Linea bilanciata: differenze tra le versioni

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Le linee bilanciate vengono usate soprattutto per collegare le sorgenti distanti dal mixer, come gli amplificatori finali e i microfoni, più soggetti ai rumori della linea (talvolta fornendo anche l'[[alimentazione phantom]], tramite lo stesso cavo). Ma vengono usate anche per tutte le altre strumentazioni cosiddette professionali, con ingressi e uscite bilanciate, e non solo per i segnali analogici, ma anche per i [[Audio digitale|segnali digitali]] [[AES/EBU]]. Per gli impianti audio di "livello domestico" ([[Alta fedeltà|Hi-Fi]]), si usano più spesso le linee normali, cosiddette ''sbilanciate'' e con [[Connettore RCA|connessioni di tipo RCA]], ovvero linee di segnale con cavo coassiale a due conduttori (centrale e schermo), per tratte non superiori a 5 m.

[[File:XLR pinouts.svg|miniatura|Femmina e maschio di connessione XLR Cannon]]

I connettori bilanciati sono a tre poli e standardizzati da decenni, dove c'è il tipo [[Connettore XLR|XLR]] (anche detto Cannon, dal nome del primo produttore) e il tipo a [[Connettore_Jack|jack TRS]] (Tip, Ring e Sleeve, rispettivamente, contatto di Punta, Anello e Manicotto) di derivazione telefonica. Per le linee sbilanciate si usano invece i connettori a due contatti, solitamente di tipo [[connettore RCA|RCA]] (coassiale), oppure il tipo a [[Connettore Jack|jack TS]] (2 poli tramite Tip e Sleeve). È da notare che, [[Cortocircuito|cortocircuitando]] il polo freddo di una linea bilanciata, alla massa si ottiene in teoria una linea sbilanciata costituita dal polo caldo e la massa. Ma questo è il modo sbagliato per sbilanciare una linea bilanciata, che non può più lavorare come deve e che usa un cavo inadatto ai segnali sbilanciati (fattura e impedenze differenti). Per sbilanciare correttamente una linea bilanciata, è preferibile utilizzare uno strumento apposito, (undetto "[[balun]]"), anche(o se''D-I Box'' ). Tuttavia, è di uso molto comune, anche in campo professionale, collegare diversi tipi di apparecchiature tra di loro (bilanciate e sbilanciate), in modo incorretto senza usare i dispositivi adatti. Inoltre, a dispetto della teoria delle linee di trasmissione, ed incuranti delle relative conseguenze di un errato utilizzo, nella pratica dei trattamenti del segnale audio, in ambiente musicale, i tipici cavi impiegati nelle [[Connettore XLR#3 poli|linee bilanciate a tre poli]] (a 2 conduttori + 1 per schermatura) talvolta vengono usati anche per trasportare un segnale [[stereofonia|stereofonico]], con i due conduttori centrali come i poli caldi di due linee sbilanciate (canale destro e sinistro) e con lo schermo come il comune di massa per entrambi (e spesso riferito alla messa a terra); oppure, anche per trasferire un segnale in modo bidirezionale (in-out) sullo stesso cavo, utilizzandone uno bilanciato come due linee sbilanciate (ingresso e uscita): caso comune, l'''insert'' degli effetti ([[Reverbero|reverberi]], [[Compressione_del_livello_audio|compressori]], [[Equalizzatore|equializzatori]], ecc) sui [[Mixer (consolle)|mixer]], che essendo posizionati abbastanza vicini, captano pochi disturbi.

=== Livelli audio ===

I connettori bilanciati sono a tre poli e standardizzati da decenni, dove c'è il tipo [[Connettore XLR|XLR]] (anche detto Cannon, dal nome del primo produttore) e il tipo a [[Connettore_Jack|jack TRS]] (Tip, Ring e Sleeve, rispettivamente, contatto di Punta, Anello e Manicotto) di derivazione telefonica. Per le linee sbilanciate si usano invece i connettori a due contatti, solitamente di tipo [[connettore RCA|RCA]] (coassiale), oppure il tipo a [[Connettore Jack|jack TS]] (2 poli tramite Tip e Sleeve). È da notare che, [[Cortocircuito|cortocircuitando]] il polo freddo di una linea bilanciata, alla massa si ottiene in teoria una linea sbilanciata costituita dal polo caldo e la massa. Ma questo è il modo sbagliato per sbilanciare una linea bilanciata, che non può più lavorare come deve e che usa un cavo inadatto ai segnali sbilanciati (fattura e impedenze differenti). Per sbilanciare una linea bilanciata, è preferibile utilizzare uno strumento apposito (un "[[balun]]"), anche se è di uso molto comune, anche in campo professionale, collegare diversi tipi di apparecchiature tra di loro (bilanciate e sbilanciate).

Secondo gli standard globali per l’audio digitale, le linee bilanciate presentano una [[impedenza caratteristica]] (Z) con valori di 110 Ω (AES/EBU) e segnali a 2÷7 Vpp; mentre le linee normali (non-bilanciate) a due conduttori (RCA), conformati in modalità coassiale, con filo centrale “caldo” isolato e schermo intorno (tipo cavo [[Radiofrequenza|RF]], vedi IEC 60169), presentano una Z di 75 Ω (Coax S/P-DIF) e segnali a 1÷3,5 Vpp.

Per le linee Analogiche vengono utilizzati gli stessi cavi, connettori e tipologie dei circuiti digitali, ma i valori di Z delle Interfacce variano molto: Z Out = 10 Ω ÷ 5 kΩ e Z In = 150 Ω ÷ 1 MΩ.

A dispetto della teoria delle linee di trasmissione, ed incuranti delle relative conseguenze di un errato utilizzo, nella pratica dei trattamenti del segnale audio, in ambiente musicale, i tipici cavi impiegati nelle [[Connettore XLR#3 poli|linee bilanciate a tre poli]] (a 2 conduttori + 1 per schermatura) talvolta vengono usati anche per trasportare un segnale [[stereofonia|stereofonico]], con i due conduttori centrali come i poli caldi di due linee sbilanciate (canale destro e sinistro) e con lo schermo come il comune di massa per entrambi (e spesso riferito alla messa a terra); oppure, anche per trasferire un segnale in modo bidirezionale (in-out) sullo stesso cavo, utilizzandone uno bilanciato come due linee sbilanciate (ingresso e uscita): caso comune, l'''insert'' degli effetti ([[Reverbero|reverberi]], [[Compressione_del_livello_audio|compressori]], [[Equalizzatore|equializzatori]], ecc) sui [[Mixer (consolle)|mixer]], che essendo posizionati abbastanza vicini, captano pochi disturbi.

Dal contesto delle trasmissioni audio digitali (codici, copyright, metadati, etc) derivano le definizioni “Professional” e “Consumer” , per cui l’interfaccia bilanciata (AES/EBU) con segnali a più alto livello è quella ''Professional'', mentre quella normale (S/P-DIF) con livello più basso (circa la metà) viene nominata ''Consumer''. questo non autorizza a definire Consumer ogni apparecchio che presenta le connessioni analogiche unbalanced (Normali), anche se una distinzione viene comunque fatta, ma spesso senza cognizione di causa.

Il livello nominale del segnale analogico, per i programmi sonori, trasferito tramite le linee bilanciate tra le apparecchiature professionali, viene indicato solitamente come +4 dBu (pari a circa 1,23 V efficaci), mentre il livello nominale -10 dBV (pari a 0,316 Veff), indicato sulle stesse macchine professionali, viene spesso attribuito alle linee sbilanciate degli impianti domestici, benché ciò sia incongruente con la realtà, in quanto sono semplicemente due standard differenti, di livelli audio, con il livello -10 dBV che è circa 12 dB inferiore al livello +4 dBu.

Il livello nominale del segnale analogico, per i programmi sonori, trasferito tramite le linee bilanciate tra le apparecchiature professionali, viene indicato solitamente come +4 dBu (pari a circa 1,23 V efficaci), mentre il livello nominale -10 dBV (pari a 0,316 Veff), indicato sulle stesse macchine professionali, viene spesso attribuito alle linee sbilanciate degli impianti domestici, benché ciò sia incongruente con la realtà, in quanto sono semplicemente due standard differenti, di livelli audio, con il livello -10 dBV che è circa 12 dB inferiore al livello +4 dBu.

La teoria della trasmissione su linea bilanciata, vede il segnale sorgente (naturalmente ''unBalanced'' o normale) essere bilanciato per poter uscire sulla linea, percorrerla ed entrare nel apparecchio ricevente, dove tramite il circuito sarà ritrasformato nuovamente in un segnale normale. Tutto dovrebbe svolgersi con ''[[gain]]'' = 0 dB (1:1), ma nella pratica, mancando uno Standard assoluto per i circuiti “Bal\unBal” che spesso presentano una diversa funzione di guadagno (±6 dB), è possibile dover correggere il gain tra gli apparecchi fino a un livello di 12 dB, per equilibrare le differenze d’interfaccia.

=== Matched ===

A volte il termine "linea bilanciata" può essere riferita anche ad una linea pareggiata (''matched'' ), ovvero bilanciata in [[impedenza]] (Z), dove il valore elettrico in [[ohm]] (Ω) è uguale per l’ingresso, l’uscita e la linea di trasmissione stessa; e questo sistema di circuito, serve per trasferire sul carico, tutta la [[Potenza elettrica|potenza]] disponibile in output, col miglior rendimento possibile. Il sistema matched, è nella pratica tutt’oggi utilizzato con i trasformatori e gli adattatori d'impedenza, nei trasferimenti di potenza da rete elettrica civile e industriale, negli [[Amplificatore (elettronica)#Amplificatori a valvole|amplificatori valvolari]] in genere, nella diffusione sonora con linee da 70 o 100 V ([[Centro commerciale|centri commerciali]], [[Fiera|fiere]], ecc), e soprattutto nelle linee di trasmissione dei segnali audio digitali ([[telefonia]], [[Televisione|TV]], [[via cavo]], ecc).

Tramite l’evoluzione tecnologica sono stati concepiti e realizzati nuovi sistemi di trasmissione della potenza ([[Transistor|transistors]], [[Modulazione di larghezza d'impulso|impulsi PWM]], [[Amplificatore (elettronica)#Classe D (equivalentemente Classe S)|amplificatori digitali]]), portando discreti aumenti del rendimento e permettendo anche la costruzione di apparati con minori consumi elettrici, minori costi di produzione e minori ingombri (pesi e dimensioni).

==Video==