在音頻設備中，什麼是平衡輸出/輸入，什麼是非平衡輸出/輸入？恐怕這樣的概念對于大多數用戶來說根本沒接觸過。雖然我們也經常在測評中看到一些設備具有這樣的功能。例如我們使用的測試平台E-MU 1616m音頻接口，E-MU PM5音箱等等，但我們平時也确實沒有用過平衡接口，畢竟我們的文章要為普通用戶服務。

　　不難看出，這個概念往往更多出現在專業監聽設備上。而從信号平衡輸入、平衡功率放大再到平衡輸出，到底會帶來怎樣的優點？對于一些高端發燒設備來說，它到底有沒有用？又如何用在耳機和耳放上呢？

　　什麼是非平衡輸出/輸入？

　　我們平時為什麼用不到平衡輸出，而是非平衡輸出呢？似乎沒有為什麼可講。對于一個立體聲音頻系統來說，按标準，它的左右聲道各有兩根線構成信号回路。一根負責傳輸信号，另一根接地導出噪聲。而對于耳機這樣的設備來說，它們地線還可以合二為一，兩個聲道使用一根地線。因為3.5mm插頭就是這麼定義，沒得道理可講？所以我們平時見到的絕大多數都是非平衡的輸入輸出。

　　三芯3.5mm插頭做耳機接口時的[非平衡]定義 如圖所示，這是我們最常見的立體聲使用的3.5mm[6.25mm]接口同理，它們的插頭被分為三段，分别對應三根導線，它們的有标準定義，所有音頻設備在使用3.5mm立體聲輸入輸出時，都按此規範連接。如圖所示，最根部的一段用于連接地線，導出系統噪聲。而最頂部是左聲道信号，接下來時右聲道信号。黑色部分是絕緣環。

　　而另一類接口，我們聲卡上常用的RCA接口，也是非平衡信号輸入輸出的接口。一般标準定義RCA接口分為紅色和白色兩根，紅色為右聲道、白色為左聲道，插頭和插座的外邊為接地，中心為信号。

　　TempoTec 節奏 Serenade USE 小夜曲USE USB聲卡 - 接口 非平衡輸出的接口顯然占據了大多數音頻設備的絕對主流，至于為什麼？規範就是如此被傳承的。而要使用平衡接口，對于功放或音源設備來說就需要提供平衡放大的電路。而“平衡”被更多用于專業領域，就是因為平衡功放電路的優勢所緻。嚴格的說，談”平衡“需要的就是它的”平衡功率放大電路“。

　　什麼是平衡輸出/輸入？

　　非平衡的定義是相對平衡而來的。平衡沒有被推廣在民用，和功放，成本和整體标準制定都有一定關系，沒有必要糾結是為什麼。而要使用平衡輸入輸出，并利用到它的優點，核心就是功放。由于它的輸出形式不同，所以接口自然要有所不同。

　　從接口來看，平衡輸入和輸出每個聲道需要提供正負兩根接入信号的源[接線]，至于為什麼要這麼做？我們在下面平衡功放工作原理中談到。因此，我們最常見的用于平衡輸入輸出的插頭插座，大概有三種。第一，6.25mm的三段[三芯]插頭；第二，XLR三芯卡農插頭；第三，XLR四芯卡農插頭。

　　6.25mm的三芯插頭：它相對XLR來說可以省不少的體積，所以在很多音頻接口上可以見到。甚至一些比較入門級的USB聲卡，例如E-MU 0204USB等。6.25mm插頭與3.5mm插頭其實并沒有什麼不同，隻是更粗一些。而将它用于專業應用的原因，恐怕有兩個，第一，看上去就專業；第二，尺寸大，接觸面大，插拔比3.5mm更穩固。第三，标準所緻。當6.25mm的三芯插頭用作平衡信号接入時，它的根部仍然定義為連接地線，而中間是信号正極，頂部為信号負極。一個插頭隻負責一個聲道。

　　XLR卡農插頭：相對6.25mm插頭來說，XLR插頭的插拔穩定性、可靠性顯然要更好一些。如圖所示，是四芯XLR卡農插座和三芯XLR卡農插座的示意圖。圖中下方黑色部分為卡農插頭特有的“卡子”鎖死設計。

　　XLR卡農平衡接口示意圖 我們常見的XLR接口，為三芯标準，它的插頭和插座沒有“公“”母”絕對定義。而插頭或插座上都會标明1，2，3的數字。按照規範，單個平衡信号輸入輸出使用一個三芯的XLR卡農插頭，1口為接地。根據不同規範，2和3為正負極。它與6.25mm 三芯平衡插頭用法類似。

　　四芯XLR卡農插頭[母]與插座[公] 四芯XLR在平衡信号連接中如何定義？作為平衡功放的輸出而言，在負載上[例如音箱，耳機]它并不需要地線構成回路，所以我們确實可以省去地線連接[如果願意，外殼可以接地]，所以就有了四芯XLR。它的方便之處在于一個接口四根連線，每聲道對應兩根，可以實現立體聲輸入輸出。1234接口的定義分别為左﹢左﹣右﹢右﹣。

　　其實卡農接口隻是一種接口的形式，它大多被用于專業應用，也有五芯标準的卡農接口。

　　為什麼要用平衡輸入輸出？

　　雖然非平衡接口是我們最常見的接口，而平衡接口更多應用于專業設備，但以上眼花缭亂的介紹估計已經讓人昏頭了？可是這隻是表面現象，我們為什麼要用平衡接口呢？

　　嚴格的說，平衡接口的存在就是為了對應平衡功放的輸出[三芯麥克風XLR接口作用不同]，如果沒有平衡功放配合，使用平衡接口理論上并沒有實際意義。那麼什麼是平衡功放？

　　如圖所示，這是一張平衡橋式連接輸入和輸出圖。作為平衡式功放而言，無論它的輸入信号是平衡的或是非平衡的，都可以通過電路将它分為相位相差π[180°]的兩路信号。如圖所示左右兩側即相位相反的一對信号[注：如果用于立體聲放大這是一個聲道的示意圖]。這兩個信号理論上完全相同，隻是相位極性相反。每一組放大器都是差動雙端輸入的方式[注意，這裡是輸入信号相位極性相反]。

　　BTL[Balanced Transformer Less]平衡橋式功放電路示意圖 圖中R負載，可以看做是音箱或者耳機。通過功放放大後，輸出端的信号同樣是相位極性相反，而其他性質完全一緻的信号。将輸出端分别連接在負載[如耳機]的正極和負極，信号極性調轉過來，但在功放電路中産生的共模噪聲的極性因此發生了變換。所以，在負載上[如耳機]兩個信号強度得以增強一倍，而噪聲因為互為反相而被抵消。

　　平衡式放大的輸出形式，就是BTL輸出形式。有很多人問BTL[Balanced Transformer Less]平衡橋式負載輸出和平衡輸出有什麼不同？答案顯而易見。BTL是指輸出的電路工作形式，而我們習慣所說的“平衡輸出”似乎要包括了它的輸入形式、連接方式以及功放的工作方式。當然，很多時候也被片面的理解。例如，看到一個XLR接口，大家就會說這是平衡接口，而不去考慮它的功放工作方式等等。

　　平衡輸出的優勢顯然必須要平衡功放才可以體現。它并不在乎系統輸入信号是否平衡[當然，平衡信号輸入更精确]，而是在功放電路輸入端強制将信号分成相位極性相反的平衡信号。這兩組信号分别使用一套電路放大，在輸出端分别連接在極性相反的負載兩段，此時有用信号極性通過兩次翻轉，形成疊加，輸出功率增大一倍。而由于功放内部的噪聲隻經過輸出端一次相位翻轉，所以在負載上耦合，共模噪聲被抵消。

　　平衡功放的這種工作方式，也許可以算的上用”空間“換”品質“。在單端非平衡功放中，我們要增加功率一般的方法就是增加功放的電壓或電流。而平衡功放的方式是将輸入端一分為二，增加一組放大電路，最後在輸出端耦合疊加。在供電電壓一定的情況下，平衡功放可以做到更大的輸出功率。無論是對于專業功放追求更大的輸出功率，還是對于Hifiman HM-901這樣的便攜設備無法達到更高的供電電壓時，平衡功放是一個不錯的辦法。

　　平衡功放和耳機改線如何使用？

　　平衡功放功放的工作方式和優點我們已經簡單介紹清楚了。那麼，我們該如何使用呢？首先，傳統的三芯XLR卡農接口的音箱自然不少見，如果你有配套的平衡輸出音源、功放，則可以考慮。

　　四芯3.5mm插頭做耳機平衡接口時的定義 可是為什麼HiFiMan HM-901 3.5mm接口可以實現平衡輸出？為什麼很多發燒友去改線，讓耳機具有四芯XLR接口來使用呢？

　　四芯3.5mm插頭做耳機平衡輸入使用 從上文介紹大家應該已經明白。如果不考慮接地，平衡輸出對應的接口每個聲道隻需要2根連線，這樣3.5mm的四芯插頭正好可以滿足這個要求。原本3.5mm四芯插頭是被用于帶麥克風的立體聲插頭。它的定義頂部兩個為左﹢右﹢，而靠根部的兩個根據标準不同，一個為接地另一個為麥克風接口。而在HiFiMan的平衡接口上，它将這四芯正好定義為左﹢右﹢左﹣右﹣。所以，這樣的插頭是不能在其他3.5mm播放器上使用的，同理，沒有這樣的插頭也是不能體驗平衡功放的作用的，而且會因為接地線串到負相信号，而聲音混亂。

　　而在發燒友中還有一部分将耳機的原本三芯插頭改成XLR四芯插頭，是怎麼做的呢？又是出于什麼目的呢？正好，Soomal的熱心網友“bucker”同學，送上了它改線的先鋒SE-A1000和飛利浦SHP9000。

　　PHILIPS 飛利浦 SHP9000-改平衡線by數碼多網友bucker 改線對于一些耳機來說并不是容易的是，比如飛利浦SHP9000。我們知道，SHP9000、以及一些AKG耳機，它的輸出接口是一個特别的三芯插頭。這說明連接到耳機單元的線其實隻有三根，如果打算讓它使用平衡接口，顯然是不行的。所以，這位網友在SHP9000的另一側打了一個洞……直接把導線連接到了單元上引出。這樣左右聲道各兩根線，實現了XLR四芯的接口配對。而森海塞爾HD650等左右聲道分别入線的耳機，改裝自然就方便不少。

　　很多網友認為，左右聲道各一條地線分離要比輸入耳機時左右聲道共用地線的聲音更好。從我們目前試用結果來看，似乎是對平衡輸入輸出的一個誤解。如果沒有平衡功放配合，XLR四芯輸入似乎沒有什麼太大必要。

　　平衡功放搭配平衡輸出到底怎麼玩？效果又如何？我們将在近日發布HiFiMan HM-901平衡耳放卡的測評報告。它是否可以體現出平衡功放所述的優勢？實際聽感又如何呢？

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