Balanced vs. Unbalanced Line

음향장비들을 사용하다 보면 입력단(Input) 혹은 출력단(Output)에 밸런스드(Balanced)나 언밸런스드(Unbalanced)라고 표시되어 있는 것을 볼 수 있다. 이는 입력 및 출력 신호 라인의 타입을 의미하는 것으로, 만일 밸런스드 입력이 필요한 곳에 언밸런스드 신호가 입력되면 밸런스드 출력이라 해도 언밸런스드 구성이 되며, 반대로 언밸런스드 입력이 필요한 곳에 밸런스드 신호를 입력하면 신호가 약 6dB이 감소하게 된다.
따라서 요구하는 타입의 결선을 해주는 것이 가장 좋다.
그렇다면 우선 밸런스드라인(Balanced Line)과 언밸런스드라인(Unbalanced Line)의 구성은 어떻게 되는지 알아보자.

밸런스드라인은 Three Conductor System으로 구성되어 있다. 실드(Sheild) 처리가 되어있는 두 개의 신호가닥이 서로 반대 극성의 정현신호를 운반하며, 세 번째 컨덕터는 그 두개의 신호라인을 꼬거나 둘러싼 막으로서 실드 역할만 하도록 되어있다.

두 개의 신호라인에는 실드 근처를 빠져나간 외부의 전기 노이즈가 들어갈 수 있다. 이때 수신측의 입력부는 두 신호 중 한 개의 극성을 반전시키며, 그것을 다시 다른 신호에 합치게 된다. 극성이 뒤집힌 노이즈는 뒤집히지 않은 노이즈에 더해졌을 때 서로 상쇄(Cancle)가 일어나게 되는데 이것을 'Common Mode Rejection'이라 한다. 이때 주의할 점은 송신측과 수신측 장비 모두 밸런스드 타입이어야 한다는 점이다.
아래의 그림은 XLR Jack과 1/4"Jack의 밸런스드 결선을 나타낸 것이다.

밸런스드의 원리를 아래의 그림과 같이 간략하게 나타낼 수 있다.
그림에서 핑크색은 신호를 나타내며 붉은색은 외부에서 유입된 노이즈를 나타낸다. 우선 상하 두개는 서로 +, - 신호를 의미하며 노이즈와 합쳐질 시 우측의 그림과 같은 신호가 수신측 장비로 전달되게 된다.

수신된 장비는 한 라인의 극성을 반전시키게 되는데, 위의 그림 중 아래부분의 성분이 반전된다고 가정하면 아래와 같은 신호의 증폭(핑크색)과 상쇄(붉은색)현상이 발생된다.

이렇게 잡음은 줄이고 신호의 효율은 증가시키는 방식이 밸런스드 타입이라 할 수 있다.

언밸런스드라인은 음성신호를 운반하는 선과 그 선을 둘러싼 실드(shield or ground)의 2가닥 형태를 취한다. 언밸런스드 입력과 출력은 전형적으로 기타(Guitar)앰프와 이펙터 그리고 하이파이(Hi-Fi)와 홈시어터 시스템에서 발견된다. 언밸런스드 시스템의 케이블 길이는 과도한 RF noise에 노출이 될 수 있으므로 가능한 짧게 하는 것이 좋다.

아래의 그림은 XLR Jack과 1/4"Jack의 언발란스드 결선을 보여주고 있다.

지금까지 밸런스드와 언밸런스드의 구성과 원리에 대해 알아보았다. 다음 시간에는 앰프의 Damping factor에 대하여 알아보도록 하겠다.
출처/sovicozine