Linea bilanciata
La linea bilanciata (o simmetrica o differenziale) è una particolare linea di trasmissione ad alta immunità ai disturbi e alle interferenze elettromagnetiche esterne, usata per il trasporto di piccoli segnali su tratte molto lunghe, come le linee telefoniche, o per tratte con molte altre linee adiacenti.
È costituita da (almeno) tre conduttori e formata da due linee parallele che trasportano lo stesso segnale in opposizione di fase, quindi necessita di particolari trasformatori (di uscita e) d'ingresso, in grado di sommare il segnale delle due linee ed operare una cancellazione di fase, per eliminare l'eventuale rumore assorbito, sulla linea, durante il trasporto. Uno dei tre conduttori, è il comune ad entrambe le linee a fase opposta, ed è generalmente connesso alla massa dell'apparecchiatura e spesso anche alla messa a terra dell'impianto elettrico locale, quindi alla schermatura della linea stessa, che è composta solitamente da una calza di fili in rame intrecciati (quindi flessibili) che avvolge i due conduttori twistati interni.
Si distingue dalla linea sbilanciata.
Principio di funzionamento
Il bilanciamento della linea avviene utilizzando due particolari trasformatori o amplificatori differenziali, uno per l'uscita del segnale e uno per l'ingresso della linea dall'altra parte della tratta. Il segnale originale sdoppiato su due linee, una con polarità inversa dall'altra. Al termine della tratta, il segnale viene "sommato" (nel circuito analogo di ingresso), così da annullare automaticamente eventuali componenti di rumore assorbito, per l'effetto di cancellazione di fase: i disturbi di modo comune, che percorrono i due conduttori nello stesso verso, danno origine a due flussi uguali ma di segno opposto. Anche un amplificatore differenziale, amplifica la differenza tra i due segnali, pertanto raggiunge lo stesso scopo.
In teoria, il circuito di bilanciamento dovrebbe ottenere la totale eliminazione dei disturbi assorbiti, ma nella pratica ciò non avviene mai del tutto, a causa dell'imperfetta simmetria dei circuiti reali. Tuttavia, queste linee sono in grado di ottenere una fortissima attenuazione, più che sufficiente per i casi pratici, adatti anche all'audio.
Audio
Nel campo dell'audio professionale si impiegano quasi esclusivamente linee bilanciate, poiché riducono fortemente la captazione di disturbi sia dovuti alla lunghezza delle linee che alle fonti di disturbi a cui possono essere soggette, primi fra tutti i regolatori (o dimmer) delle luci a incandescenza nei concerti all'aperto e nelle sale da concerto, nei teatri e negli studi televisivi. Con i corpi illuminanti a LED la situazione è decisamente migliorata, poiché i regolatori sono integrati negli stessi corpi illuminanti, ma disturbi possono comunque propagarsi e irradiarsi dai cavi elettrici che li alimentano. Inoltre, nei mixer entrano molti segnali che vengono miscelati, cioè sommati, e anche i disturbi captati dalle altrettante linee si sommano.
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. Per gli impianti audio di "livello domestico", si usano linee normali o cosiddette sbilanciate, ovvero linee di segnale a cavo coassiale e a due conduttori (centrale e schermo), per tratte non superiori a 5 m.
I cavi impiegati nelle linee bilanciate (tipicamente, a 2 conduttori + schermatura) possono essere impiegati anche per portare un segnale stereofonico, usando i due conduttori centrali come i poli caldi di due linee sbilanciate e il comune come schermo; oppure, per trasferire un segnale bidirezionalmente su uno stesso cavo, sempre utilizzando la linea bilanciata come due linee sbilanciate (ingresso e uscita): caso comune sui mixer, per il cablaggio di insert degli effetti (reverberi, compressori, equializzatori, ecc) che essendo posizionati vicini, captano i disturbi in minima quantità.
I connettori bilanciati sono standardizzati da decenni, a tre poli: c'è il tipo XLR (anche detto Cannon, dal nome del primo produttore) e il tipo jack TRS (Tip, Ring e Sleeve, rispettivamente, contatto di Punta, Anello e Manicotto). Per le linee sbilanciate si usano invece connettori a due contatti: il tipo RCA (coassiale), oppure il tipo jack TS (2 poli tramite Tip e Sleeve). Da notare che cortocircuitando il polo freddo alla massa, di una linea bilanciata, 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).
Il livello nominale del segnale analogico per i programmi sonori, trasferito tramite le linee bilanciate tra le apparecchiature professionali, è solitamente indicato come +4 dBu (pari a circa 1,23 Veff), mentre il livello nominale indicato sulle stesse macchine professionali, come -10 dBV (pari a 0,316 Veff), viene spesso attribuito alle linee sbilanciate degli impianti domestici, benché questo non corrisponda alla realtà (sono due standard differenti).
Video
I segnali video vengono di solito trasportati da cavi coassiali con connettori BNC o RCA. Si tratta quindi di linee sbilanciate.
Telefonia
Un doppino telefonico è composto da una coppia bilanciata e non schermata.
Note
Voci correlate
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