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一次搞懂演奏時遇到的音訊線材與接頭

線材是連接樂器、麥克風、擴大機、音響、效果器等各種器材的必須,但許多開始接觸的朋友們,時常會苦於線材種類的多樣化,像是監聽設備要用 TRS 好還是 XLR 好?遇到不支援的輸出輸入要怎麼轉接?等等問題,今天我們就來帶大家簡單了解這些常用的線材。

樂器最常見:6.3mm 接頭(1/4 英吋接頭)

6.3mm 接頭是我們在音樂設備上最常見的接頭,有些人會把 6.35mm 進位成 6.4mm,但都是同樣的接頭。吉他、貝斯、鍵盤等樂器都會以此訊號線進行傳輸。但購買與使用時需要辨別是 TS 還是 TRS 接頭,區分方式就是看接頭前端有一個環或兩個環。

TS(Tip-Sleeve / 一環)

TS 頭是大部分樂器使用的規格,特徵就是接頭上有一個環,是吉他、貝斯的標準線材。結構是用訊號(Tip)和接地(Sleeve)兩條線路進行單聲道非平衡訊號的傳輸,在長距離傳輸時容易被附近電磁訊號干擾。如果演奏的時候傳來收音機的聲音,通常就是導線屏蔽不好造成的,因此進階(昂貴)的線材通常會主打內部的屏蔽來對抗雜訊干擾,確保音質。

樂器導線常見的 TS 頭

TRS(Tip-Ring-Sleeve/ 兩環)

TRS 可用在立體聲輸出或平衡輸出的產品,像是部分 Keyboard、電子鼓等可以分配左右聲道的樂器,以及需要傳輸平衡訊號的麥克風線、監聽喇叭、錄音介面等,都會採用 TRS 類型的線材。 

TRS 導線頭

到底 TRS 是立體聲還是平衡訊號呢?為什麼樂器都用 TS 居多?

首先立體聲訊號與平衡訊號是不一樣的。立體聲指的是用兩個或以上的獨立訊號,送到對應數量的揚聲器,讓聲音在播放時盡可能去模擬人耳在真實空間聽到的方向與立體感。而平衡訊號是將單聲道的訊號以正反兩個相位傳輸,再透過差動放大器(differential amplifier)的運作,把雜訊透過反向疊加的方式抵消掉,經常用在長距離訊號傳輸上。

TRS 接頭因為結構內有三條線,所以可以用來傳輸平衡訊號或立體聲訊號。所以當說到 TRS 是立體聲還是平衡訊號的時候,要看連結的器材訊號規格來決定。比如說雲聲的 ISOLO 舞台接收器 在輸出端就具有平衡與非平衡兩種功能,使用者就可以依照自身的需求來進行不同的串接。或者有些音訊設備在輸出孔位上有限制,就會以單孔 TRS 的方式提供立體聲輸出,讓使用者以TRS 分 雙頭 TS 的 Y 形線做立體聲的播放。

而因為吉他、貝斯的拾音器早期使用的是被動線圈,本身收到的雜訊就很多,加上使用時距離音箱不會太遠而且又是一個單一發聲源的樂器,所以多數還是繼續使用非平衡訊號為主。

音樂設備最常見:3.5mm 接頭

如果說 6.3mm 是樂器的標準規格的話,3.5mm 接頭應該就是日常生活最常見的音訊接頭了。過去在耳機、手機上隨處可見,在大家開始做影音串流的時代,也很常出現在相機的麥克風上。雖然聽音樂用 TRS 立體聲好像已是一種習慣,但同樣,3.5mm  接頭也有多種變化:

TS 接頭過去會出現一些老式的收音機配備的耳機上,過去也有一些錄音帶式隨聲聽配備單聲道與雙聲道的開關,如果用 TS 耳機去聽雙聲道的器材,往往會只有單邊有聲音,或者兩邊都聽到同樣的聲音。

只有一環的 3.5mm TS 線頭

TRS 接頭則用於雙聲道器材,常見於日常聆聽音樂的周邊。在使用相機麥克風收音時,大多也採用 TRS 接孔的標準規格,但有一個需要注意的盲區,就是有些3.5mm孔是用第三種類型—TRRS進行連接,這會讓直接將相機麥克風接上手機使用的人,因為孔位不對而得到無聲或者很多雜音的使用異常。

TRRS(Tip-Ring-Ring-Sleeve)外觀上有三個環,可以在原本的立體聲訊號外,再多帶一條麥克風的訊號。這個應用除了手機的耳機麥克風外,也可以在直播的耳機麥克風器材上見到。 

6.3mm 與 3.5 mm 可以在特定情形下進行轉接,比如像是監聽耳機:很多監聽耳機會在包裝內提供使用者 6.3mm TRS 轉 3.5mm TRS 的轉接頭,讓使用者可以在不同孔徑的裝置之間切換使用,都能夠聽到左右分開的立體聲音場。

但如遇到環數不同的轉接(TRS<–>TS),建議要特別研究輸出輸入端對於訊號腳位的定義,否則很容易導致聲音出現異常。比方說很多 3.5mm TRS 與 6.3mmTS 互轉的轉接頭或線材,因為訊號腳位的定義不同,就會出現接上後出現只有一邊有聲音,或者持續有雜音的情況。

音控、錄音最常見:XLR 接頭 (卡農接頭)

XLR 因為發明者的姓名,所以也會被稱為卡農(Cannon)頭。市面上絕大部分的麥克風,在統一幻象電源的傳輸規格後,都採用 XLR 接頭連接(細節可見此)。另外像是專業的混音座、監聽音響等器材,也都使用 XLR 連接。構造的特點是內部的三個針腳,可以用來傳送平衡訊號,並透過反相疊加的方式抵消在傳輸過程中的雜訊干擾,維持訊號的清晰度。因為構造特性,XLR 只能傳輸單聲道的平衡聲音訊號,如果要傳輸左右聲道就得分別用兩條 XLR 線輸出。

XLR 的公母頭。圖片右側是公頭(可見到三個針腳),左側則是母頭

支援 6.3mm 與 XLR 接頭的 Combo 接孔


因為樂器與麥克風經常會用到 6.3mm 以及 XLR 這兩種接頭,所以 Combo 也常會在錄音介面、混音器以及樂器的擴大機上面看到。設計上就是讓你可以接上 6.3 或 XLR,但關於訊號種類以及訊號強度的相關設定問題,我們會另外以一篇文章協助說明。

帶有 Combo 輸入的錄音介面

數位時代必備:USB

USB 是現代人生活一定會遇到的線材,全名通用串行總線(Universal Serial Bus)。雖然它不歸類在音訊類線材,但它卻是連接錄音介面、電腦、手機錄影、錄音的關鍵線材。USB 使用的是一種稱為差分信號(differential signaling)的技術,透過傳輸 D+(高電平正訓號線)與 D-(低電平負訊號線),透過傳輸時彼此的消長傳遞二進制的數位訊號,有很強的抗干擾能力。

各種 USB 規格的接頭,以及成為統一標準的 USB TYPE-C

雖然 USB-C 的設計解決了連接時的方向問題,讓電子設備整體朝向 TYPE C 邁進,在未來會成為電子用品的標配。但有些地方還是要特別留意,特別是在過渡時期時的功能與溝通協議,像是USB 3.2、Thunderbolt 3、DisplayPort…等會造成相容性與混淆的問題:不是所有 USB-C 線與設備都支援 PD 快充,也不是每個裝置上的 USB-C 連接埠都支援影像輸出等,所以在使用上要仔細區分。

Soundstage noise maker
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