Линейный выход что это

Линейный выход – это аналоговый выход акустического сигнала, не требующий дополнительной обработки. Такой разъем в персональном компьютере предназначен для подключения дополнительного акустического оборудования, такого как головные телефоны, активные колонки, усилители звука и прочее.

Назначение

Линейный выход – это стандартный интерфейс, предназначенный для передачи аналоговых сигналов различным аудиоустройствам. Чаще всего на этом разъеме дублируется сигнал, подаваемый на вход активных колонок. Линейный выход позволяет одновременно подключать не только колонки, но и другие аудиоприборы к источнику звука. Данный разъем используют для подключения устройств, у которых предусмотрен линейный вход. То есть уровень входного сигнала пропорционален уровню выходного того прибора, с которым происходит соединение.

Конструктивные исполнения разъемов

На звуковых картах линейный выход представлен разъемом типа «джек» («мама») зеленого цвета. Располагается это гнездо в задней части персонального компьютера. На современных ПК дублирующие разъемы линейного выхода и микрофона часто выводят на переднюю или боковую панели, что весьма удобно для подключения наушников. Эти гнезда соединяются напрямую со звуковым процессором или звуковой платой компьютера. А вот у большинства ноутбуков нет разъемов линейного входа и выхода, но есть гнезда для подключения микрофона и наушников. Уровень аналогового сигнала на выходе головных телефонов соответствует уровню линейного выхода. Располагаются обычно такие гнезда на передней или левой боковой панели ноутбука. Также разъемы линейного выхода и микрофонного входа персонального компьютера можно встретить на мультимедийной клавиатуре. Располагаются эти гнезда на боковой панели.

Линейный выход магнитолы

В автомобильных и бытовых проигрывающих устройствах разъемы линейного выхода конструктивно отличаются от разъемов ПК. То есть уровень акустического аналогового сигнала такой же, а вот тип разъемов принято использовать другой. Для организации линейного выхода в таких аудиоустройствах применяют гнезда типа «тюльпан» (стандарт RCA). Если магнитола выдает стереосигнал, в таком случае на ее корпусе (на задней панели) устанавливают два «тюльпана» разных цветов (красный и белый), соответствующие левому и правому каналу. А если аудиоустройство предназначено для выдачи квадрозвука, тогда устанавливают четыре гнезда типа «тюльпан». Линейный выход RCA у магнитол не единственный, в таких приборах принято устанавливать на передней панели разъем типа «джек» для выхода наушников. Если в такое гнездо вставлен разъем головных телефонов, то акустический сигнал на выход RCA-типа блокируется, и колонки не будут воспроизводить звук.

Заключение

Подводя итоги, отметим, что система разъемов, соответствующих линейному входу и выходу, позволяет создавать целую сеть различных акустических приборов, которые будут работать совместно. Они могут дополнять друг друга и усиливать акустические сигналы.

Лине́йный у́ровень (англ. line level ) аналогового сигнала — средняя [1] величина напряжения сигнала, передаваемого из одного блока сигнального тракта в другой по межблочным линиям связи; в более общей формулировке линейный уровень — среднее напряжение сигнала в любой точке аналогового тракта [1] . Соответствующий линейному уровню сигнал называют сигналом линейного уровня, выходную цепь источника такого сигнала — линейным выходом, а совместимую с ним входную цепь приёмника сигнала — линейным входом. Понятие линейного уровня, появившееся в США в межвоенный период, восходит к понятию линии проводной телефонной связи и не связано непосредственно с понятиями линейности и нелинейности аналогового тракта [1] .

Величины линейных уровней зависят от назначения аппаратуры (бытовая или профессиональная), природы источника сигнала (видео, аудио и тому подобное) и его носителя (аналоговая или цифровая форма), времени выпуска аппаратуры и так далее. Выбор линейного уровня — компромисс между требованиями к отношению сигнал/шум, c одной стороны, и к перегрузочной способности и к уровню нелинейных искажений — c другой. Напряжения линейных уровней звуковой аппаратуры всегда выражаются в средних квадратических (действующих) значениях. Помимо указания уровня в вольтах или милливольтах, на практике применяются и специфические для своих областей применения логарифмические единицы — dBv в бытовой и dBm или dBu в профессиональной аппаратуре.

Содержание

Происхождение понятия [ править | править код ]

В первые десятилетия существования эфирного радиовещания единственным способом передачи программ между станциями, входящими в радиовещательные сети [en] , была наземная (проводная) телефонная связь. Дальность действия самих радиовещательных станций была невелика, а качество приёма программ по радиоканалу — неудовлетворительно низким для целей ретрансляции; спутниковой радиосвязи не существовало в принципе. Практически сразу после первых экспериментов по телефонной трансляции радиовещателям и телефонистам потребовалось согласовать технические требования к передаваемому сигналу [2] . Слишком мощный сигнал перегружал телефонное оборудование, слишком слабый был чрезмерно подвержен шумам и помехам [2] . В 1940 радиовещатели США и телефонный монополист AT&T зафиксировали технические требования в стандарте, в котором дали твёрдое определение: «линейный уровень — средний уровень звуковой программы, при котором в абонентской нагрузке с входным сопротивлением 600 Ом выделяется электрическая мощность 1 мВт» [2] [3] . Логарифмическая шкала измерений, привязанная к этому уровню, получила обозначение dBm (децибел относительно уровня 1 мВт) [2] . Именно этой шкалой градуировались стандартные «звуковые» вольтметры системы VU (VU-метры): ноль условных единиц VU (фактически лежащий в правой половине шкалы вольтметра) соответствовал напряжению 775 мВ [4] [3] .

С течением времени допустимый уровень сигнала на линии увеличился; в 1954 году стандартный линейный уровень телефонных сетей США вырос до +8 dBm (6,3 мВт на нагрузке в 600 Ом, или 1,95 В); допустимый предельный уровень сигнала тогда составлял +18 dBm, что гарантировало запас по перегрузке в 10 дБ относительно линейного уровня [5] . Тогда же стало очевидным, что встроенные в стандартные VU-метры германиевые выпрямители вносят в сигнал на линии неприемлемо высокие нелинейные искажения [4] [3] (0,3 % на предельном уровне и значительно больше на меньших уровнях [5] ). Во избежание этих искажений инженеры стали включать последовательно с вольтметром VU балластный резистор, который повышал входное сопротивление прибора и одновременно уменьшал напряжение на входе вольтметра примерно в полтора раза, или на 4 дБ [3] . Вскоре внутри радиовещательных сетей возник новый отраслевой стандарт: условный ноль вольтметра VU теперь соответствовал +4 dBm, или 1,228 В на сопротивлении 600 Ом [3] . Именно этот уровень применялся в качестве линейного в студийной аппаратуре вещательных сетей [3] .

В 1970-е годы положение изменилось: развился массовый рынок бытовой аппаратуры высококачественного воспроизведения звука, возник новый рынок полупрофессионального студийного оборудования [4] . Студийный стандарт 600-омной линии, подразумевавший использование широкополосных согласующих трансформаторов, был для бюджетной аппаратуры слишком дорог, да и не нужен [4] . Достаточно было, чтобы выходное сопротивление источника сигнала во много раз превосходило входное сопротивление приёмника [4] . Так возникла необходимость перейти от «мощностных» децибел dBm к новой шкале, оперирующей не мощностью, но напряжением [6] [4] . Американцы, следуя традиции, просто приравняли ноль шкалы напряжений к нолю шкалы dBm; новые логарифмические единицы получили обозначение dBu (от англ. unterminated , «ненагруженный») [6] [4] . В Европе предложили новую шкалу, привязанную не к уровню 775 мВ, а к уровню 1 В — эта шкала получила обозначение dBv [4] [6] . Шкала dBv, стандартизованная МЭК и IHF, стала основной для бытовой техники; шкала dBu, как и её предшественница dBm, осталась стандартом для профессионалов [4] [6] .

Линейные уровни в звуковой технике [ править | править код ]

Профессиональная аппаратура [ править | править код ]

Линейные уровни профессиональной аппаратуры, традиционно измеряемые в dBm или dBu, лежат в диапазоне +4…+8 dBu, или 1,228…1,95 В:

• В США фактическим стандартом стал линейный уровень +4 dBm, соответствующий среднему квадратическому напряжению 1,228 В [7][1][8] ;
• В западноевропейском радиовещании исторически применялся несколько бо́льший «уровень ARD» +6 dbU, или 1,55 В [7] ;
• В студийной практике также распространён уровень +8 dBu, или 1,95 В [1] .

Если сигнал источника передаётся приёмнику по симметричной балансной линии (что является нормой в профессиональной практике), то напряжение сигнала измеряется между двумя противофазными проводниками. Средние напряжения сигнала на каждом из этих проводников вдвое меньше линейного уровня — 614, 775 или 973 мВ для линейных уровней +4, +6 или +8 dBu соответственно [9] .

Бытовая аппаратура [ править | править код ]

В бытовой звуковой аппаратуре, как правило, используются значительно ме́ньшие линейные уровни:

• По данным американского словаря The Audio Dictionary (2005 год), наиболее распространён линейный уровень около 500 мВ ср. кв [1] . Этот же уровень (c оговорками) зафиксирован действующим международным стандартам МЭК 60933 и составленным на его основе российским ГОСТ Р 51771-2001 [10] , и спецификацией звукового канала видеоинтерфейса SCART[11] .
• По данным других авторов (2010, 2012 годы), в бытовой аппаратуре и полупрофессиональной студийной технике преобладает установленный IHF уровень −10 dBv («стандарт IHF» [6] ), что соответствует среднеквадратическому напряжению сигнала 316 мВ (или −7,78 dBu) [7][12] ;
• В бытовой видеотехнике конца XX века применялись уровни −6 dBu (387 мВ, система VHS) и −7,5 dBu (327 мВ, система Hi8); в начале 1980-х годов японские производители hi-fi ориентировались на ещё меньший уровень в −10 dBu (245 мВ) [13] ;
• Минимально допустимая величина линейного уровня, по стандарту МЭК, составляет всего −20 dBu (25 мВ), [1] , и по состоянию на 2013 год она также широко применялась в серийных устройствах [13] .

В документации на проигрыватели цифровых носителей вместо указания линейного уровня может указываться предельное среднее квадратическое напряжение неискажённого синусоидального сигнала на выходе цифро-аналогового преобразователя. Его типичное значение, стандартизованное в 1980-е годы для стационарных проигрывателей компакт-дисков и звукового интерфейса SCART, равно 2 В [11] . В соответствии с МЭК 60933 и ГОСТ Р 51771-2001 линейный (номинальный) уровень такого сигнала отстоит от предельного на 12 дБ и равняется 500 мВ [14] . Однако, по данным 2013 года, большинство звукоинженеров сводили цифровые фонограммы, ориентируясь на запас по перегрузке в 18 дБ, поэтому фактический средний линейный уровень на выходе проигрывателя вдвое меньше — всего 250 мВ [13] .

Согласование уровней [ править | править код ]

Подавать сигнал с выхода профессиональной аппаратуры на вход бытового устройства обычно нельзя из-за неизбежных при этом перегрузок по входу [12] . Для ослабления сигнала профессиональной аппаратуры до бытовых −10 dBv применяют аттенюаторы или трансформаторы, которые получили в англоязычной среде собирательное название «преобразователи 4 в −10» (англ. 4/-10 converters ). Аналогичным образом (-10/+4) маркируются переключатели на профессиональной аппаратуре со встроенными аттенюаторами [12] . Так как профессиональные и бытовые уровни традиционно обозначаются в разных масштабах (dBu и dBv), то коэффициент ослабления такого аттенюатора равен не −16, а −11,8 дБ (напряжение ослабляется в 3,89 раз) [12] [4] .

Внутренние линейные уровни [ править | править код ]

Линейный уровень +4…+8 dBu оптимален для межблочных линий, но слишком велик для обработки сигнала внутри блоков. Как правило, в профессиональной аппаратуре приходящий извне сигнал ослабляется до внутреннего линейного уровня порядка −6…0 dBu, или 388…775 В ср.кв.; в схемах, построенных на ОУ, такой уровень гарантирует запас по перегрузке в 20…27 дБ [9] . В специализированных микшерных пультах внутренний уровень может быть ещё меньше, порядка −16 dBu (123 мВ ср. кв.) [9] .

Внутренние линейные уровни бытовой аппаратуры, особенно рассчитанной на батарейное питание, также могут быть существенно ниже номинальных — например, в кассетной аппаратуре с СШП Dolby и dbx были распространены опорные уровни 25…35 мВ [15] .

Соотношение среднего и предельного уровней [ править | править код ]

Выбор линейного уровня — компромисс между требованиями к отношению сигнал/шум, c одной стороны, и к перегрузочной способности и к уровню нелинейных искажений — c другой [7] . Слишком слабый сигнал, проходя через звуковой тракт, будет чрезмерно зашумлён; слишком сильный будет преждевременно подвержен нелинейному ограничению при перегрузках [7] . В ламповой и ранней транзисторной аппаратуре увеличение линейного уровня также вызывало плавный рост искажений в линейной области работы; в современной аналоговой аппаратуре это явление практически обычно отсутствует: усилители поддерживают штатный низкий уровень искажений вплоть до перегрузки по амплитуде [16] . Однако некоторые ОУ, используемые в том числе в студийной аппаратуре, отличаются аномально высокими коммутационными искажениями при переходе из режима А в режим AB — оптимальный диапазон выходных напряжений таких ОУ намного уже предельно возможного [17] .

Абсолютный порог перегрузки определяется элементной базой и схемотехникой усилительных каскадов: в низковольтных схемах с батарейным питанием порог перегрузки не превышает ±1 В, в схемах на операционных усилителях порог составляет порядка ±10 В, а в конструкциях на дискретных транзисторах или лампах он может составлять несколько десятков В. В профессиональной аппаратуре де-факто стандартизованы два уровня предельно допустимых напряжений:

• +20 dBu (7,75 В ср. кв.) — в полупрофессиональной аппаратуре и нижнем сегменте студийной аппаратуры;
• +24 dBu (12,3 В ср. кв.) и выше — в «обычной» студийной аппаратуре. В верхнем сегменте студийной техники начала XXI века допустимы значительно бо́льшие предельные уровни, до +37 dBu (55 В ср. кв.) [18] .

Линейный уровень характеризует среднее напряжение сигнала, но не предельно допустимое [1] ; последнее всегда превышает линейный уровень. Разница между номинальным (паспортным) линейным уровнем аппаратуры и предельным уровнем сигнала, выраженным в том же масштабе средних квадратических напряжений, составляет

• 12 дБ — в бытовой аппаратуре по МЭК 60933 и ГОСТ Р 51771-2001 [10] ;
• 14 дБ — в студийных аналоговых магнитофонах. Бо́льшие уровни воспроизвести невозможно из-за естественной компрессии сигнала в ферромагнитном слое ленты[17] . Лента, сама по себе, служит удобным «ограничителем» сигнала [19] .
• 16 дБ — в полупрофессиональных микшерских пультах и нижнем сегменте студийной аппаратуры [17] ;
• 20 дБ и более — в студийных цифровых рекордерах, профессиональных микшерских пультах и процессорах сигнала [17] ;
• около 30 дБ — в верхнем сегменте студийной аппаратуры [18] .

Приведённые цифры характеризуют возможности самой аппаратуры; динамический диапазон фонограмм, предназначенных для тиражирования и радиотрансляции, обычно дополнительно ограничивается при мастеринге. В нормальных записях, не подвергнутых агрессивной компрессии, пик-фактор [en] — разница между средним и максимальным уровнями — составляет примерно 18 дБ. Во время «войны громкости» 2000-х годов инженеры по мастерингу сжимали это отношение до 12 дБ, а в наиболее «зажатых» записях — до 8 дБ. Записи, подвергнутые такому сжатию, звучат «громко», подчас эффектно, но монотонно [20] [21] . Длительное прослушивание таких записей утомляет слушателя [20] [21] .

✆ +38 (066) 607-45-19 ✆+38 (068) 359-71-76

Линейный выход автомагнитолы

Если вы не каждый день сталкиваетесь с магнитолами, усилителями и прочей звуковоспроизводящей техникой то у вас вполне может возникнуть вопрос — а что же такое этот самый «линейный выход» на магнитоле, зачем он нужен и какое значение имеет их количество.

Выход линейного уровня предназначен для подключения внешних усилителей звука. Это могут быть усилители на акустику, или активный сабвуфер — для того чтобы передать звук от источника (автомагнитолы) на усилитель используется линейный выход.

Под понятием «линейный выход» подразумевается небалансный тип передачи аудиосигнала в котором используется один сигнальный проводник и земля, в автомобильной электронике используются разъемы RCA (т.н. «колокольчики»). Также подразумевается соответствующий стандарту уровень сигнала. В автомобильных магнитолах этот уровень обычно до 2V, некоторые аппараты (высокого класса) имеют уровень сигнала до 4.5-5V. Уровень сигнала на линейном выходе в автомобильной электронике имеет серьезное значение, ведь автомобиль является источником огромного количества помех и чем будет выше уровень полезного сигнала, передаваемого по межкомпонентным кабелям, тем меньше будут слышны помехи, наводящиеся от электронных систем автомобиля.

Чем выше уровень сигнала на линейном выходе — тем лучше, не зря все автомагнитолы высокого класса имеют линейный выход с высоким уровнем и это особо подчеркивается в технических характеристиках.

Сколько должно быть линейных выходов у автомагнитолы?

Действительно, если вы выбираете автомагнитолу то в технических характеристиках можете прочитать о количестве линейных выходов которое бывает различным, например одна пара, две пары, три пары. Чем дороже магнитола тем больше линейных выходов обычно она имеет «на борту». Сколько же их должно быть?

1. Одна пара. Обычно есть во всех даже самых недорогих магнитолах. Чаще всего используется для подключения сабвуфера. Хорошо, когда магнитола с одной парой линейных выходов умеет управлять уровнем этого выхода (для регулировки сабвуфера), если есть встроенный фильтр для сабвуфера (LPF) то это вообще отлично.
2. Две пары. Обычно это фронтальные и тыловые выходы для постройки системы с усилением «фронт+саб» или «фронт+тыл». Обычно это магнитолы среднего ценового диапазона, у таких уже есть необходимые настройки для сабвуфера (см. выше), вообще отлично когда на фронтальных выходах можно включить фильтр низких частот (HPF).
3. Три пары — это оптимальный вариант для создания полноценной системы с усилителем на всех каналах (фронт+тыл+саб) или даже сложных вариантов с поканальным усилением, если у магнитолы имеется встроенный кроссовер или даже процессор.

Чем больше пар линейных выходов у автомагнитолы тем более навороченную аудиосистему можно будет создать. При покупке определитесь насколько это вам нужно.

Так что покупая автомагнитолу определитесь, какие усилители вы будете к ней подключать в дальнейшем. Если усилители не планируются то иметь в запасе хотя бы один линейный выход для подключения сабвуфера все равно неплохо. А вдруг все-таки захочется саб поставить?

Что делать если у магнитолы нет линейного выхода?

Если у вашей автомагнитолы нет линейного выхода то скорее всего она либо очень дешевая либо это заводская магнитола. Если выхода нет но он очень нужен то тут есть два варианта — один правильный а другой простой.

Правильный вариант — «выпаять» линейные выхода, т.е. разобрать магнитолу и вывести сигнал из неё после предварительного усилителя и до микросхемы усилителя мощности. Это под силу не каждому, тут надо иметь понимание схемотехники магнитолы и хотя бы уметь держать в руках паяльник. Можно также обратиться к специалисту.

Простой вариант — использовать конвертер высокого уровня сигнала в линейный. Такое решение вполне подойдет если вам нужно подключить например активный сабвуфер к штатной магнитоле, без особых претензий к качеству, потому как это не бескомпромиссное решение с точки зрения качества звука.

Что делать если у магнитолы не хватает линейных выходов?

Бывает так что у вашей автомагнитолы только одна пара линейных выходов а вам нужно больше. Например у вас уже подключен усилитель на передние динамики а хочется установить еще и сабвуфер с усилителем но нет желания менять магнитолу. Тут есть два варианта:

1. Вывести дополнительную пару линейных выходов из магнитолы (см. выше), требует понимания того что делаешь или лучше обратитесь к мастеру.
2. Взять так называемый Y-разветвитель. Это простой провод-разветвитель, есть два их вида и выглядят они как-то так:

Y-разветвитель (1 «мама» — 2 «папы»)

Y-разветвитель (1″папа» — 2″мамы»)

Первый вариант (1 мама и два папы) чаще используется когда вы устанавливаете четырехканальный усилитель. Вы берете один межкомпонентный провод («линейный провод», «межблочный провод», «линейку», «колокольчики») и подключаете к магнитолы и протягиваете в багажник. В багажнике вы берете этот Y-разветвитель и у вас таким образом появляется две пары линейных выходов вместо одной.

Второй вариант (1 папа и две мамы) используется чаще когда вам нужно подключить два отдельных компонента, например усилитель и активный сабвуфер. Тогда вы подключаете Y-разветвитель к магнитоле и берете уже два межкомпонентных провода, протягиваете туда куда вам нужно. То что у вас будет два провода позволит разместить компоненты в багажнике так как вам удобно — один в одном углу а другой в противоположном например. В данном варианте минус тот что придется купить два RCA-кабеля вместо одного.

Нельзя забывать что при использовании Y-разветвителей сигнал вы будете получать с одного выхода, поэтому с магнитолы не будет настройки фронт-тыл или фронт-сабвуфер!