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摘 要：在广播录播设备中，由于设备种类繁杂，广播通用设备和现在新型设备之间音频信号接口错综复杂，在设备使用当中就出现了噪音乃至无声，只要了解设备具体情况，按照本文介绍的具体情况对号入座，就会减少工作中不必要的麻烦。本文介绍了平衡传输的由来，工作原理，以及现在音频设备的结构，是平衡与不平衡转换更加得心应手。
关键词：平衡输入；不平衡输入；转换
平衡接口的来历平衡传输线最早是来自最早期的电话线。当时的电话音频信号，电平幅度很低，如果使用普通屏蔽线长距离传输的时候，很容易受到干扰。因此，就采用了平衡式线路传输形式。
平衡式传输，电缆包括屏蔽层和屏蔽层内的二根电线。当时的电话都是采用直流供电的炭精话筒，本身不平衡（一个地，一个信号端），因此在电话机与电话机房之间，都采用变压器隔离。变压器隔离的同时，也就将电话信号输出变成了平衡的。变压器的次级就接在电缆的二根芯线上。其中，跟原电位相同的叫热端，另外一端就叫冷端。
从图1，可以看得很清楚。有用的音频信号，是在两根芯线之间传输，跟屏蔽层（地线）没有关联。二根芯线上的信号，电压相等，相位相反。而干扰信号造成的干扰电压，则是电压相等，相位也相等。由于平衡传输系统对两根芯线之间的电压差才有传输作用，对同相位的干扰电压没有传输作用（因为干扰电压是建立在地和二根芯线之间的，而不是建立在二根芯线互相之间的），这样可以在传输电缆线的终端，利用接收音频信号设备的输入级的差分放大器来抑制和抵消传输过程中由各种电磁、电源、湿度造成的外界噪声或内部噪声干扰。平衡传输系统，对传输过程中混入的干扰视而不见，只传输有用信号，因此，平衡传输系统得到了广泛的应用。
而不平衡接口，信号则在信号端和地线二端传输。干扰电压会之间跟有用信号电压叠加在一起，无法彻底根除。
一、平衡接口的内部结构以及接口转换
（1）变压器平衡接口。平衡接口来源于电话线路，由此隔离变压器是平衡接口不可或缺的东西。有了变压器之后，就可以把原先某一端给電源地之间的信号电压，隔离掉直流，并且变成变压器（初）次级二个端子之间的电压。因为变压器次级对地是绝缘的（也就是悬浮的），所以，信号电压是存在于变压器（初）次级的二个端子之间的，对地是没有任何电压的。所以，平衡接口如果其中一个端子断路的话，靠另外一个端子和地线，是得不到任何信号的。同样对于输入接口，如果平衡接口其中一端断路的话，信号也不能进入变压器的次级。在变压器平衡传输线路中，地线的作用只是提供屏蔽减少干扰，并且让一些设备有共同的参考地电位而已，它不传输任何信号的。
（2）变压器平衡接口的不平衡转换。对于变压器平衡接口来说，因为只有两个平衡端子之间才有信号电压，而不平衡接口只有信号端和地之间才有信号电压。所以要在平衡与不平衡之间转换，平衡的两个端子其中之一必须要跟地线连接，才能将输出信号建立在信号端与地线之间。考虑到系统的相位一致性原则，我们都是将平衡接口的低端（冷端）接地，高端（热端）接信号端。
（3）无变压器有源平衡接口。在音频电路中，如果有了变压器，那么整个电路的性能瓶颈基本就在变压器上了。变压器会带来额外而且较大的失真，有限的频响，相对混乱的相位特性（也就是频响线性不好，而且在不同频率下的频率响应还不一样），以及引进额外干扰。
因此，随着晶体管和集成电路（运放）的成熟，摆脱变压器是大部分电路设计者的理想和希望。随着元器件的进步，在功放中OTL，OCL，BTL等电路彻底抛弃了输出变压器。在专业领域，大部分厂家都摆脱了音频电路中的变压器。确实，用晶体管和运放组成平衡电路，实在是易如反掌。所以如果仅仅是出于得到平衡接口的目的的话，那么有源平衡电路实在是太容易了，而有源平衡电路在各方面的指标都远比变压器平衡的要好。所以，八十年代以后，大部分厂家（除少数欧洲厂家之外）都广泛在专业产品中，前到调音台，后到功放，音频处理器全部使用有源平衡电路。
二、有源平衡输出端接不平衡输入端转换方法
到了有源平衡的输出，问题就比较复杂了。因为有源平衡的输出端子，信号不仅仅存在与高低端（冷热端）之间，同时也存在任何一个端子对地之间。如果依照变压器平衡转换的方法，将低端（冷端）对地短路的话，那么就等于将正负输出端其中一端对地短路，也就是输出短路。输出短路的后果，对专业设备来说影响是比较大的，因为绝大部分专业设备的输出阻抗极低，接近功放的水平。一旦输出短路，将在一定程度上造成地线环路中出现明显的电位浮动（因为随着输出信号变化，电源电流因为负载短路而起伏很大，地电位由于电路板走线等原因，会有明显浮动）而造成信号失真。这还不算，某些机器（不是全部）有源平衡输出的设计，是采用两个对称而相位相反的运放，分别从对方的输出端取得负反馈信号，来抵消己方的失真（类似BTL功放，）你将其中一方对地短路了，另外一方就不能取得负反馈的信号；没有了来自对方的负反馈，自身的失真会明显增加，而且因为负反馈消失，运放的增益将大幅度上升，使得输出电平明显增加。因此转换之后，输出信号幅度变大，失真也加大。本来平衡端子的输出电平就高（相对不平衡来说），现在再进一步升高，后面的不平衡输入级肯定接受不了。
所以，只要是有源平衡输出接口，改成不平衡的时候，只需要从高端（热端）和地引出信号到不平衡端，再视需要加入衰减网络就可以了。低端（冷端）应该悬空，置之不理，绝对不要画蛇添足！
作者简介：邹培，云南省丽江市宁蒗彝族自治县广播电视台。
关键词：平衡输入；不平衡输入；转换
平衡接口的来历平衡传输线最早是来自最早期的电话线。当时的电话音频信号，电平幅度很低，如果使用普通屏蔽线长距离传输的时候，很容易受到干扰。因此，就采用了平衡式线路传输形式。
平衡式传输，电缆包括屏蔽层和屏蔽层内的二根电线。当时的电话都是采用直流供电的炭精话筒，本身不平衡（一个地，一个信号端），因此在电话机与电话机房之间，都采用变压器隔离。变压器隔离的同时，也就将电话信号输出变成了平衡的。变压器的次级就接在电缆的二根芯线上。其中，跟原电位相同的叫热端，另外一端就叫冷端。
从图1，可以看得很清楚。有用的音频信号，是在两根芯线之间传输，跟屏蔽层（地线）没有关联。二根芯线上的信号，电压相等，相位相反。而干扰信号造成的干扰电压，则是电压相等，相位也相等。由于平衡传输系统对两根芯线之间的电压差才有传输作用，对同相位的干扰电压没有传输作用（因为干扰电压是建立在地和二根芯线之间的，而不是建立在二根芯线互相之间的），这样可以在传输电缆线的终端，利用接收音频信号设备的输入级的差分放大器来抑制和抵消传输过程中由各种电磁、电源、湿度造成的外界噪声或内部噪声干扰。平衡传输系统，对传输过程中混入的干扰视而不见，只传输有用信号，因此，平衡传输系统得到了广泛的应用。
而不平衡接口，信号则在信号端和地线二端传输。干扰电压会之间跟有用信号电压叠加在一起，无法彻底根除。
一、平衡接口的内部结构以及接口转换
（1）变压器平衡接口。平衡接口来源于电话线路，由此隔离变压器是平衡接口不可或缺的东西。有了变压器之后，就可以把原先某一端给電源地之间的信号电压，隔离掉直流，并且变成变压器（初）次级二个端子之间的电压。因为变压器次级对地是绝缘的（也就是悬浮的），所以，信号电压是存在于变压器（初）次级的二个端子之间的，对地是没有任何电压的。所以，平衡接口如果其中一个端子断路的话，靠另外一个端子和地线，是得不到任何信号的。同样对于输入接口，如果平衡接口其中一端断路的话，信号也不能进入变压器的次级。在变压器平衡传输线路中，地线的作用只是提供屏蔽减少干扰，并且让一些设备有共同的参考地电位而已，它不传输任何信号的。
（2）变压器平衡接口的不平衡转换。对于变压器平衡接口来说，因为只有两个平衡端子之间才有信号电压，而不平衡接口只有信号端和地之间才有信号电压。所以要在平衡与不平衡之间转换，平衡的两个端子其中之一必须要跟地线连接，才能将输出信号建立在信号端与地线之间。考虑到系统的相位一致性原则，我们都是将平衡接口的低端（冷端）接地，高端（热端）接信号端。
（3）无变压器有源平衡接口。在音频电路中，如果有了变压器，那么整个电路的性能瓶颈基本就在变压器上了。变压器会带来额外而且较大的失真，有限的频响，相对混乱的相位特性（也就是频响线性不好，而且在不同频率下的频率响应还不一样），以及引进额外干扰。
因此，随着晶体管和集成电路（运放）的成熟，摆脱变压器是大部分电路设计者的理想和希望。随着元器件的进步，在功放中OTL，OCL，BTL等电路彻底抛弃了输出变压器。在专业领域，大部分厂家都摆脱了音频电路中的变压器。确实，用晶体管和运放组成平衡电路，实在是易如反掌。所以如果仅仅是出于得到平衡接口的目的的话，那么有源平衡电路实在是太容易了，而有源平衡电路在各方面的指标都远比变压器平衡的要好。所以，八十年代以后，大部分厂家（除少数欧洲厂家之外）都广泛在专业产品中，前到调音台，后到功放，音频处理器全部使用有源平衡电路。
二、有源平衡输出端接不平衡输入端转换方法
到了有源平衡的输出，问题就比较复杂了。因为有源平衡的输出端子，信号不仅仅存在与高低端（冷热端）之间，同时也存在任何一个端子对地之间。如果依照变压器平衡转换的方法，将低端（冷端）对地短路的话，那么就等于将正负输出端其中一端对地短路，也就是输出短路。输出短路的后果，对专业设备来说影响是比较大的，因为绝大部分专业设备的输出阻抗极低，接近功放的水平。一旦输出短路，将在一定程度上造成地线环路中出现明显的电位浮动（因为随着输出信号变化，电源电流因为负载短路而起伏很大，地电位由于电路板走线等原因，会有明显浮动）而造成信号失真。这还不算，某些机器（不是全部）有源平衡输出的设计，是采用两个对称而相位相反的运放，分别从对方的输出端取得负反馈信号，来抵消己方的失真（类似BTL功放，）你将其中一方对地短路了，另外一方就不能取得负反馈的信号；没有了来自对方的负反馈，自身的失真会明显增加，而且因为负反馈消失，运放的增益将大幅度上升，使得输出电平明显增加。因此转换之后，输出信号幅度变大，失真也加大。本来平衡端子的输出电平就高（相对不平衡来说），现在再进一步升高，后面的不平衡输入级肯定接受不了。
所以，只要是有源平衡输出接口，改成不平衡的时候，只需要从高端（热端）和地引出信号到不平衡端，再视需要加入衰减网络就可以了。低端（冷端）应该悬空，置之不理，绝对不要画蛇添足！
作者简介：邹培，云南省丽江市宁蒗彝族自治县广播电视台。