TÍN HIỆU BALANCE và UN-BALANCE

Dẫn tín hiệu từ Thiết bị phát đến Pre, Amp là vấn đề được đặc biệt quan tâm với tất cả audiophiles ,với mong muốn có được sự truyền đạt tín hiệu hoàn hảo, không bị suy hao, không bị nhiễu. Trong ngõ ra của CDP chúng ta thường thấy có 2 loại: RCA (UNBALANCE) và BALANCE.

Có rất nhiều bài viết giải thích về 2 kiểu kết nối này, chúng tôi muốn giải thích rõ ràng hơn và trả lời 1 vài câu hỏi mà rất nhiều người thắc mắc :

1. Điểm khác biệt của Un-balance và Balance ?  

• Un-balance phổ biến nhất là  RCA, với 2 jack ở 2 đầu, dây nối gồm 2 đường :  Dây tín hiệu và dây Ground, (có lẽ tất cả mọi người đều biết điều này).

Điểm yếu của dây Un-balance là sẽ có nhiều nguy cơ bị nhiễu, vì vậy thông thường dây Un-balance không thể quá dài, nhiễu trên đường dây sẽ được truyền tới thiết bị nhận. Nhưng ưu điểm của nó là đơn giản, rẻ tiền, do đó nó rất phổ biến, đặc biệt trong các thiết bị DIY.

• Balance : là kiểu XLR hoặc 1 số Jack 3.5mm thường thấy, đặc điểm là truyền dẫn qua 2 dây tín hiệu và 1 dây Ground.

Tín hiệu Balance muốn có được phải do thiết bị phát (Source) đã có mạch thiết kế ngõ ra Balace (khuyếch đại đảo) và mạch khuyếch đại Vi sai tại đầu nhận tín hiệu. Mạch này thực tế không quá phức tạp và thông thường sử dụng OPAM (khuyếch đại thuật toán) để thực hiện.

Tín hiệu Signal + trên dây Balance sẽ giống như tín hiệu trên dây Un-balance, nhưng Signal – sẽ là tín hiệu đảo ngược 180 độ so với Signal + (việc này được thực hiện qua mạch khuyếch đại đảo OP-AMP). Tín hiệu khi truyền trên dây Balance cũng bị nhiễu như Un-balance (như hình), nhưng khi tới đầu nhận tín hiệu Signal + và  Signal – sẽ được đưa vào 1 mạch khuyếch đại Vi sai (khuyếch đại trừ, Av=1).

Gỉa sử độ lớn của tín hiệu Signal là A thì khi đó ngõ ra Out sau balance sẽ là :

Khi đó : Output = (A+ noise ) – (- A + noise) = 2A , vậy tín hiệu được x2 lần ngõ vào. Điều quan trọng nhất là nhiễu trên đường dây bị đã bị loại bỏ (vì tín hiệu nhiễu cùng pha nhau, qua mạch trừ sẽ bị triệt tiêu).  Do đặc tính loại bỏ nhiễu như vậy nên dây Balance có thể truyền tín hiệu đi xa (30m) mà chất lượng ít bị ảnh hưởng.

Một số hãng sản xuất Tai Nghe xử dụng phương pháp này để nâng tầm sản phẩm thành công nghệ với khái niệm : KHỬ TIẾNG ỒN của môi trường bên ngoài, bằng cách dùng 1 Mic thu âm vào thành 1 tín hiệu coi nó như Noise trong cách truyền tín hiệu của Balance, và kết quả là loại bỏ tiếng ồn bên ngoài.  

Bởi vì sự đòi hỏi phải có bộ chuyển đổi tín hiệu phát và nhận ở hai đầu nên việc phổ biến của Balance trên thiết bị DIY gần như vắng bóng, giá thành khá cao nếu có. Xét về bảo toàn tín hiệu thì Balance dù ngắn hay dài luôn đảm bảo hơn Un-balance.

 2. Có thể sử dụng dây Unbalance cho Balance và ngược lại không ? Có ảnh hưởng gì không ?

Do nhu cầu thực tế sử dụng, người dùng có vài tình huống :

Câu hỏi : “Tôi có 1 sợi dây RCA rất tốt , nhưng tôi muốn dùng cổng balance , chứ không muốn dùng cổng RCA , như vậy có được không ?, và tôi cần phải làm sao ?”

Trả lời : “Tất nhiên là được và sẽ không ảnh hưởng gì và bác chỉ cần dùng 1 cái jack convert từ RCA--> XLR có đầu kết nối phù hợp là ok. Tuy nhiên, về mặt chất lượng chống nhiễu vẫn sẽ không thay đổi. Vì Un-balance chỉ có thể dẫn tín hiệu bằng 1 dây. Khi dùng jack chuyển đơn thuần chỉ có thể lấy đường Signal + truyền đi, nên không có tác dụng giảm nhiễu.”

Câu hỏi : “Ngược lại , tôi có sợi dây XLR, mà amply lại ko có ngõ XLR nên tôi muốn chuyển qua RCA để dùng.”

Trả lời : “Đương nhiên được, nhưng cũng giống ở trên ,phải dùng đầu chuyển XLR--> RCA,  và cũng không thể tận dụng lợi thế chống nhiễu giống như XLR thật được”

Câu hỏi : ” Vậy không có cách nào chuyển đổi mà vẫn giữ được ưu điểm của XLR ? ”

Trả lời : ” Rất may là có cách”

• Sử dụng 1 mạch chuyển đổi Có chứa OPAMP thực hiện tính năng của 1 mạch biến đổi tín hiệu XLR Giải pháp này có thể được dùng để bổ xung cho các thiết bị không thiết kế sẵn XLR ban đầu. 

• Hoặc sử dụng 1 biến áp chuyên dụng vì biến áp có khả năng giống như 1 opamp : Đảo pha tín hiệu và khuyếch đại giống như tính năng của mạch Opamp.

Hạn chế ở đây :

• Opamp và các linh kiện đi kèm phải là những sản phẩm chất lượng cao, để đảm bảo được sự hoàn hảo của tín hiệu, kích cỡ thường khá lớn, nên không phải chỗ nào cũng lắp được. Và 1 vấn đề nữa, Opam sẽ cần đến nguồn nuôi để hoạt động
• Khi nói đến biến áp trong truyền tín hiệu đi kèm với nó sẽ là vấn đề băng thông. Vì vậy chất liệu tạo ra biến áp là 1 trong những yếu tố then chốt.  Trên thị trường có Lundahl và Jensen có loại biến áp này.