Le câblage électronique

Les signaux audio

Symetrique Vs Asymétrique Audio

Par où allons-nous ?

C'est une bonne question, dont la réponse se trouve dans quelques autres questions, énumérées ci-dessous. La réponse évidente est la méthode qui vous permet d'obtenir le son le plus clair. Parce que le but principal d'un système de sonorisation est de reproduire le son originel de la manière la plus claire et la meilleure possible.

1. Qu'est-ce que l'audio asymétrique ?

2. Qu'est-ce que l'audio symétrique ?

3. De quel appareil sortez-vous ? Et dans quel appareil allez-vous entrer ?

4. Quelle est la distance entre les appareils ?

Répondons à certaines de ces questions, puis nous irons de l'avant.

Qu'est-ce que l'audio asymétrique ?

L'audio asymétrique est ce que l'on retrouve dans une chaîne stéréo domestique typique. Le connecteur typique pour l'audio asymétrique est soit RCA, 1/4" TS (Tip, Sleeve), et 1/8" TS. Une autre variante de connecteur est la stéréo câblée TRS (Tip, Ring, Sleeve) connecteurs, assurez-vous de ne pas les confondre avec un câble audio équilibré, car ils se ressemblent beaucoup.

 

Image Unbalanced audio cable

Le câble asymétrique utilise un seul conducteur central et le blindage pour que le signal audio circule. L'audio se déplace sur le blindage du câble, ce qui signifie que toute interférence captée par le blindage sera insérée sur le signal audio. Cela peut se manifester de plusieurs façons audibles, des bourdonnements aux stations de radio.

Qu'est-ce que l'audio symétrique ?

L'audio symétrique est une méthode d'interconnexion d'équipements audio utilisant des lignes symétriques d'impédance. L'audio symétrique utilise un câble composé de deux conducteurs qui sont torsadés ensemble et entourés d'un blindage global. L'idée de base étant que chaque conducteur est connecté à une impédance à chaque extrémité de la ligne. Les impédances sont les mêmes entre les deux conducteurs, même si elles sont différentes à chaque extrémité de la ligne. L'audio sur les deux conducteurs est exactement le même, sauf que l'un des conducteurs a l'audio inversé à la source de l'équipement. L'entrée de l'équipement de destination inverse l'audio inversé et additionne les deux canaux. Le blindage du câble ne fait jamais partie du trajet du signal audio et doit être mis à la terre directement sur la trame de l'équipement audio.

Le bouclier du câble est la première ligne de défense, pour ainsi dire. L'interférence doit être captée par le blindage et ensuite déposée à la terre électrique du système, en espérant ne jamais faire partie du signal audio.

Image Balanced audio cable

Les torsions du câble audio aident à différer les signaux électromagnétiques. Un signal d'interférence électromagnétique est en fait capté de manière égale par les deux conducteurs et se rend jusqu'à l'équipement audio de destination. C'est là qu'on retourne aux cours de physique du lycée. L'interférence produit un ajout au signal originel, disons un 4 positif sur un graphique imaginaire, sur les deux conducteurs. Lorsque l'équipement de destination inverse alors l'un des conducteurs, l'interférence est maintenant un 4 positive sur le conducteur #1 et un 4 négative sur le conducteur #2. Lorsqu'ils sont additionnés, ils sont ramenés à zéro. Là, en supprimant l'interférence du signal audio. Ce processus est également appelé rejet en mode commun.

Quels appareils sont connectés ?

C'est une question importante, car cela affectera la façon dont l'audio est connecté.
Dans un équipement stéréo domestique, qui est en général tout asymétrique, il est logique d'utiliser un câble asymétrique à travers le système. L'utilisation de câbles symétriques dans ce scénario n'a pas beaucoup de sens, car les transitions entre les deux types d'audio l'emporteront sur les avantages.
Dans les systèmes audio de concert ou professionnels, là où il y a de grandes longueurs de câble, c'est là que l'audio équilibré a le plus de sens.
Bien sûr, il y aura toujours des moments où les deux types d'audio devront s'interfacer l'un avec l'autre. La meilleure façon de faire la transition entre les deux est probablement d'utiliser un transformateur. (Un DI Box est un transformateur parfait.) De plus, il y a un certain nombre de façons de câbler le câble pour interfacer les deux styles de transmission audio. Voir le câblage de l'adaptateur de câble, en particulier les câbles à moitié asymétriques.

Quelle est la distance entre les appareils ?

L'audio asymétrique ne doit pas dépasser 10 pieds. L'audio symétrique peut être utilisé sur de courtes ou de longues distances.

Mono : Le signal Mono correspond à un seul signal, ce signal pour être complet doit comporter les voies, droite et gauche.

Connecteurs

Image XLR3pts

Connecteurs communs symétriques


Les deux connecteurs symétriques les plus courants sont XLR et TRS.

Connecteurs XLR :

Dans le cas d'un câble XLR, les trois fils sont appelés X (masse), L (gauche, chaud) et R (droit, froid). Il existe des connecteurs XLR mâles et femelles.

Broche 1 : Blindage (G)
Broche 2 : Chaud (L)
Broche 3 : Froid (R)

Image Asymet/Symet.
Image Jack 6.35 mm ou 1/4''

Connecteurs TRS :

TRS est abréviation de Tip (Left), Ring (Right), Sleeve (Shield, Ground). Bien qu'il puisse ressembler à une prise phono standard de 1/4" (6,35 mm) ou 1/8" (3,5 mm), il possède une bague supplémentaire sur son axe. Les câbles TRS ont deux conducteurs plus une masse (blindage). Un câble TRS peut transporter un signal audio mono symétrique ou un signal audio stéréo asymétrique.

Image RCA connectors

Connecteurs asymétriques communs

Les deux connecteurs asymétriques les plus courants sont les connecteurs RCA et TS. Même les câbles XLR peuvent être utilisés pour transmettre de l'audio asymétrique. Les connecteurs de haut-parleurs asymétriques sont des connecteurs speakon et des fiches banane.

 

 

 

Connecteurs RCA :

Les connecteurs RCA sont associés à la RCA Corporation. La plupart des appareils audio/vidéo domestiques utilisent des connecteurs RCA. Ils sont même utilisés pour les connexions S/PDIF dans la transmission numérique de signaux audio.

Image TS connector

Connecteurs TS :

Il existe des connecteurs TS 1/4" (6,35 mm) ou 1/8" (3,5 mm). TS est l'abréviation de Tip and Sleeve. Un anneau isolant sépare la pointe et le manchon. L'embout est considéré comme positif (chaud) et le manchon est la terre ou le blindage est connecté. Les applications les plus courantes des câbles TS sont les connexions de guitare ou d'instruments de niveau ligne.

Image comparaison TRS et TS

COMPARAISON DES CRICS TRS ET TS

Les connecteurs TS et TRS sont presque identiques. Certains équipements acceptent un connecteur TS dans une prise TRS, mais il peut être utile de vérifier la documentation de l'équipement pour être sûr. Rappelez-vous que les connecteurs TS 1/4" se connectent à un équipement de niveau de ligne à -10 dBV, alors que les connecteurs TRS 1/4" attendent un niveau de ligne de +4 dBu (pour l'explication, voir la section ci-dessous sur les niveaux de tension de référence symétrique vs. asymétrique).

  1. Manchon : terre (blindage)
  2. Bague : Canal droit pour signaux stéréo, polarité négative pour signaux mono symétriques, alimentation pour sources de signaux mono utilisatrices de puissance
  3. Astuce : Canal gauche pour signaux stéréo, polarité positive pour signaux mono symétriques, ligne signal (chaud) pour signaux mono asymétriques
  4. Bagues isolantes
Image Jack

2.5 mm mono (TS), 3.5 mm mono (TS), 3.5 mm stereo (TRS), and 6.35 mm (1⁄4 in) (TRS) phone connectors

Les connecteurs jack pour téléphone sont disponibles en tailles 1⁄4" (6,35 mm), 1/8" (3,5 mm) et 3/32" (2,5 mm). Les trois tailles sont maintenant facilement disponibles en versions à deux conducteurs (mono asymétrique) et à trois conducteurs (mono symétrique ou stéréo asymétrique).
Si une fiche mono TS est insérée dans une prise stéréo TRS à trois conducteurs, il en résulte que le canal droit (anneau) de la prise est mis à la terre. Le signal du canal droit sera perdu. Si la mise à la terre du canal droit court-circuite le canal droit de l'amplificateur, cela pourrait endommager l'amplificateur.

MÉLANGE DES CONFIGURATIONS DE CÂBLAGE

 

Un connecteur XLR mono vers un connecteur RCA :


Lors de la connexion d'un XLR 3 broches à un RCA, le négatif (-ve) et le blindage du XLR sont reliés ensemble, soit à l'extrémité RCA soit à l'extrémité XLR. Le résultat final sera déséquilibré.

Image XLR vers RCA

Prise phono stéréo TRS sur deux connecteurs RCA :

Lorsqu'une prise phono stéréo 1/4" est utilisée, les parties gauche et droite du signal stéréo sont séparées sur deux connecteurs séparés.

Image TRS vers RCA

Un connecteur XLR mono jusqu'au connecteur TRS 1/4" (6,35 mm) :


Normalement, la XLR à 3 broches est connectée à une prise jack phono TRS 1/4" pour les applications mono symétriques, comme dans la suite. Ce type de câblage vous donnera une connexion mono équilibrée.

 

  • Broche de XLR à TRS Douille de Jack Phono
  • Broche 2 de l'embout de la prise XLR vers la prise phono TRS
  • Broche 3 de l'anneau de prise phono XLR vers TRS
Image TRS vers XLR

Une prise jack mono XLR XLR à une prise jack mono TS 1/4" ou 1/8" :


Lors de la connexion d'un XLR 3 broches à une prise phono mono TS, le négatif (-ve) et le blindage du XLR sont reliés ensemble, soit à l'extrémité de la prise phono ou à l'extrémité XLR, et connectés à la douille de la prise phono. Le résultat final sera déséquilibré.

Image TS vers XLR

AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS

Un câble XLR symétrique présente trois avantages majeurs par rapport à un câble RCA asymétrique et c'est pourquoi les utilisateurs professionnels les préfèrent.
Tels sont les avantages :
1. Les connecteurs XLR sont plus robustes. Ils ne se détachent pas aussi facilement que les câbles RCA. Imaginez qu'au milieu d'un concert rock avec beaucoup de haut-parleurs, d'amplificateurs, de câbles et toute cette folie, certains câbles RCA se desserrent. Vous allez avoir une émeute. 
2. Parce qu'ils sont équilibrés et mieux mis à la terre, les câbles XLR sont relativement exempts de bruit. Les câbles RCA, par contre, peuvent vous rendre fou de bruit et de ronflement.
3. Il y a une limite à la durée pendant laquelle vous pouvez fabriquer un câble RCA (normalement inférieur à 10 mètres) avant qu'il n'atténue de manière significative le signal. Les câbles XLR peuvent mesurer jusqu'à quelques centaines de pieds.

Les câbles RCA asymétriques, en revanche, présentent quelques avantages :
1. Les câbles RCA asymétriques sont moins compliqués.
2. Ils sont moins chers.
3. Ils sont facilement disponibles dans presque tous les magasins de détail.
4. De nombreux fabricants les incluent dans leurs produits.

Le plus grand inconvénient des câbles asymétriques est qu'ils sont sensibles aux problèmes de bruit. En général, ils doivent être aussi courts que possible.

Si le signal est déséquilibré hors de votre récepteur, il arrivera de cette façon. L'utilisation d'un câble RCA vers XLR ne sera d'aucun avantage, pas plus qu'une RCA vers un câble symétrique 1/4''. Lorsque vous utilisez un câble avec un connecteur RCA asymétrique d'un côté et un connecteur XLR symétrique de l'autre côté, le résultat final sera asymétrique et vous perdrez tous les avantages d'un câble XLR. C'est pourquoi l'utilisation d'un boîtier de conversion tel que (décrit ci-dessous) est recommandée.

 

L'UTILISATION DE CONVERTISSEURS DE NIVEAU DE LIGNE SYMÉTRIQUES/ASYMÉTRIQUES

Tension de référence symétrique et asymétrique :

Pour les produits audio grand public utilisant des connecteurs RCA asymétriques, le niveau du signal de référence est de -10dBV. Cela correspond à un niveau de tension de référence de 0,316 Vrms. 0 dBV est un point de référence de tension égal à 1,0 Veff. Rappelez-vous que le niveau dB est un rapport LOG de deux tensions.

=20*LOG(0,316/1) ˜ -10 dB

Pour les produits audio professionnels utilisant des connecteurs XLR symétriques, le niveau du signal de référence est de +4dBu. Ceci est égal au niveau de référence de tension de 1,23 Vrms. 0 dBu est un point de référence de tension égal à 0,775 Veff.

=20*LOG(1.23/0.775) ˜ +4 dB

Lorsqu'un équipement audio domestique avec une sortie RCA est connecté à l'entrée XLR d'un équipement audio professionnel, le signal doit augmenter jusqu'à 12 dB. L'observateur occasionnel penserait que pour convertir -10 dBV en +4 dBu, il faudrait 14 dB de gain. L'observateur occasionnel aurait tort. Vous n'avez besoin que de 12 dB de gain. La raison en est non seulement que vous changez les niveaux, mais aussi les niveaux de référence -- de dBV à dBu. Le premier (dBV) fait référence à 1,0 volt, tandis que le second (dBu) fait référence à 0,775 volt.

=20*LOG(1.23/0.316) ˜ 12 dB

Dès que vous effectuez une connexion asymétrique à une extrémité d'un fil, l'ensemble devient asymétrique. Pour une immunité maximale au bruit, vous devriez donc utiliser des adaptateurs d'équilibrage.

Les lignes déséquilibrées doivent toujours être maintenues à moins de 3 mètres (10 pieds) pour éviter les effets indésirables tels que le bourdonnement et le bruit. Des transformateurs d'équilibrage sont disponibles pour les grandes longueurs de câbles. Par exemple, si un microphone avec des connecteurs XLR doit être connecté à un caméscope prosumer, un adaptateur XLR doit être utilisé pour convertir les sorties asymétriques en lignes symétriques, ce qui permet d'avoir de longs câbles XLR.

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