Dengeli Sinyal

Dengeli_Sinyal_Feat_Img

Ses sinyali taşıyan kablolar elektrik ve enerji kaynakları, bilgisayar ve video monitörleri, prizler ve elektrik kablolarından ile daha birçok yerden gürültü kaparlar. Kablo uzunluğu arttıkça sinyale karışan gürültü riski de artar. Kablo uzunluğu için 2-3 metre genelde üst sınır olarak kabul edilir. Bu uzunluk, ortamdaki gürültü riskinin seviyesine göre azalabilir ya da çoğalabilir.

Dengeli (balanced) sinyal taşıma yöntemi sayesinde kablo uzunluklarını gürültü problemi olmadan 300 metreye hatta daha fazlasına çıkarmak mümkündür! Dengeli sinyal taşıma yöntemini açıklayacağım ama ondan önce faz ve dengesiz sinyal kavramlarına kısaca değinmek istiyorum.

Faz

Faz, sinyal veya ses dalgalarının çevrimlerinin referans alınan zamana göre ilişkisidir. Faz derece (°) cinsinden ifade edilir. Bir çevrim 360°’dir. Örnek olarak eşit iki sinüs dalgasını ele alalım: İki dalganın genlik tepe noktaları (peak amplitude) zaman içinde aynı yerde ise bu iki dalga arasında faz farkı yoktur. İki dalganın genlik tepe noktaları zaman içinde farklı yerlerde ise bu iki dalganın arasında faz farkı ya da başka bir deyişle faz kayması vardır.

Aşağıdaki şekilde aralarında 90° faz farkı bulunan iki sinüs dalgası görüyorsunuz. Birinci sinüs dalgası sıfır noktasındayken (0° veya 180°), ikinci sinüs dalgası artı veya eksi tepe noktasındadır (90° veya 270°).

Faz ile ilgili bilmemiz gereken en önemli şeylerden biri faz kaymalarının ya da faz farklılıklarının frekans (dolayısıyla dalga boyu) ve zamana göre değiştiğidir.

Faz, sinyallerin veya ses dalgalarının birleşimi ve karışımı açısından büyük önem taşır. Aralarında faz farkı bulunmayan iki sinüs dalgası matematiksel olarak toplanıp birbirlerini güçlendirir. Aralarında 180° faz farkı olan iki sinyal birbirini yok eder.

Faz_Farki

Aralarında 90° faz farkı bulunan iki sinüs dalgası

 

Dengesiz (Unbalanced) Sinyal

Gitar, synthesizer gibi müzik aletleri ile bazı (genelde ev tipi ve yarı profesyonel) ses cihazları sinyal giriş ve çıkışları için tek iletkenli kablo kullanırlar. Bu iletken tel yüksek frekanslı gürültülerden ve dip seslerinden korunmak amacıyla shield (kalkan) ya da sleeve (elbise veya gömlek kolu) adı verilen, Türkçede genellikle şase olarak adlandırılan telle sarılır. Bu şekilde taşınan sinyale dengesiz sinyal ya da İngilizce adıyla unbalanced signal denilir. Sinyali bu taşıma ve koruma şekli kablo uzunluğu arttıkça veya elektrik hatlarından kaynaklanan bir takım sebepler yüzünden her zaman etkili olamamaktadır.

Kablo_Tek_Iletken

Tek iletkenli ses sinyali kablosu

 

Dengeli (Balanced) Signal

Yukarıda da belirttiğim gibi gürültüden arınmış sinyal için (özellikle uzun kablo mesafeleri için) dengeli sinyal kullanmalıyız. Dengeli sinyalin çalışma prensibini basitçe şöyle açıklayabiliriz:

  • Dengeli sinyal için iki iletken ve bir şaseden oluşan kablo kullanılır.
  • Sinyal çıkışta iki iletkene birden gönderilir fakat ikinci iletkendeki sinyalin fazı ters çevrilir. Kablo içinde her iki iletken de aynı sinyali taşımasına karşın fazları birbirlerine göre 180 derece terstir.
  • İki iletken, kablonun içinde birbirine çok yakın olduğu için aynı gürültü ve dip sesten etkilenir. Bir iletken üzerindeki gürültü pozitif (+) olduğu zaman diğer iletken üzerinde de pozitiftir (+), aralarında faz farkı yoktur (burada dikkat edilmesi gereken nokta, kablonun içinde iletkenlerin üzerindeki sinyallerin fazlarının birbirlerine göre ters fakat her iki iletkenin üstündeki gürültünün aynı fazda olduğudur).
  • Kablonun diğer ucunda (giriş yapılan cihazda) ikinci iletkendeki sinyalin fazı tekrar ters çevirir. Dolayısıyla iki iletken üzerindeki sinyallerin fazları aynı olur.
  • İkinci iletkenin fazının ters çevrilmesi sırasında bu iletken üzerindeki gürültünün fazı da ters çevrilmiş olur. Bu durumda sinyaller aynı fazda ama sinyaller üzerindeki gürültü birbirlerine göre ters fazdadır.
  • Fazları ters olan iki aynı sinyal birbirini yok eder. Sonuç olarak gürültü de bir sinyal olduğuna göre faz farklılığından dolayı kablodaki gürültü bu teknikle yok edilmiş olur.
Kablo_Cift_Iletken

Çift iletkenli ses sinyali kablosu

 

Faz ile ilgili detaylı bilgi için Ses Kayıt ve Müzik Teknolojileri adlı kitabımın “Ses ve Duyum” bölümü altındaki “Faz” başlığını inceleyebilirsiniz.

Dengeli sinyal ile ilgili detaylı bilgi için Ses Kayıt ve Müzik Teknolojileri adlı kitabımın “Sinyal, Kablo ve Konnektörler” bölümü altındaki “Dengeli (Balanced) ve Dengesi (Unbalanced) Sinyal” başlığını inceleyebilirsiniz.

Teknik terimler için müzik teknolojisi, müzik prodüksiyonu ve ses kayıt terimleri sözlüğüne göz atabilirsiniz.

Benzer paylaşımlar için beni Facebook ve Twitter‘da takip edebilir, haberler için mesaj listeme üye olabilirsiniz. Teşekkürler.

 

© 2017 Ufuk Önen. Her hakkı saklıdır. İzinsiz kullanılamaz.

Comments are closed.