Spesso ti ritrovi a fare delle cablature, sai che da uno strumento all’altro ci vuole un cavo invece di un altro, ma non conosci il vero motivo. Certo, in questo modo suona bene, ma conoscere la differenza tra bilanciato e sbilanciato ti aiuterà di certo a sapere esattamente cosa fare in qualsiasi situazione.

Questo articolo serve a questo: toglierti ogni dubbio sulla differenza tra un segnale bilanciato e sbilanciato. Ti bastano 5 minuti di lettura e ti darò delle informazioni essenziali per il tuo lavoro.

Il segnale

Capiamo prima di tutto di cosa stiamo parlando.

Il segnale audio è una corrente elettrica alternata che scorre lungo dei cavi che utilizziamo per trasferire informazioni elettriche da uno strumento ad un altro.

Ma non tutti i segnali audio sono uguali, per essere pignoli nessuno è uguale, ma ci sono delle caratteristiche che li contraddistinguono.

Possiamo categorizzarli in 3 modi:

Segnale Microfonico

Il segnale microfonico è caratterizzato da un segnale molto debole, proprio per questo motivo è molto soggetto a disturbi e interferenze. Basta che un rumore abbia un’ampiezza che si avvicina a quella del segnale ed ecco che non è più utilizzabile.

Quindi il SNR (Rapporto segnale rumore) è molto basso.

Inoltre il segnale microfonico ha un’impedenza che va dai 50 Ω ai 350 Ω, quindi molto bassa anche questa.

Il segnale microfonico è, come dice il nome, il segnale che generalmente va da un microfono a un dispositivo (quali mixer o scheda audio) che amplifica il segnale per portarlo a un livello ottimale per la manipolazione o riproduzione.

Ricapitolando:

• La tensione del segnale microfonico è di decine di milliVolt (0,001 V)
• E’ molto soggetto a disturbi
• Bassa impedenza (50-350 Ω)

Segnale di Linea

Il segnale di linea è caratterizzato da un segnale piuttosto forte, è molto meno soggetto a disturbi e interferenze.

L’SNR è alto, ma ciò non vuol dire che sia completamente immune alle interferenze.

L’impedenza del segnale di linea va dai 20 kΩ ai 50 kΩ.

Il segnale di linea invece è quello che generalmente va dagli strumenti come chitarre, bassi o tastiere al dispositivo che li accoglie (mixer o scheda audio) per essere poi, come il segnale microfonico, manipolato o riprodotto.

Ricapitoliamo:

• La tensione del segnale di linea va dalle centinaia di milliVolt ai Volt (0,01 – 1,20 V)
• E’ meno soggetto a disturbi
• Alta impedenza (20-50 kΩ)

Segnale di Potenza

Il segnale di potenza è caratterizzato da un segnale molto forte, infatti è praticamente immune a disturbi e interferenze.

Avendo un’ampiezza molto alta, l’SNR è altissimo permettendo molto difficilmente al rumore di sovrastare.

Il segnale di potenza lo troviamo tra i finali di potenza o amplificatori e i sistemi di diffusione o cuffie, in pratica è l’ultimo segnale che viene poi trasdotto da elettrico ad acustico.

Ricapitolando:

• La tensione del segnale di potenza è nell’ordine delle decine di Volt (<10 V)
• Non è soggetto a disturbi

Trasporto dei Segnali

Come abbiamo visto, le diverse tipologie di segnale sono più o meno soggetti a rumore e interferenze.

Motivo per cui devono essere trattati in modi diversi per aver una maggiore resa nella qualità del suono trasportato.

Ebbene, scopriamoli!

Segnale Sbilanciato

Tutti i dispositivi che producono un segnale audio, generano un segnale in grado di essere trasportato su due conduttori, uno positivo (hot) e la massa (ground).

Questo tipo di segnale si definisce Sbilanciato, poiché la massa fa solo da potenziale di riferimento e la sua tensione è 0, mentre il polo positivo trasporta il segnale di per sé.

Quindi si definisce Sbilanciato dato che i due conduttori non hanno lo stesso potenziale.

La massa è collegata alla schermatura del cavo, una maglia che, oltre ad aumentare la robustezza del cavo, funge da gabbia di Faraday, in parole povere evita che delle emissioni elettromagnetiche escano o entrino dal o nel conduttore positivo.

Purtroppo però ciò non basta a proteggere il segnale trasportato, questo tipo trasporto viene usato infatti solo per segnali di linea e di potenza, che, avendo un buon SNR rischiano meno o niente di entrare in contatto con interferenze. Se lo usassimo anche per il segnale microfonico avremo quasi sicuramente un segnale degradato.

Il tipo di cavo usato è un cavo a due connettori, detti poli. Il conduttore centrale trasporta il segnale, mentre il rivestimento metallico intorno (separati da una guaina in gomma) è la massa che appunto protegge il primo.

Segnale Bilanciato

Nella circuiteria interna dei dispositivi, il segnale è sempre sbilanciato, dato che questi sono ben isolati da qualsiasi disturbo esterno. Il problema, come abbiamo capito, sta proprio nel trasporto del segnale da un dispositivo ad un altro.

Per ovviare il problema rumore l’ingegneria ci è venuta incontro.

Il segnale sbilanciato viene trasformato in uscita da un circuito interno al dispositivo, permettendo di essere trasportato su tre conduttori, uno positivo (hot), uno negativo (cold) e la massa.

Si definisce bilanciato in quanto il potenziale di riferimento rispetto alla massa, dei poli positivo e negativo, è simmetrico.

La particolarità di questo sistema è che il segnale trasportato dai conduttori è in controfase (Hot – Fase | Cold – Controfase), la massa è collegata, come per lo sbilanciato, alla maglia di isolamento esterna.

Inoltre i due conduttori che trasportano il segnale, all’interno del cavo, sono avvolti tra di loro, in modo che eventuali disturbi possano essere “recepiti” ugualmente dai conduttori. Ma perché questo? Capiamolo una volta per tutte.

I due segnali, abbiamo detto, viaggiano su due conduttori, uno in fase ed uno in controfase. Il disturbo esterno va a colpire equamente i due segnali, aggiungendosi alla loro forma d’onda. Immettendosi ugualmente su i due conduttori, il rumore è in fase su tutti e due. Quando i segnali, finalmente, giungono al dispositivo che li accoglie, questo, tramite un circuito o trasformatore, riporta il segnale da bilanciato a sbilanciato, rimettendo prima in fase il Cold e sommando i due. In questo modo, il rumore che viaggia in fase nei conduttori, nel momento della “rimessa in fase” del Cold va in controfase, e, alla somma, viene annullato.

Questo, quindi, risulta il modo migliore per trasportare un segnale, sopratutto se questo è molto sensibile ai disturbi esterni. Infatti questo “metodo” viene usato principalmente per i segnali microfonici, ma a volte capita di usarlo anche per i segnali di linea, sopratutto se le distanze dal dispositivo sorgente e quello che lo accoglie sono grandi, per quest’ultimo aspetto viene usato il DI Box, un dispositivo che trasforma il segnale sbilanciato in bilanciato. Per approfondire leggi DI Box: Cos’è e cosa fa.

Differenza tra Bilanciato e Sbilanciato

Quindi, facendo un sunto di ciò che è stato detto precedentemente possiamo dire:

• Segnale Sbilanciato:
  • Usato per trasportare segnali di Linea o Potenza
  • E’ facilmente soggetto ad interferenze
  • Trasporta il segnale su due conduttori (Positivo e Massa)
    • I tipi di connettori più comuni per il trasporto del segnale Sbilanciato sono:
      • TS Jack
      • TRS Jack (nel caso del collegamento in cuffia [Tip – Left | Ring – Right])
      • RCA
      • BNC
      • Speakon

• Segnale Bilanciato:
  • Usato per trasportare segnali di Linea (DI Box) o Microfonici
  • E’ difficilmente soggetto ad interferenze
  • Trasporta il segnale su tre conduttori (Positivo, Negativo e Massa)
    • I tipi di connettori più comuni per il trasporto del segnale Bilanciato sono:
      • XLR
      • TRS Jack 1/4
      • Bantam

Per approfondire sui connettori ti consiglio di leggere Connettori: Quali sono e a cosa servono.

Conclusioni

A questo punto dovresti avere le capacità e le nozioni necessarie per saper scegliere quale sia il “metodo” migliore per trasportare un segnale in base alla strumentazione.

Spero davvero di esserti stato utile.

Ma, se serve, lo posso essere anche di più: se hai delle domande o dubbi, scrivici nei commenti e cercheremo di risolvere qualsiasi quesito!