Balanceado Vs. Desbalanceado
Una pregunta permanente de los clientes es que ventajas tiene una entrada balanceada frente a una desbalanceada.
Para responder esta pregunta debemos tener algunos conocimientos previos sobre los fenómenos físicos llamados EMI (Electro magnetic interference) interferencia electromagnética.
La EMI se presenta cuando dos circuitos eléctricos están en proximidad. La proximidad puede ser espacial, como por ejemplo un equipo cercano a otro, o que compartan algún camino galvánico como por ejemplo equipos que tienen la misma masa. Este último es el problema cuando se interconectan equipos de audio como muestra la figura:
La presencia de campos magnéticos dispersos, generalmente de 50 Hz asociados a la tensión de red, inducen en el lazo, formado por el cable de señal y la maza, una tensión espuria en la entrada del equipo 2. Esta tensión indeseada disminuye la relación señal a ruido de toda la cadena.
Conclusión #1: Cuanto menor la longitud del cable, menor es el tamaño del lazo y por lo tanto menor la tensión inducida en la entrada del equipo 2, en otras palabras "cables cortos = menor ruido".
Si la longitud de los cables supera 1 metro, la degradación de la relación señal a ruido podría justificar la aplicación de algunas de las técnicas que abordan el problema del ruido generado en los cables.
Existen dos formas de solucionar este problema una pasiva, a transformador, y otra activa. En ambas soluciones la señal de audio se encamina ahora de manera diferencial entre dos conductores enrollados (twisted) con un tercero, de maza, que generalmente coincide con el blindaje.
La figura muestra las dos alternativas.
La tensión generada en los lazos formados por cada conductor y maza se la denomina "tensión de modo común" y es rechazada por el transformador o por el circuito activo.
En el par diferencial de cables enrollados (twisted) la tensión inducida en cada bucle se opone a la inducida en el bucle siguiente, reduciéndose así, al mínimo, el ruido.
Si denominamos "Relación de Rechazo al Modo Común" (CMRR = Comun Mode Rejection Ratio) al cociente entre la amplificación de modo diferencial a la amplificación de modo común, vemos que un transformador de calidad premium tiene 60dB de CMRR y un circuito activo aún más.
La solución, si bien resuelve el problema del ruido, tiene los inconvenientes propios del agregado de algo más en el camino de la señal de audio. Los transformadores tienen problemas de distorsión a baja frecuencia, la respuesta en frecuencia no es plana, hay fenómenos de resonancia entre las impedancia de salida y de entrada de los equipos interconectados, hay muy pocos de calidad hi-end. Por el otro lado la solución activa en general envuelve amplificadores realimentados con problemas de slew-rate, distorsión, ancho de banda, ruido y TIM, propios de los amplificadores operacionales.
Conclusión #2: solo debe ser utilizada una configuración de entrada diferencial si el problema del ruido es mayor que los problemas que introduce el hecho de intercalar un transformador o amplificador diferencial activo en el camino de la señal.
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