XLR接口的原理和优势(XLR接口和RCA接口区别)

XLR—CannonXSeries,Latch, Rub-ber-俗称卡侬接头(Cannon)，卡侬连接插件是专业音响系统中使用最广泛的一类接插件，可用于传输音响系统中的各类音频信号，一般平衡式输入、输出端子都是使用卡侬接插件来连接的。在某种意义上说，使用卡侬接插件也是专业音响系统有别于民用音响的特征之一。

一、XLR接口概述

1、XLR接口的由来

基于原生产者是James H. Cannon， XLR端子俗称为Cannon插头或Cannon端子。最初端子为“Cannon X”系列，之后的版本加入了弹簧锁(Latch)成为“Can-non XL”系列，接着在端子接触面以橡胶包着(Rubber)，成为了其缩写XLR的来源。

不平衡运行时极1和极3必须接通

2、XLR接口的结构

与RCA(莲花头的接口)模拟音频线缆直接传输声音的方式完全不同，平衡模拟音频(Balanced Analog Audio)接口使用两个通道分别传送信号相同而相位相反的信号。接收端设备将这两组信号相减，干扰信号就被抵消掉，从而获得高质量的模拟信号。此种接头是由三个接点所组成，分别为1：Ground接地;2：热端(+级);3：冷端(-级)。

XLR Pro音频线缆，XLR公头/XLR母头

二、平衡输出的原理和优势

1、原理

简单来说，普通的单端输出分为左声道、右声道和地线三条，而平衡输出则分为左声道正极、左声道负极、右声道正极和右声道负极四条，单端输出时由于左声道和右声道的信号均会流向同一个地线，所以导致了左右声道的信号会相互干扰，使得分离度不够高。而平衡输出由于左声道和右声道的信号不需要经过共用地线，所以也杜绝了单端输出的弊端，实现了十分不错的分离度。

2、优势

第一是声场的提升，通俗点说就是单端输出听起来就像是一个小型的 KTV，平衡输出听起来则变成了一个大剧院，空间感的区别相信大家也能想象得出;第二是驱动力的提升，由于平衡输出将左右声道的信号分开处理，这使得左右单元得以分开驱动，更加容易发挥耳机的潜力;第三是动态和细节量的提升，因为平衡输出会同时输出相位相反的正负两路信号，这两路信号在接收端反相叠加，从而此前在线路上产生的噪音干扰也就抵消掉了，从而提高了信噪比，那么声音的动态表现和细节量自然也会有所提升。

XLR Pro音频线缆，XLR公头直角式/XLR母头

三、XLR接口的种类和好处

1、种类

卡侬插头有公插与母插之分，插座也同样有公插座与母插座之分。公插的接点是插针，而母插的接点是插孔。按照国际上通用的惯例，以公插头或插座作信号的输出端;以母插头、插座作为信号的输入端。

2、好处

(1)采用平衡传输方式的，抗外界干扰能力较强，利于远距离传输 (不大于100米)。

(2)具有弹簧锁定装置，连接可靠，不易拉脱。

(3)接插件规定了信号流向，便于防止连接上的差错。

引子

现代人欣赏音乐，可以说比起早年的发烧友在设备和风格的选择上有了更富余的选择。无论是数字音频的簇拥，还是模拟玩法的死忠;是电子管特有音色的爱好者，还是晶体管全面性能力的支持者。相信都不难在市面上找到合适自己的设备搭配。只是各花入各眼，萝卜青菜各有所爱的问题而已了。然而HIFI领域也确实存在着一些令不少玩家在选择上容易产生困惑或不解，甚至有一定争议的问题。RCA和XLR线材或接口的孰优孰劣，我认为便是其中一个比较有代表性的议题。今天就这一问题，笔者希望能通过一些简单的分享，给大家带去一些有用的信息。不足之处还请大家多多包涵与指教。

在音频传输领域，RCA和XLR是最常见的两种传输和接入方式，我们先来看下两者的概念和传输原理。

RCA

RCA接口与传输

首先，RCA接口在我们日常生活中是很常见的，例如音箱、电视、功放等设备上基本都有。RCA接口得名于美国无线电公司的英文缩写(Radio Corporation of America)，在上世纪40年代，这家公司将这种接口引入市场并用它来连接留声机和扬声器等设备。所以，RCA接口在欧美又被称为PHONO接口，也就是我们俗称的“莲花接口”

信号传输方面，RCA接口采用同轴传输信号的方式，中轴用来传输信号，外沿一圈的接触层则用来接地。每一根RCA线缆负责传输一个声道的音频信号，因此，用户可以根据使用声道的需要，使用与之数量相匹配的RCA线缆。比如我们想要组成一套双声道立体声系统，那么需要两根RCA线缆即可。

XLR

XLR接口与传输

XLR接口又被称为“卡农口”，这是因为James H. Cannon创立的Cannon Electric公司是它最初的生产商。它们最早的产品是“cannon X”系列，后来改进产品增加了一个锁定装置(Latch)，于是在“X”后面增加了一个“L”。再后来又围绕着接头的金属触点增加了橡胶封口(Rubber compound)，于是又在“L”后面增加了一个“R”。因此，后来人们就把这三个大写字母组合在一起，取名为XLR接口。

平衡传输同样是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。其按针脚的不同可以分为好几种：有的3pin、有的4pin、有的5pin……，而最常见的应用就是音响用的3pin，是用三根线(分别为热端〔hot〕、冷端〔cold〕、地线〔ground〕)来传送一路(单声道)音频信号。要十分注意的是：它是平衡信号，虽然有三个接头，但传送的只是一路单声道信号。要传送立体声，得一对这样的插头才行!

那么，既然两根线就能传送一个声道信号，为什么要搞出三根线?热端和冷端又是什么?

卡农公头的针脚1是屏蔽线，与XLR内部屏蔽层相连，接地或者屏蔽端。针脚2称为热端，与针脚3(冷端)共同传输音频信号。在信号传输中，信号分成两个，一个原封不动的通过热端传导，另一个信号进行相位反转后进入冷端传导。也就是说热端和冷端共同传输一个相位相反的信号。

在传输过程中难免会收到外界电磁对信号产生干扰，导致信号的信噪比变低。外界影响会在热端和冷端产生一个额外的具有相同相位的噪声信号，与原本的音频信号相叠加或者消减，当信号传输到接收端时(功放、调台、前级等)，经过差动放大器的处理，原本相位反相的冷端信号被再次反相，而冷端内的噪声在经过180度的反向处理后后，变成噪声的反相，与热端内的正向噪声进行叠加，从而被抵消掉。而我们最终得到的便是两个音频信号叠加后抵消了噪声信号所产生的干净纯正的音频信号。

不同相位的声音叠加图示。

那么，在HIFI领域，RCA和XLR区别在哪，在设备和线材的选择上我们又该如何去取舍呢?

我们知道非平衡接法只需要信号端和接地端两个端子(即一芯一网)。在信号处理上更简单(只需处理一组，而平衡要同时处理两组)，有部分玩家相信相对简单的连接及处理方式，在短距离传输内是更容易做出好声音的。成本也相对于平衡接法要低一些。当然，也有一些高端的RCA线采用将信号端分为正负两极进行绞合的方式进行传输，从而达到降噪的效果，但仍是非平衡传输。

而在平衡传输方面，最大的优势便在于其抗噪能力非常出色，非常适合低电平信号的长距离传输，比如专业领域比较常见的收录音麦克风，通常其所产生的信号电压是非常低的，而且要经过长距离的传输，过程中因为存在相当多的其他电子设备干扰。此情况下XLR传输就非常具有优势。而其缺点则在于成本相对较高，在短距离传输为主的HIFI领域，抗噪优势与RCA相比并不是非常明显。

然而，值得一提的是，平衡传输和接驳与设备领域的平衡设计与放大是两个完全不同的概念。完整的数字音频传输过程是：音乐文件以数字信号的形式被“转盘”读取，再经由“解码”被转换成模拟信号，接着由“放大器”放大并通过耳机被我们聆听到。所谓的平衡放大或电路设计，即左右声道均有独立放大电路，部分平衡电路甚至从解码部分就左右独立，而与平衡对应的“单端”，则只有一路解码芯片和电路负责左右两个声道。而在这一领域有一个牌子不得不提，那便是德国制造的代表之一，Burmester柏林之声!早在在1983年其便为家用音响中设计出平衡讯号路径，当时只有专业录音室器材才会使用平衡结构。

XLR的输出阻抗是110欧，RCA的输出阻抗负载是75欧，也就是说两种不同的设计规范下XLR的输出电压要高于RCA。个人认为，在HIFI领域，平衡传输的这一特点会更利于大编制和大动态的展现。而RCA则会更倾向于与柔美、紧凑的乐感发挥。很难在单一层面去判别两者的优劣。而且要结合不同放大和电路环境以及个人听感去做讨论。

总结

对于两者优劣要具体情况具体分析。仅从传输的角度讲，平衡的抗干扰能力强，适合长线传输。如果线短，它并无优势。在不同接口线材的选择上，一定要参考其搭配的功放及周边器材，如搭配全平衡电路的设备时，平衡线材才能发挥其最大优势，反之，在单端设备上RCA则有可能更胜之。在此基础上，结合自身听音要求和趋向去多听多看多对比，才能找到真正适合的线材类型。另外，由于两种接法的阻抗不同，所有笔者不建议任何形式的混接做法。不同设备标准之间XLR接法的极性也需要格外留心