संतुलित ऑडियो

संतुलित ऑडियो और संतुलित अंतरापृष्ठ का उपयोग करके ऑडियो उपकरण को आपस में जोड़ने की विधि है। ध्वनि अभिलेखन और उत्पादन में इस प्रकार का संयोजन बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के कारण बाहरी ध्वनि की संवेदनशीलता को कम करते हुए लंबे केबलों के उपयोग की अनुमति देता है। संतुलित इंटरफ़ेस गारंटी देता है कि प्रेरित ध्वनि रिसीवर पर सामान्य-मोड वोल्टेज के रूप में प्रकट होता है जिसे विभेदक उपकरण द्वारा अस्वीकार किया जा सकता है।

संतुलित संयोजन सामान्यतः परिरक्षित व्यावर्तित-युग्म केबल और तीन-सुचालक योजक का उपयोग करते हैं। योजक सामान्यतः तीन-पिन एक्सएलआर योजक या 1/4 in टीआरएस फ़ोन योजक (ऑडियो) होते हैं। जब इस विधि से उपयोग किया जाता है, तो प्रत्येक केबल में चैनल होता है, इसलिए स्टीरियो ऑडियो (उदाहरण के लिए) उनमें से दो की आवश्यकता होगी।

अनुप्रयोग
कई माइक्रोफ़ोन कम वोल्टेज स्तर पर काम करते हैं और कुछ उच्च निर्गम प्रतिबाधा (hi-Z) के साथ काम करते हैं, जो लंबे माइक्रोफोन केबल को विशेष रूप से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील बनाता है। इसलिए माइक्रोफोन इंटरसंयोजन संतुलित इंटरसंयोजन के लिए सामान्य अनुप्रयोग है, जो रिसीवर को इस प्रेरित ध्वनि को अस्वीकार करने की अनुमति देता है। यदि सार्वजनिक उद्घोषणा प्रणाली के शक्ति प्रवर्धक मिश्रण कंसोल से किसी भी दूरी पर स्थित हैं, तो मिश्रण से इन प्रवर्धकों के संकेत पथों के लिए संतुलित लाइनों का उपयोग करना भी सामान्य है। ग्राफिक तुल्यकारक और प्रभाव इकाइयों जैसे कई अन्य घटकों में इसे अनुमति देने के लिए संतुलित निवेश और निर्गम हैं। रिकॉर्डिंग में और शॉर्ट केबल रन के लिए सामान्य रूप से, संतुलित लाइनों द्वारा दी गई ध्वनि में कमी और उनके द्वारा आवश्यक अतिरिक्त विद्युत परिपथ द्वारा प्रारम्भ की गई लागत के बीच समझौता आवश्यक है।

हस्तक्षेप में कमी
संतुलित ऑडियो संयोजन ध्वनि कम करने के लिए कई विधियों का उपयोग करते हैं।

विशिष्ट संतुलित केबल में दो समान तार होते हैं, जो साथ मुड़ जाते हैं और फिर तीसरे सुचालक (फ़ॉइल या ब्रेड) के साथ लपेटे जाते हैं जो केबल सुरक्षित कर दी के रूप में कार्य करता है। दो तार परिपथ बनाते हैं जो ऑडियो संकेत ले जा सकता है।

संतुलित शब्द परिपथ में प्रत्येक तार के विद्युत प्रतिबाधा को संतुलित करने की विधि से आता है; लाइन और इससे सीधे जुड़े सभी परिपथ (जैसे ड्राइवर और रिसीवर) में कुछ संदर्भ बिंदु के संबंध में समान प्रतिबाधा होनी चाहिए। इसका अर्थ यह है कि अधिकांश विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप प्रत्येक तार में समान ध्वनि वोल्टेज उत्पन्न करेगा। चूंकि प्राप्त अंत में अंतर उपकरण केवल दो संकेत लाइनों के बीच वोल्टेज में अंतर का उत्तर देता है, ध्वनि जो दोनों तारों पर समान होता है, खारिज कर दिया जाता है। इस पद्धति को अंतर एम्पलीफायर के साथ प्रायुक्त किया जा सकता है। सक्रिय निवेश चरण के अतिरिक्त ट्रांसफार्मर का भी उपयोग किया जा सकता है।

मुड़ी हुई जोड़ी सुचालकों के बीच लूप क्षेत्र को जितना संभव हो उतना छोटा बनाती है, और यह सुनिश्चित करती है कि चुंबकीय क्षेत्र जो आसन्न छोरों से समान रूप से निकलता है, दोनों लाइनों पर ध्वनि के समान स्तर को प्रेरित करेगा, जिसे गृहीता में अंतर उपकरण द्वारा निरस्त कर दिया जाता है। यदि ध्वनि स्रोत केबल के अधिक निकट है, तो यह संभव है कि यह किसी लाइन पर दूसरे की तुलना में अधिक प्रेरित होगा, और इसे निरस्त भी नहीं किया जाएगा, किन्तु निरस्त करना अभी भी मात्रा की सीमा तक होगा ध्वनि जो दोनों लाइनों पर बराबर है।

सामान्यतः संतुलित ऑडियो केबल में प्रदान की जाने वाली अलग ढाल भी असंतुलित दो-सुचालक व्यवस्था (जैसे सामान्य हाई-फाई में उपयोग की जाने वाली) पर ध्वनि अस्वीकृति लाभ उत्पन्न करती है जहां ढाल को संकेत रिटर्न तार के रूप में भी कार्य करना चाहिए। इसलिए, संतुलित ऑडियो ढाल  में प्रेरित किसी भी ध्वनि धारा को दो सुचालक प्रणाली में सीधे संकेत पर संशोधित नहीं किया जाएगा। यह ढाल /संरचना को संकेत ग्राउंड से अलग करके ग्राउंड लूप (बिजली) की समस्याओं को भी रोकता है।

अंतर संकेतन
संकेत अधिकांश अन्तर सिग्नलिंग का उपयोग करके संतुलित संयोजन पर प्रसारित होते हैं, जिसका अर्थ है कि तार ऐसे संकेत ले जाते हैं जो परिमाण में समान होते हैं किन्तु दूसरे के विपरीत विद्युत ध्रुवता के होते हैं (उदाहरण के लिए, एक्सएलआर योजक में, पिन 2 सामान्य ध्रुवता के साथ संकेत को वहन करता है, और पिन 3 में उसी संकेत का उलटा संस्करण होता है)। लोकप्रिय धारणा के अतिरिक्त, ध्वनि अस्वीकृति के लिए यह व्यवस्था आवश्यक नहीं है। जब तक प्रतिबाधा संतुलित होती है तब तक ध्वनि उन पर उपस्थित संकेत की विचार किए बिना दो तारों में समान रूप से जुड़ जाएगा (और एक अंतर एम्पलीफायर द्वारा अस्वीकार कर दिया जाएगा)। संतुलित रेखा को चलाने का सरल विधि ज्ञात स्रोत प्रतिबाधा के माध्यम से संकेत को गर्म तार में लगाया जाता है, और समान प्रतिबाधा के माध्यम से ठंडे तार को संकेत के स्थानीय जमीनी संदर्भ से जोड़ना है। अन्तर सिग्नलिंग के बारे में आम भ्रम के कारण, इसे अधिकांश अर्ध-संतुलित या प्रतिबाधा-संतुलित निर्गम के रूप में संदर्भित किया जाता है, चूंकि यह वास्तव में पूरी तरह से संतुलित है और इस सामान्य-मोड हस्तक्षेप को अस्वीकार कर दिया जाएगा।

चूंकि, पूरी तरह से भिन्न निर्गम के साथ लाइन चलाने के कुछ सामान्य लाभ हैं:
 * चूंकि नाममात्र स्तर के मानकीकरण के कारण संकेत स्तर नहीं बदला जाएगा, अंतर चालकों से अधिकतम निर्गम 6 डीबी अतिरिक्त हेडरूम (ऑडियो संकेत प्रोसेसिंग) देकर दो गुना ज्यादा है।
 * लंबे समय तक केबल चलाने पर केबल कैपेसिटेंस बढ़ाने से संकेत स्तर कम हो जाता है जिस पर उच्च आवृत्तियों को क्षीण किया जाता है। यदि प्रत्येक तार पूरी तरह से अंतर निर्गम के रूप में आधा संकेत वोल्टेज दोलन करता है तो उच्च आवृत्तियों के हानि के बिना लंबे केबल रन का उपयोग किया जा सकता है।
 * ध्वनि जो दो एएमपीएस (उदाहरण के लिए अपूर्ण बिजली आपूर्ति अस्वीकृति अनुपात से) के बीच सहसंबद्ध होने वाले निरस्त को रद्द कर दिया जाएगा।
 * उच्च आवृत्तियों पर, निर्गम एम्पलीफायर का निर्गम प्रतिबाधा बदल सकता है, जिसके परिणामस्वरूप छोटा सा असंतुलन हो सकता है। जब दो समान एम्पलीफायरों द्वारा अन्तर मोड में संचालित किया जाता है, तो यह प्रतिबाधा परिवर्तन दोनों लाइनों के लिए समान होगा, और इस प्रकार निरस्त हो जाएगा।

आंतरिक रूप से संतुलित ऑडियो डिज़ाइन
प्रोफेशनल ऑडियो उत्पाद (रिकॉर्डिंग, सार्वजनिक पता, आदि) सामान्यतः एक्सएलआर योजक या फोन योजक (ऑडियो) के माध्यम से संतुलित निवेश और निर्गम प्रदान करते हैं। चूंकि, अधिकांशतः स्थितियों में, आंतरिक परिपथ पूरी तरह से असंतुलित होता है।

बहुत कम संख्या में ऑडियो उत्पादों को निवेश से निर्गम तक पूरी तरह से संतुलित संकेत पथ के साथ डिजाइन किया गया है; परिपथ पूरे उपकरण में प्रतिबाधा संतुलन बनाए रखता है। यह डिज़ाइन गर्म और ठंडे सुचालक दोनों के लिए समान (प्रतिबिंबित) आंतरिक संकेत पथ प्रदान करके प्राप्त किया जाता है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में, 100% संतुलित परिपथ डिज़ाइन प्रारंभिक भाग असंतुलन और पश्च भाग पुनर्संतुलन के लिए आवश्यक अतिरिक्त एम्पलीफायर चरणों या ट्रांसफॉर्मर से बचकर उत्तम संकेत अखंडता प्रदान कर सकता है।

योजक
तीन-पिन एक्सएलआर योजकों और तिहाई-इंच (¼ या 6.35मिमी) फोन योजक (ऑडियो) सामान्यतः संतुलित ऑडियो अंतरापृष्ठ के लिए उपयोग किए जाते हैं। कई जैक अब एक्सएलआर या टीआरएस फोन प्लग लेने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। लंबी अवधि की स्थापना के लिए अभिप्रेत उपकरण कभी-कभी पेंच टर्मिनल या यूरोब्लॉक योजकों का उपयोग करता है।

कुछ संतुलित हेडफ़ोन संयोजन पेंटाकॉन 4.4 मिमी टीआरआरआरएस योजक का भी उपयोग करते हैं।

एक्सएलआर योजकों के साथ, पिन 1, 2, और 3 सामान्यतः क्रमशः ढाल (आदर्श रूप से चेसिस से जुड़े) और दो संकेत तारों के लिए उपयोग किए जाते हैं। ("एक्स, एल, आर" के अनुरूप वाक्यांश "ग्राउंड, लाइव, रिटर्न", अधिकांश मेमोरी सहायता के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, चूंकि अंतर सिग्नलिंग के स्थितियों में दूसरा संकेत तार "रिटर्न" नहीं है) टीआरएस फोन प्लग पर, टिप संकेत/नॉन-इनवर्टिंग, रिंग रिटर्न / इनवर्टिंग, और स्लीव चेसिस ग्राउंड है।

यदि स्टीरियोफोनिक या अन्य बिनौरल रिकॉर्डिंग संकेत को ऐसे जैक में प्लग किया जाता है, जो चैनल (सामान्यतः दाएं) को दूसरे (सामान्यतः बाएं) से घटाया जाता है, सामान्य मोनोरल एल + आर (बाएं प्लस दाएं) के अतिरिक्त अनसुना एल - आर (बाएं माइनस राइट) संकेत छोड़ देता है। संतुलित ऑडियो प्रणाली में किसी अन्य बिंदु पर विद्युत ध्रुवीयता को उलटने से भी इस प्रभाव का परिणाम कुछ बिंदु पर होगा जब इसे बाद में इसके अन्य चैनल के साथ मिश्रित किया जाता हैं।

टेलीफोन लाइन भी संतुलित परिपथ्री के माध्यम से ऑडियो ले जाती हैं, चूंकि यह सामान्यतः अब स्थानीय लूप तक ही सीमित है। इसे ऐसा इसलिए कहा जाता है क्योंकि दो तार संतुलित लूप बनाते हैं जिसके माध्यम से टेलीफोन कॉल के दोनों किनारे यात्रा करते हैं। चूंकि टेलीफ़ोन को संचालित करने के लिए डीसी पावर की आवश्यकता होती है और सरल चालू/बंद हुक पहचान की अनुमति देने के लिए, अतिरिक्त परिपथ्री विकसित की गई थी जहां एक्सचेंज पावर बस से संकेत तार लगाया जाता है, सामान्यतः -50 वोल्ट और अन्य दोनों को समान मूल्य के प्रेरकों के माध्यम से ग्राउंड किया जाता है, जिसमें वांछित एसी संकेत को शॉर्ट-परिपथ करने से बचने और प्रतिबाधा संतुलन बनाए रखने के लिए लगभग 400 ओम डीसी प्रतिरोध होता है।

प्रोफेशनल वातावरण में डिजिटल ऑडियो संयोजन भी सामान्य रूप से AES3 (AES/EBU) मानक का पालन करते हुए अधिकांश संतुलित होते हैं। यह 110-ओम प्रतिबाधा के साथ एक्सएलआर योजकों और ट्विस्टेड-पेयर केबल का उपयोग करता है। इसके विपरीत, सामान्यतः उपभोक्ता उपकरणों पर देखा जाने वाला समाक्षीय S/PDIF इंटरफ़ेस असंतुलित होता है।

परिवर्तक
संतुलित और असंतुलित परिपथों को अधिकांश DI इकाई (जिसे DI बॉक्स या डायरेक्ट बॉक्स भी कहा जाता है) के माध्यम से बलून के उपयोग से जोड़ा जा सकता है।

अंतिम उपाय के रूप में संतुलित ऑडियो लाइन को असंतुलित निवेश में डाला जा सकता है और इसके विपरीत जब तक कि निर्गम चरण के लिए उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन को जाना जाता है। संतुलित निर्गम से असंतुलित निवेश के स्थितियों में, नकारात्मक निर्गम को जमीन से जोड़ा जा सकता है, किन्तु कुछ स्थितियों में नकारात्मक निर्गम को अलग कर दिया जाना चाहिए।

यह भी देखें

 * विभेदक जोड़ी (बहुविकल्पी)
 * एईएस3
 * प्रेत शक्ति

बाहरी संबंध

 * UK Sound And Lighting Community — Article On Balanced Lines
 * Ray Rayburn: "Balanced-to-Unbalanced; How to Do it Right"

Symmetrische Signalübertragung Szimmetrikus audio vonal