สายสัญญาณแบบ Balance และ Unbalance

สายสญั ญาณแบบ Balance และUnbalanceเมอ่ื 1 ปีทผ่ี า่ นมาโดย เจา้ ของรา้ นสายแบบ Balancedอิงไปถึงสายสัญญาณท่ีมี 3 ข้วั โดยสองข้วั ในน้นั เป็น ground ที่อิสระต่อกนั โดยข้วัหน่ึงเป็น + และ อีกข้วั เป็น – กระแสไฟฟ้ าจะวง่ิ ผา่ นกราวด์ ท้งั สองข้วั จึงมีสญั ญาณวง่ิอยู่ ประโยชนข์ องโครงสร้างแบบน้ีคือ สญั ญาณรบกวนที่อยใู่ นท้งั สองข้วั จะมีความคลา้ ยคลึงกนั ท้งั + และ – ดงั น้นั เม่ือสญั ญาณวงิ่ มาสู่ปลายทาง สญั ญาณรบกวนกจ็ ะถูกลบทิ้งไปได้ วธิ ีการน้ีเรียกวา่ “common mode rejection” และ จะเกิดข้ึนเนื่องจากอุปกรณ์ปลายทางจะเห็นสญั ญาณรบกวนอยใู่ นลกั ษณะ out-of-phase และลบลา้ งกนัไปเอง สายแบบ Balance จึงเหมาะสาหรับการเดินสายท่ีมีระยะห่างกนั มาก ๆเนื่องจากคุณสมบตั ิลดเสียงรบกวนดงั ที่กล่าวมา ข้วั ต่อแบบ XLR และ TRS ถูกออกแบบมาใหส้ ่งสญั ญาณแบบ Balance จากอุปกรณ์ Balance ไปยงัอุปกรณ์ Balance อีกตวั หน่ึงสายแบบ Unbalanceมีความซบั ซอ้ นนอ้ ยกวา่ และ ราคาถกู แต่กม็ ีขอ้ จากดั ในการใชง้ าน สญั ญาณเสียงทุกชนิดตอ้ งวงิ่ ผา่ นสาย 2 เสน้ ในกรณีถา้ สายเป็นแบบ unbalanceสายเส้นหน่ึงจะนาสญั ญาณเสียง ส่วนอีกเสน้ หน่ึงกจ็ ะเป็น ground สายแบบ Unbalance มกั จะไวต่อปัญหาเรื่อง noise มากวา่ แบบ balanceเนื่องจาก noise ที่วง่ิ เขา้ มาจะไม่ถกู ลา้ งออกไปดว้ ย noise ที่อยใู่ นสายอีกเส้นหน่ึง และ กจ็ ะนาสญั ญาณที่มี noise น้นั เขา้ ไปสู่อุปกรณ์ปลายทาง ดงั น้นั สายแบบ unbalance จึงจากดั ระยะทางการใชง้ าน ใหน้ อ้ ยที่สุดเท่าที่

เป็นไปได้ โดยปกติแลว้ นอ้ ยกวา่ 25 – 30 ฟตุ เพ่ือที่จะไดล้ ดทอนปัญหาnoise ให้นอ้ ยลงประเภทของ Connectorในงานดา้ นเสียง จะมี connector ท่ีรู้จกั กนั อยา่ งดี 5 แบบ คือ TRS และ XLR สาหรับการเชื่อมต่อแบบ balanced และ TS, RCA, Banana plugs สาหรับการเช่ือมต่อแบบ unbalancedConnector แบบ TRSยอ่ มาจาก “Tip Ring Sleeve” เป็นช่ือเรียกของข้วั ต่อแบบ balanced ท่ีมีขนาด 1/4 นิ้วหรือ 1/8 นิ้ว หากตอ้ งการทราบหนา้ ตาของ connection แบบ TRS ใหด้ ูที่หูฟังลกั ษณะจะคลา้ ย ๆ แบบ 1/4 นิ้ว เพียงแต่เพม่ิ Ring เขา้ มาเท่าน้นั ด้งั น้นั จึงเป็นท่ีมาของคาวา่ Tip, Ring, Sleeve ข้วั ต่อแบบ TRS มกั จะใชใ้ นกรณีที่อุปกรณ์ ตอ้ งมี 2 ข้วัสญั ญาณ และ 1 ground อยใู่ น connection เดียวกนั จะเห็นไดบ้ ่อยในอุปกรณ์

ประเภท balanced ผผู้ ลิตอยา่ งเช่น Hosa (CSR 103) กม็ ีคุณภาพดีConnector แบบ XLRเป็นข้วั ต่อกลม 3 เขม็ ท่ีพฒั นาโดย Cannon, ข้วั ต่อ XLR กลายมาเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม และ ผผู้ ลิตจานวนมาก ไดผ้ ลิต connector รูปลกั ษณ์แบบน้ีออกมา ซ่ึงจะมีท้งั ข้วั +, ข้วั – และ กราวด์ อยภู่ ายใน ในระบบเสียง connector XLR มกั จะใชส้ ่งสญั ญาณ balanced ไมคเ์ ขา้ สู่ Mixer และ สญั ญาณ line-level ไปสู่ Mixer หรือ ลาโพงตวั อยา่ งผผู้ ลิตข้วั ต่อประเภทน้ีคือ Monster Cable P500M20Connector แบบ TS

ยอ่ มาจาก “Tip Sleeve” ซ่ึงจะหมายถึงข้วั ต่อขนาด 1/4 นิ้ว ที่มีแกนขา้ งใน 2 เสน้ทางานในแบบ unbalanced ในระหวา่ ง tip และ sleeve จะมีฉนวนก้นั อยู่ ส่วนท่ีเรียกวา่ tip จะเป็นตวั นาสญั ญาณ ในขณะท่ี sleeve จะเป็น ground หรือ shield, ข้วั ต่อแบบ TS มกั จะใชใ้ นกีตาร์ หรือ line-levelConnector แบบ RCAหวั ต่อ RCA รู้จกั กนั ในนาม phono connector มกั จะใชใ้ นการต่อระหวา่ งอุปกรณ์เคร่ืองเสียงภายในบา้ น หวั ต่อ RCA ถกู คิดคน้ โดย RCA Corporation ในตน้ยคุ 1900 แลว้ จึงเร่ิมรู้จกั กนั ในชื่อ หวั ต่อ RCA, Mixer บางรุ่นจะมีข้วั ต่อสญั ญาณจาก

เทป หรือ ซีดี เขา้ /ออก ในรูปแบบน้ีConnector แบบ Banana Plugมกั นิยมใชใ้ นการต่อระหวา่ งลาโพง และ ตแู้ อมพ์ โครงสร้างของ Banana Plug จะมีสองข้วั แยกออกจากกนั ประมาณ3/4 นิ้ว ซ่ึงจะเสียบไดพ้ อดีกบั ดา้ นหลงั ของตูแ้ อมพ์ ภาพแสดงการเสียบ Connector แบบ Banana

รูปแบบการ Shield สายสัญญาณBraided Shieldเกิดจากการนาสายทองแดงมาถกั กนั รอบ ๆ ฉนวน โดยมีแกนกลางเป็นสายนาสญั ญาณ พ้นื ที่การ Shield แบบน้ีอาจจะครอบคลุมต้งั แต่ 50 ถึง 97% ของผวิ มีคุณสมบตั ิป้ องกนั การรบกวนจากสญั ญาณ RF ที่แมจ้ ะมีคลื่นส้นั ไดเ้ ป็นอยา่ งดี จุดดอ้ ยเพยี งอยา่ งเดียวคือ มีราคาแพง เนื่องจากผลิตไดช้ า้ และ ตอ้ งใชแ้ รงงานคนดว้ ยServe Shieldหรือรู้จกั กนั ในนาม “spiral-wrapped shield” เกิดจาการนาช้นั ทองแดงมาพนั บิดเป็นเกลียวในทิศทางเดียว มีความยดื หยนุ่ สูง เสียหายไดย้ ากกวา่ แต่กป็ ้ องกนั การรบกวน

ของสญั ญาณ RF ไดน้ อ้ ยกวา่ แบบ Braided Shield, Serve Shield น้นั มีราคาประหยดักวา่ เน่ืองจากใชท้ องแดงนอ้ ยกวา่ ผลิตไดเ้ ร็วFoil Shieldทามาจาก Mylar อลูมิเนียมฟอยล์ ที่สมั ผสั กบั สายทองแดงที่ปลาย รูปแบบน้ีทาใหม้ ีราคาถกู แต่กจ็ ากดั การใชง้ าน และ อาจเสียหายไดง้ ่าย ส่วนทีเป็นฟอยล์ จะคลุมพ้นื ที่ 100% แต่ impedance สูง (อลมู ิเนียมเป็นตวั นาที่ดอ้ ยกวา่ ทองแดง) โดยเฉพาะกบั ความถี่ต่าการเชื่อมสายสญั ญาณที่ถูกตอ้ งมี 2 ประเภทการเช่ือมต่อแบบ BALANCED คือการเช่ือมต่อสายสญั ญาณ ท่ีใชส้ ายสญั ญาณ 3 เส้นการต่อแบบน้ีจะทาใหส้ ญั ญาณมีความแรง เสียงรบกวนนอ้ ยเพราะมีการหกั ลา้ งการเชื่อมต่อแบบ UNBALANCED คือการเช่ือมต่อสายสญั ญาณ ท่ีใช้สายสญั ญาณ 2 เส้น การต่อแบบน้ีจะทาใหส้ ญั ญาณมีเสียงรบกวนบา้ ง