Межкомпонентные кабели линейного уровня бывают двух типов: симметричные и несимметричные. Симметричные кабели легко узнать по трехконтактному XLR-соединителю. Несимметричный кабель обычно заканчивается RCA-вилкой. Симметричные и несимметричные кабели показаны на фотографии в начале данной главы.

Почему вообще мы применяем в аппаратуре две несовместимые системы соединения? Одно время во всей бытовой аппаратуре использовали несимметричные входы и выходы, а в профессиональных аппаратах — симметричные. И до сих пор симметричные разъемы часто называют "профессиональными", а несимметричные — "бытовыми". Считалось, что симметричные соединения слишком дороги, и вообще — излишняя роскошь для домашней аудиосистемы.

Но появление любительской High-end-аппаратуры заставило изменить это мнение. Отказавшись от применения менее дорогих способов соединения, разработчики High-end-аппаратуры начали использовать высококачественные симметричные линии и разъемы и в бытовой технике. Чем выше уровень аппаратуры, тем больше вероятность, что в ней наряду с несимметричными разъемами будет хотя бы несколько симметричных. В настоящее время производители High-end-техники довольно широко применяют симметричные разъемы. Отсюда и наличие двух вариантов соединений — симметричного и несимметричного. Те преимущества, которые прежде были исключительным достоянием профессиональной аппаратуры, теперь становятся доступными и для домашних систем.

Но что представляет собой симметричная линия и чем она отличается от стандартного RCA-кабеля?

В несимметричной линии аудиосигнал проходит через центральный штырек RCA-вилки и экранирующий или заземляющий проводник. В некоторых несимметричных кабелях имеется два сигнальных проводника и экран, который не используется для передачи сигнала. Если такой несимметричный кабель окажется в непосредственной близости от какого-нибудь переменного электромагнитного поля — например, рядом с сетевым кабелем, — то поле индуцирует в нем помеху, воспринимаемую как низкочастотное гудение (фон) или шум, отчетливо слышимые в громкоговорителе вашей системы.

Понятно, что подобные явления совершенно неприемлемы в профессиональной аппаратуре, поэтому был разработан специальный метод защиты от внешних наводок — симметричная линия. В симметричной линии имеется три проводника: по двум из них передается сигнал, а к третьему подсоединено заземление. Оба сигнала в симметричной линии совершенно одинаковы, за исключением того, что их относительный фазовый сдвиг составляет 180°. Когда сигнал в одном проводнике достигает положительного максимального значения, в другом он максимальный отрицательный (см. рис. 11-3). Третий проводник — это сигнальная "земля". В некоторых симметричных кабелях используются три проводника и экран.

Когда два совершенно одинаковых, но противоположных по полярности сигнала, передаваемых по симметричной линии, поступают в компонент, принимающий сигнал, — на вход дифференциального усилителя, помехи, наведенные на кабель, устраняются. Это происходит потому, что дифференциальный каскад усиливает только разность двух сигналов (см. рис. 11-4). Проникающие в линию помехи одинаковы в обоих проводниках, следовательно, дифференциальный усилитель сможет их подавить. Такой способ устранения помех, идентичных в обоих проводниках симметричной линии, называется ослаблением синфазного сигнала (common-mode rejection). Дифференциальные входы характеризуются их способностью подавлять общий для обоих проводников сигнал. Этот параметр называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (Common-Mode Rejection Ratio, или CMRR). Помните, что симметричная линия не сделает зашумленный сигнал чистым. Она всего лишь предотвращает появление дополнительных помех при передаче через межкомпонентный кабель. Дифференциальный усилитель устранит помехи только в том случае, если они идентичны в обоих проводниках.

В профессиональной аппаратуре иногда ту же функцию, что и дифференциальный усилитель, выполняет трансформатор, передавая только разность сигналов, поступающих по двум проводникам, и подавляя общую составляющую. В бытовой аппаратуре используется не трансформатор, а дифференциальный усилитель, но принцип действия тот же самый.

В XLR-соединителе симметричной линии на штырьке 1 всегда находится "земля". Что касается расположения инвертированного и неинвертированного

сигналов, то по этому поводу нет определенного стандарта. Проводник, передающий неинвертированный сигнал, обычно называют "горячим", а проводник с инвертированным сигналом — "холодным". После многих десятилетий отсутствия общего стандарта, наконец, AES была узаконена североамериканская традиция, согласно которой на штырьке 2 находится неинвертированный сигнал ("горячий"), а на штырьке 3 — инвертированный ("холодный").

От того, совпадает ли распайка контактов в симметричной линии и на вашей аппаратуре (какой из штырьков "горячий"), зависит, будет ли инвертирована абсолютная полярность (см. об абсолютной полярности в Приложении А). Если в вашей системе не происходит инвертирования абсолютной полярности, это значит, что сигнал положительной полярности от проигрывателя грампластинок или CD-проигрывателя создает сигнал той же полярности и в громкоговорителях. Если же поменять местами штырьки 2 и 3 ("горячий" и "холодный"), мы получим инвертирование абсолютной полярности. Поэтому, подключая новые компоненты с симметричными разъемами в своей системе, удостоверьтесь, совпадают ли распайки XLR-разъемов нового компонента и остальной системы. Абсолютную полярность можно поменять, перепаяв соответствующим образом штырьки 2 и 3. Однако гораздо проще поменять местами красный и черный провода в кабеле громкоговорителя, — ведь эти межблочные кабели могут вам потребоваться и в другой системе, где вы не захотите менять полярность.

Помимо способности устранять помехи, симметричные кабели отличаются еще и способностью обеспечивать более высокое качество звука, чем несимметричные. Тем не менее, зачастую системы, использующие симметричные кабели, звучат хуже, чем те, в которых применяются несимметричные. Предположим, например, что в вашей системе есть цифровой процессор, который получает несимметричный сигнал с выхода микросхемы цифро-аналогового преобразователя и превращает его в симметричный сигнал. Это, кстати, дает основание производителю усиленно рекламировать свой аппарат как имеющий "симметричный выход" (см. в главе 8 раздел о симметричных цифровых процессорах). В цифровом процессоре несимметричный сигнал преобразуется в симметричный при помощи фазоинверспого каскада, на вход которого поступает один сигнал, а на выходе он преобразуется в два сигнала взаимно противоположной полярности. В фазоинверсном каскаде на пути несимметричного сигнала встречается дополнительная активная электроника (транзисторный или операционный усилитель), что может ухудшить качество сигнала. Затем сигнал с симметричного выхода цифрового процессора подается на симметричный вход предусилителя. Поскольку только в самых лучших моделях предусилителей внутри схемы не происходит обратного преобразования симметричного сигнала в несимметричный, на пути сигнала вновь появляется дополнительная активная электроника. После усиления сигнала предусилителем, он снова преобразуется в симметричный при помощи фазоинверсного каскада. С симметричного выхода предусилителя сигнал подается на симметричный вход усилителя мощности, где (как вы, наверное, уже догадались) он вновь преобразуется в несимметричный, при этом снова используется активная электроника. В результате этих многочисленных преобразований несимметричного сигнала в симметричный и обратно, на пути сигнала появляется слишком много дополнительных активных элементов, что совсем нежелательно. Именно поэтому нельзя однозначно утверждать, что симметричные кабели обладают неоспоримыми преимуществами перед несимметричными. В журнальных статьях об аудиокомпонентах следовало бы сопоставлять технические параметры и качество звучания в обоих режимах: симметричном и несимметричном.

Однако в некоторых аппаратах используются действительно симметричные схемы, что не требует применения каких-либо фазоинверсных или дифференциальных каскадов. Например, цифровой процессор дает симметричный цифровой

сигнал (что, конечно, не ухудшает, а только улучшает качество звучания), затем этот симметричный сигнал преобразуется в аналоговый при помощи четырех цифро-аналоговых преобразователей и аналоговых выходных каскадов (,+" и "-" левого канала, "+" и "-" правого канала). Аналогичным образом некоторые предусилители построены по симметричной схеме, состоящей из двух параллельных ветвей: в каждой из них инвертированный и неинвертированный сигнал обрабатывается отдельно. Полностью симметричный предусилитель можно определить по количеству элементов в регуляторе громкости. Тот предусилитель, внутренние схемы которого работают с несимметричным сигналом, имеет сдвоенный регулятор громкости: по одному элементу на правый и левый каналы. Предусилитель с полностью симметричными схемами должен иметь счетверенный регулятор громкости: ± левого канала и ± правого. Таким образом, сигнал остается симметричным на всем протяжении сигнального тракта: от ЦАП'а внутри цифрового процессора и до выходных каскадов усилителя мощности.

Как и всегда в звукотехнике, лучший судья — ваши уши. Покупая аппарат, внимательно прослушайте его в обоих режимах — несимметричном и симметричном. Доверьте своему слуху решить, в каком режиме в вашей системе тот или иной компонент работает лучше — при соединении через симметричную или несимметричную линию.