Qual é a Diferença Entre Cabo de Áudio Balanceado e Desbalanceado? Qual devo Usar?

 Diferença Entre Cabo de Áudio Balanceado e desbalanceado

Não sabe qual cabo de áudio usar? Descubra a diferença entre cabo balanceado e desbalanceado e escolha o ideal para a sua necessidade!

Profissionais de áudio mais experientes e qualificados, normalmente conhecem os padrões, as diferenças, e o momento oportuno para utilização de cabos balanceado ou desbalanceado em um sistema de som.

No entanto, uma grande maioria, mesmo profissionais em atividade, ainda têm dúvidas a respeito dessa característica técnica entre um sistema de cabo balanceado e desbalanceado.

No Post de hoje, explicaremos tecnicamente, o que é um cabo balanceado e desbalanceado, qual a diferença, como funcionam, e onde melhor aplica-se essa categoria de cabo.

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O que é Cabo Balanceado e Desbalanceado?

O conceito para cabo balanceado e desbalanceado é um pouco mais complexo, do que se resumir em poucas palavras, isso porque a explicação está baseada no contexto sistema eletrônico da coisa, e não exatamente do cabo. 

Até porque, um cabo estéreo, e um cabo balanceado são exatamente iguais, quando estamos nos referimos a Construção Técnica, não nos referindo a Aplicação.

Então começaremos dividindo os dois contextos de uma forma mais clara e objetiva possível, para não tornar muito confusa a compreensão. 

Cabo Desbalanceado

Um Cabo Desbalanceado, conhecido como cabo não balanceado, consiste em um Cabo de Áudio com duas vias condutoras de sinais, são:

• Via Positiva: É a via condutora central, utilizada para trafegar o sinal de áudio.
• Via de Malha: Via GND ou terra, utilizado para retorno do sinal, além de referenciar os GNDs dos circuitos, para não causar diferença de potencial, e proteger o circuito de interferências externas.

Essas vias são alocadas em um único encapsulamento ou em um Cabo de Áudio. Utilizamos para exemplificar, um cabo com uma extremidade conector XLR e outra extremidade conector P10, como podemos visualizar no diagrama de conexão na Figura 2 abaixo. 

No entanto, podemos utilizar quaisquer outras categorias de conexão, como XLR, RCA, P10, P2, etc. 

Fig. 2 - Ligação de cabo de áudio desbalanceado XLR - P10

Essa categoria de cabo utiliza plugues do tipo XLR, e plugue P10 TS “Tip-Sleeve”, é geralmente utilizada para ligação de microfones, mesa de som para amplificadores, etc.

Os cabos desbalanceados trabalham de forma satisfatória, quando se fala de trafegar sinal de instrumentos para uma mesa de som, ou um cubo de retorno, ou uma caixa amplificada.

No entanto, quando precisamos utilizar um cabo com distâncias maiores que 7 metros, a probabilidade de se captar ruídos, espúrios e interferências, é grande, principalmente em lugares com interferências eletromagnéticas e de radiofrequências.

Cabo Balanceado

Um Cabo Balanceado, consiste em um Cabo de Áudio dotado de três vias condutoras de sinais, são:

• Via Positiva: É a via condutora utilizada para trafegar o sinal de áudio positivo.
• Via Negativa: É a via condutora utilizada para trafegar o sinal de áudio negativo.
• Via de Malha: Via GND ou terra, utilizado para retorno do sinal, além de referenciar os GNDs dos circuitos, para não causar diferença de potencial, e proteger o circuito de interferências externas.

Essas vias são alocadas em um único encapsulamento ou em um Cabo de Áudio, como podemos visualizar o diagrama de conexão na Figura 3 abaixo.

Fig. 3 - Ligação de cabo de áudio balanceado XLR - P10

Os cabos balanceado utilizam duas vias de sinais, essas vias trafegam o mesmo sinal, em contra fase, isso quer dizer que, essas fases estão com a polaridade de 180° defasadas uma da outra. 

Em palavras não técnicas, podemos afirmar que eles têm o mesmo sinal de áudio em, contra fase ou com polaridade invertido.

Para entender melhor, formularemos isso matematicamente. Com os mesmos sinais que são recebidos em contra fase. 

Exemplo: 

Um sinal com 1 volte pico a pico positivo, representado por +1Vpp, e o outro sinal com 1 volte pico a pico negativo, representado por -1Vpp. 

Se aplicarmos matematicamente esses sinais, entenderemos que eles se cancelam, vejamos:

• Via positiva = +1Vpp
• Via negativa = -1Vpp

Então:

• X = +1V + (-1V) → “+ com - = -”
• X = 0V

Essa é a prova matematicamente que os sinais que entraram com +1Vpp, e -1Vpp se cancelam, ou seja, pela soma algébrica dos sinais de áudio de entrada, acabam em X = 0.

Na Figura 4 abaixo, temos o diagrama esquemático do funcionamento básico de um sistema com sinal de áudio balanceado. O sinal é advindo de um microfone balanceado, mas, esse sinal pode ser de qualquer fonte balanceada. 

Nesse digrama, o sinal vem em duas vias, com o mesmo sinal em contra fase, que entram no amplificador operacional, cuja finalidade é inverter o sinal negativo e combinar com o sinal positivo.

Fig. 4 - Sinal de áudio balanceado - eliminando interferências

Isso significa que o sinal negativo, é transformado em sinal positivo, tornando um só sinal na saída do amplificador operacional.

O segundo sinal representado ainda na Figura 4, são interferências captadas, nesse caso, eles estão com a mesma fase, já que o sinal interferente atinge às duas vias de sinal do cabo.

Como o amplificador operacional atua como inversor, ele inverte a fase negativa e junta na saída, torando agora os sinais de interferência defasados em 180°, e pelo cálculo demostrado acima, sabemos que esses sinais quando se juntam “se somam” e como estão defasados, se cancelam. 

Esse processo de cancelamento é chamado de: Rejeição de Modo Comum, e o ruído como atinge às duas vias, ele é o sinal comum.

E é assim que temos na saída, um sinal livre das interferências captadas ao longo de um cabo de sinal de áudio balanceado. 

Então! Qual devo usar?

Os cabos têm suas posições definidas, e depende da necessidade de aplicação, então colocaremos as recomendações de uso de cada um dos cabos, e as vantagens e desvantagens de cada cabo, e suas aplicações.

Cabo Desbalanceado 

Os cabos desbalanceados são bastante utilizados no cotidiano de um músico, já que as conexões entre instrumentos musicais e a mesa de som, ou cubo para retorno, ou mesmo uma pedaleira, são curtos, entre 2 à 4 metros, essa utilização é extremamente normal.

Recomendação:

• Essa categoria de cabo, é recomendado para uso em pequenas distâncias, inferior 7 metros, e se o lugar tiver muitas interferências, é recomendado no máximo 5 metros.

Vantagens:

• Baixo custo
• Fácil construção
  

Desvantagens:

• Limitado a distâncias curtas
• Em ambiente muito ruidoso, é suscetível a interferências.

Aplicações:

• Para instrumentos musicais, teclado, guitarra, contra-baixo, etc.
• Para ligações entre mesa e amplificador, no caso dos não balanceados.
• Ligação entre uma pedaleira e o instrumento.

Cabo Balanceado 

Os cabos balanceados, são mais utilizados por profissionais do áudio, já que para eles é fundamental ter o seu áudio com som bem definido e sem ruídos, e para isso, se faz necessário a utilização de cabos balanceados.

Isso porque normalmente as conexões entre mesa e periféricos como instrumentos, caixas ativas, estão sempre distantes do operador de áudio, e se essa distância for superior a 7 metros, esqueça os cabos não balanceados, certamente terás grandes problemas com ruídos. 

Recomendação:

• Essa categoria de cabo é recomentada para uso em distâncias superiores 7 metros, principalmente em lugares com interferência elétrica, eletromagnética, e de rádio frequência. 
  

Vantagens:

• Podes utilizar cabos longos que podem chegar à 60 metros.
• Mesmo em ambientes muito ruidosos, o sistema é protegido.

Desvantagem:

• Custo elevado, já que o cabo e os conectores têm que serem do tipo três vias.
• Montagem mais trabalhosa.
  

Aplicações:

• Ligações de medusas, já que são sempre a grandes distâncias.
• Ligações entre processadores de áudio externos balanceados.
• Ligações entre mesa e amplificador, no caso dos balanceados.
• Ligação entre uma mesa e caixa ativa balanceada.

E por hoje é só, espero que tenhamos alcançado suas expectativas!

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