入雙聲道訊號,再從紅白的接頭分別輸出左聲道和右聲道,除此之外沒什麼特別的。

5.SPEAKON

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Speakon喇叭線跟上面提到的TS頭Speaker Cable基本上就是功能一模一樣的東西。差別在Speakon有卡榫可以固定,而且還不會跟訊號線搞混,所以電吉他CAB為何不使用Speakon其實我自己也滿疑惑的。

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▲還是有少數的音箱會做TS頭和Speakon的ComboJack接口

訊號線的世界雖然看似複雜,但其實都是用共通的原理在運作,相信仔細看完這篇文章的各位讀者們,一定都對導線有更深入的了解了。相信以後遇到在需要接線材的場合時,都能夠正確的運用他們喔。