2016년 8월 1일 월요일

평형 접속

평형 접속

평형 접속(에 가자 접속, balanced line)이란, 음향・유선 통신회선으로, 등 장, 등간격의 2개의 전선을 이용하고 전기신호를 보내는 방법으로, 1개의 선에 원래의 신호를, 1개의 선에 위상을 반전시킨(역위상의) 신호를 보내는(신호가 평형 관계에 있는 상태) 일. 차동신호(differential signaling)라고도 한다. 2개의 전선은 어느쪽이나 접지 되지 않는다.내노이즈 성능이 높은 전송 방식이다.

목차

전화에 있어서의 평형 접속

전화의 경우는, 전화국의 교환기와 이용자(전기 통신사업자가 보면 「가입자」)의 전화기( 「단말」)와의 사이에 L1・L2의 2개의 전선을 설치해, L1에 정방향(플러스 방향)의 음성 신호가 일어날 때, L2에는 역방향(마이너스 방향)의 신호가 일어난다.전화선의 경우는 전화국에서 말단의 전화기까지의 사이( 「선로」라고 한다)의 impedance가, 장거리 전송에 유리한 600Ω으로 유지되고 있다.전화의 「선로」가 무슨 km도 늘릴 수 있는 것은, 평형 회로이며, 한편 impedance가 낮게 유지되고 있기 때문에 있다.

음향 기기에 있어서의 평형 접속

음향 기기 상호의 접속(마이크-믹서-앰프・녹음 기기, 등)의 경우, 음성 신호(영문판)의 전송에는, 전자 회로 상호를 접속할 필요가 있는 것부터, 기준 전압이 되는 「GROUND(그라운드・접지)」를 접속할 필요가 있다.이 때문에, 평형 접속에는 3개의 전선이 필요하게 된다.본래의 신호를 전하는 「HOT(핫)」, 역위상의 신호를 전하는 「COLD(콜드)」, 그리고 접지선 「GROUND(그라운드)」의 3개.접지선은 케이블의 외피 쉴드를 겸하고 있는 경우가 많아, 평형 접속이 본래 가지는 성질에 가세해 높은 대노이즈 성능을 얻을 수 있다.

통상의 증폭 회로로는, 본래의 신호 「HOT」라고 접지 「GROUND」가 입력에 접속되고 있으면 자주(잘), 역위상의 신호는 억지로 필요하다고는 되지 않는다.하지만, 업무용 기기를 이용하는 프로 음향의 세계에서는, 미약한 신호를 취급하는 마이크로폰과 믹서(음성 조정탁자)와의 사이가, 수십 미터 이상 떨어지는 것도 많아, 외래 노이즈의 영향을 받기 쉽다.이러한 부분의 접속에 평형 접속을 도입하면, 수신하는 측에서 트랜스나 연산 회로를 사용하고, HOT측 신호와 수신 회로로 한번 더 위상을 역전시킨 COLD 신호(즉 HOT 신호와 동위상이 된 신호)를 가산하면, 외래 노이즈의 대부분이 코먼・모드・노이즈이기 위해 가산시에 지우는 것이 가능하다.「노이즈에 강한, 장거리 전송을 할 수 있다」접속 방식으로서 평형 접속(밸런스 접속)이 다용되고 있다.이 방법으로는 GROUND와 HOT/COLD와의 사이에 직류 전압을 걸 수 있으므로, 마이크로폰이나 다이렉트・박스에의 전원 공급선을 겸하는 경우가 있다(팬텀 전원.마이크로폰#전원 공급법참조).

XLR형 3 핀 연결기를 이용한 음향 기기의 평형 접속(영문판)에 관해서는 XLR 타입 코넥터의 항을 참조.

텔레비전, FM라디오에 있어서의 평형 접속

아날로그 방송 시대

안테나와 튜너의 사이의 접속으로서 동축 케이블이 일반적으로 될 때까지는, 평형 접속이 주류였다.피더선으로 불리는 impedance의 규정된 평형 케이블이 급전선(전송로)으로서 사용되고 있었다.동축 케이블은 쉴드 구조인데 대하고, 피더선은 개방 구조로 외래 노이즈에 약한 일, 원래 기기측의 입력 단자가 동축 케이블용의 F형 연결기에 옮겨져 간 것등에서, 최근[언제? ]그럼 거의 보이지 않게 되었다.300Ω피더선(주로 VHF대의 방송 수신용)이나 200Ω피더선( 동UHF대)을 재고 하고 있는 전기점이나 DIY점도 적어지고 있다.

덧붙여 무선기의 안테나 케이블에 이르러서는, 안테나급전부에 이용하는 바란을 제외하고 평형 접속이 사용되는 것은 우선 없다.

일반적으로 노이즈에 강하다고 하는 평형 접속이지만, 텔레비전, FM라디오, 무선기의 분야에서는 노이즈에 약하다고 말해진다.그 이유는 이하대로이다.

  • 텔레비전, FM라디오, 무선기로 사용되는 주파수의 파장은 짧기 때문에, 안테나나 바란의 제품 가공 정도(물리적 치수와 설계치의 얼마 안되는 오차)에 의해, 평형도가 무너져 버린다.
  • 텔레비전, FM라디오, 무선기로 사용되는 주파수의 파장은 짧기 때문에, 2개의 선의 간격이 영이다고 볼 수 없게 된다.그 때문에, 평형도가 높게 안 된다.
  • 텔레비전, FM라디오, 무선기 수신부에서 취급하는 신호의 레벨이, 다른 분야에서 사용되는 신호의 레벨보다 현격히 낮은 것으로부터, 평형 접속에 의한 노이즈 경감량만으로는 SN비의 확보에 불충분하다.
  • 시판되고 있는 300Ω피더선이나 200Ω피더선은 쉴드 되어 있지 않기 때문에 외래 노이즈나 외부 환경의 영향을 받기 쉽다.

디지털 방송 시대

2000년대에 들어오고 나서는, 아날로그 방송으로부터 디지털 방송에 바뀌는 것에 따라, 차동신호를 이용한 HDMI 규격의 케이블이 튜너와 TV간이나, 레코더와 TV간 등에 사용되고 있다.또, 피더선시대의 안테나로 동축 케이블용의 F형 연결기의 단자 밖에 가지지 않는 지상 디지털 TV 방송용 수신기로 시청 하기 위해서 유용하는 경우는 정합기나 그것을 내장한 F형 연결기를 개입시켜 75Ω로 변환할 때까지는 전술의 피더선에서 접속할 수 있다.

고주파 IC에 있어서의 평형 접속

고주파 IC는 여러가지 제약에 의해, 충분히 낮은 접지 impedance를 얻을 수 없는 것이 있어, 그 경우, 접지 전위를 기준으로서 신호의 수수를 행하면 충분한 성능을 얻을 수 없는 문제가 생긴다.신호의 수수를 접지 전위에 의하지 않는 평형 접속으로 하는 것으로, 문제를 해결한 고주파 IC가 근년 많아지고 있다.이러한 분야에서는 차동신호의 이름으로 부르는 것도 많다.

아래와 같은 규격은 평형 접속의 규정이다.

컴퓨터에 있어서의 평형 접속

기본적인 생각은 전화・음향 기기 등 아날로그 회로와 다르지 않지만, 2값을 받는 신호의 경우는 전류의 방향을 검출하는 것에 의해서 실현되고 있다.이것에는, 노이즈의 전압은 높지만 거기에 따라 생기는 전류는 작다고 하는 특징으로부터 전류의 검출로 신호를 전달하는 것으로써 노이즈 내성이 높아지는 등의 이점이 있다.싱글 엔드(불평저울 접속)에 비해 신호의 잘못율이 저감 되는 것부터, 고속의 전송 속도가 요구되는 용도로 이용된다.이러한 분야에서는 차동신호의 이름으로 부르는 것도 많다.

아래와 같은 규격은 평형 접속 사용이 규정되고 있다.

관련 항목

「https://ja.wikipedia.org/w/index.php? title=평형 접속&oldid=60335447」으로부터 취득

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