#hifi科普小知识# 一次性说清音频设备上关于“平衡”的那些事。 关转7月18日抽送手机高清HIFI小尾巴KA15一台。 @微博抽奖平台

最近飞傲热销中的 巨人 | GIGAS1 因为其外观好看、推力大、价格低受到了很多网友的关注。也有不少人对 GIGAS 1只有单端立体声的3.5和RCA输入接口，说GIGAS 1的平衡功率输出是假的。

所以，趁此机会，我一次性的把音频设备的“平衡”说清楚。

一，音频设备上的“平衡”概念的来世。

最开始，音频设备上的“平衡”概念出现于一些长距离的小信号传输场景，典型的就是舞台音响的麦克风信号传输。由于普通麦克风拾取声波后，转换出来的模拟电信号非常微弱，而舞台上，麦克风通常离调音台又有至少十几米的长度。所以很容易被外界的电磁信号干扰，导致麦克风的杂音很大。

所以，聪明的工程师就是设计了“平衡传输”的麦克风线，简单来说，就是麦克风输出的正负极+屏蔽层的地线，一共就是三根信号。

优点在于，一方面接到地线的屏蔽层会屏蔽掉大部分的外部电磁干扰。另外一方面，麦克风的正极信号（S），负极信号（-S），在长距离传输中，虽然依然会受到一部分干扰噪声，我们可以用N（英文Noise的首字母）来代替。所以，调音台接收到的信号就是 S+N, -S+N

但是在调音台里面，平衡传输的麦克风信号会先转换为单端信号，也就是正极-负极信号。简单来说，就是(S+N)-(-S+N)=2S。此次注意了，得到的结果是2倍的原始信号。

这样是不是代表噪声的N就消失了？

二，音频放大器上的平衡功率输出又是怎么一回事？

耳放，HIFI播放器上，最早出现平衡输出的概念，是最近十年的事情（如果有更早的请指正）。

但是，实质性的平衡功率放大，其实很早就有了，电路上，我们都叫BTL输出。BTL输出是一种特殊的功率放大形式，简单来说，普通的功率放大器（音箱耳机其实是一回事，只不过功率输出大小不同而已），通常接音箱就是信号输出和地两根信号。立体声的音箱，其实就只需要3根线，地线，左右音箱信号线。

而BTL输出，则和平衡信号传输一些，输出的是差分信号，也就是左声道正极（L+）, 左声道负极（L-）, 右声道正极（R+）, 右声道负极（R-）.

为啥有这个特殊的电路输出结构呢？这和汽车音响及一些电池供电的家用音响有关系了。

因为汽车音响供电都是24V，电池供电也通常低于10V。带来的问题就是，功率放大电路的供电电压低，所以功率很难做上去。

上面提到了，平衡传输，最终还是要变成单端信号的，在平衡转单端的过程中，最后得到的信号是原始信号的2倍。

如果有最基础的电学知识，就应该知道，输出功率=U²/R, U就是信号大小，R就是负载。在负载不变的情况下，信号大小变成2倍，则输出功率会变大4倍。

所以，在音频信号功率输出电路，原来我们都叫BTL输出，不叫平衡输出。只不过后来大家都这么叫而已。

当然，BTL输出的另外一个好处就是，由于输出信号不存在地线了。所以左右声道的信号不会因为最终通过共同的地线汇聚而产生串扰。所以也可以提高左右声道的分离度。

但是，HIFI功放，很少采用BTL输出，原因就是，BTL输出，对于立体声信号来说，要有四路独立的功放电路分别放大L+, L-, R+, R-。会显著增加成本。

而HIFI功放都是220V/110V交流供电，要获得大功率很简单。如果要提高分离度，采用2个变压器，2路独立的电路板，成本依然会低很多。

所以，传统的用于推音箱的功放基本上没有采用BTL输出的设计。（有源音箱倒是挺多的，因为有源音箱一般都是用功率IC，供电高的话芯片不好生产）

三，总结一下目前耳机音频系统里的平衡概念。

1，平衡信号传输。这个是指前端（播放器，数播，DAC等）和耳放之间的信号传输。比如飞傲的S15就有XLR的平衡线路输出。便携设备，因为体积的限制，一般都用4.4作为平衡接口。

目前来说，这个领域还没有啥容易误解的，只要是XLR或者4.4就是正宗的平衡信号。

2，平衡功率输出。这个其实分2种情况。第一种，是用了4.4的平衡物理接口，但是内部其实是单端放大。

这种设计，倒不是厂家骗人，因为目的都是为了方便发烧友，比如一天耳塞，如果是4.4平衡公头的耳机线，他一会要插播放器，一会要插小尾巴。但是播放器是4.4平衡插座，小尾巴是3.5单端，那么就要来回换线或者换插头。这种情况，我们就可以称为假平衡。

第二种，就是内部就是4路功率放大，输出就是4路功率信号。像GIGAS1就是属于这种情况。这种情况，那就是真平衡。

3，全链路的平衡传输和放大。

这个是指，从模拟信号的源头（一般指从DAC输出的模拟信号开始），到模拟信号输出到耳机、音箱，任何一个环节都是四条信号（L+, L-, R+, R-）. 通常包括了I/V转换，模拟滤波，模拟放大，音量调节，功率放大等所有环节。任何一个地方，音频信号被转换成了单端信号就不能叫全链路的平衡。（我们姑且称这种叫全平衡）。

这里需要提醒的一点是，DAC的数量不是判断是否全平衡的依据，因为很多单片的立体声输出的就是差分信号。 至于为啥有的产品用了2颗，或者4颗，甚至8颗，和是否全平衡无关了。

看到这里，大家应该明白了吧？