XLR, фантомное питание, DI и земляная петля

Балансная линия: зачем две жилы и экран

Микрофонный кабель XLR — три контакта: 1 — экран, 2 — «горячая» жила (hot, +) и 3 — «холодная» (cold, −). По жилам 2 и 3 идёт один и тот же сигнал, но в противофазе. Приёмник вычитает одну жилу из другой: сигнал удваивается, а всё, что попало в обе жилы одинаково (наводка от сети, диммеров, радио), вычитается в ноль. Это называется подавлением синфазной помехи, и именно оно позволяет таскать микрофонный сигнал на десятки метров.

Балансное соединение бывает не только на XLR. На джеке TRS (стерео-штекер 6,3 мм) то же самое: кончик — hot, кольцо — cold, гильза — экран. Тот же штекер идёт и на стереонаушники, поэтому балансный и стереокабель легко спутать. Моно-штекер TS (две части) — небалансный: у него нет холодной жилы, и подавления наводок он не даёт.

Правило: балансный кабель — для микрофонов и длинных линий, небалансный — короткие, не больше 3–5 метров, и подальше от силовых проводов.

Фантомное питание +48 В

Конденсаторному микрофону нужно питание. Чтобы не тянуть отдельный провод, питание подают по тому же кабелю: стандарт +48 В (P48, IEC 61938) подаётся на обе жилы через два резистора по 6,8 кОм относительно экрана. Для звука оба провода получают одинаковое напряжение, то есть разности нет, и сигнал не искажается. Бывают и варианты 24 В и 12 В, встречаются в портативных устройствах.

• Включать фантом можно только после подключения микрофона и при убранной громкости мониторов. Отключать — в обратном порядке. Иначе громкий щелчок в колонки.
• Динамические микрофоны при исправном балансном кабеле на фантом не реагируют. Спокойнее выключить питание, если оно не нужно.
• Ленточные микрофоны — осторожнее: старые ленточные и неисправные кабели с замкнутыми контактами могут пострадать. Современные модели обычно рассчитаны на фантом, но уточняйте в инструкции.
• Небалансные устройства (гитарный вход, линейный выход синтезатора) подключать к включённому фантому не надо: при ошибке в проводке он может испортить вход.

О том, как подключить микрофон к компьютеру и интерфейсу, — в отдельной статье. Про выбор микрофона — студийный микрофон для дома.

Земляная петля и фон 50 Гц

Низкий ровный гул в колонках — частая беда. Его частота в России и Европе — 50 Гц и гармоники, в США — 60 Гц. Чаще всего это земляная петля: два прибора соединены сигнальным кабелем и через разные розетки, и по экрану кабеля течёт выравнивающий ток.

Порядок поиска: 1) включите всё в один удлинитель с общим заземлением; 2) отсоединяйте кабели по одному, чтобы понять, какой из них приносит фон; 3) проверьте, не лежат ли сигнальные кабели вдоль силовых — пересекайте под прямым углом; 4) на проблемный вход поставьте DI-бокс с трансформатором и переключателем ground lift (разрыв экрана); 5) для длинных линий используйте балансные кабели. Никогда не убирайте заземляющий контакт с вилки питания — это опасно для жизни.

Фон микрофонного входа удобно оценить на глаз: в проверке микрофона видны шум и пик на 50 Гц.

DI-бокс и reamp

Гитарный сигнал — высокоомный и небалансный: он не любит длинных кабелей и теряет верха. DI-бокс (direct injection) превращает его в низкоомный балансный микрофонный сигнал, который можно передавать на десятки метров и подключать на микрофонный вход. Пассивный DI — это трансформатор, активный — электроника с питанием от батареи или фантома.

Дома DI часто заменяет Hi-Z-вход интерфейса: он делает то же самое для короткого кабеля. DI-бокс нужен, когда кабель длинный, когда нужна развязка земли или когда параллельно хочется записать чистую дорожку и звук с комбика.

Reamp — обратная операция: записанный чистый DI-сигнал возвращают в реальном железе. Reamp-бокс понижает уровень линейного выхода до гитарного и повышает сопротивление, чтобы педали и усилитель получили привычный сигнал. Выигрыш в том, что исполнение записано один раз, а звук можно менять: другой комбик, другие педали, другой микрофон. Подробнее про запись гитары — в соответствующей статье, про питание педалей на борде — в материале про блоки питания.

Частые вопросы

Кабель кажется самой скучной деталью студии. Но фон, щелчок и потерянные верха почти всегда приходят оттуда.

Механик

• Звукорежиссёр, музыкант, электронщик из Петербурга.
• Более 20 лет в музыке: дрим-поп, эмбиент, электроника.
• Рассказываю о фишках и техниках при создании музыки.
• Помогаю подобрать музыкальный сетап без переплат.
• Собираю аналоговые гитарные педали.

Вопросы — в Telegram.