¿Está pasando la señal de audio a través del diferencial de los auriculares?

Un altavoz es un transceptor de dos cables, por lo que es diferencial por naturaleza. El altavoz reacciona a la diferencia entre las líneas, no importa si una línea está a tierra o una señal de antifase, el altavoz no puede distinguir la diferencia.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Al mirar la imagen de arriba, puede ver que la corriente de la señal que está conduciendo al altavoz forma un bucle que se muestra con las flechas verdes. Estas flechas se desplazan hacia atrás y hacia adelante al unísono a medida que el voltaje aplicado cambia la polaridad y excita al orador.

Por otra parte, el ruido de modo común forma corrientes que van en la misma dirección en ambas líneas, por lo que no forman una diferencia de voltaje entre los terminales de los altavoces en relación a los demás.

Como tal, cualquier zumbido de CA que pueda ser detectado en el cable no activa el altavoz.

RE TU EDICIÓN

  

Así que algunos dicen "no hay forma de saber cuál de las líneas, si las hay, está conectada a tierra". Pero hay terreno.

Sí, pero la diferencia es que la conexión a tierra de los auriculares o del teléfono proviene del mismo lugar que el audio. Si tuviera un cable adicional proveniente de un terminal de sus auriculares atados a una conexión a tierra local, sería diferente, escucharía todo tipo de ruido.

  

en A y B, ¿por qué B no puede rechazar el ruido de modo común? ¿No es B similar al escenario de los auriculares en I?

En este caso, B tiene conexión a tierra local a un lado del amplificador. Eso significa que la corriente de modo común que viene en cada línea ve una impedancia diferente. Como tal, se genera un voltaje diferente en cada pin y se introduce y amplifica el ruido. En el caso A, cada señal ve la misma impedancia, genera voltajes idénticos y esos se cancelan.

Los auriculares no son particularmente susceptibles al ruido inducido, en comparación con las entradas del amplificador de audio.

Un amplificador de audio puede tener una impedancia de entrada de muchos kilohms. Los auriculares suelen ser de alrededor de 32 ohmios.

Si una señal cercana induce una pequeña corriente desequilibrada en el cable de señal, eso puede producir un voltaje significativo en la entrada de un amplificador de alta impedancia (V = IR). Mientras que para un altavoz de auriculares de 32 ohmios, la corriente es demasiado trivial para ser escuchada.

Cada vez que se aplica un voltaje a través de un par de cables a una carga, es diferencial pero no necesariamente balanceado.

  

Sin embargo, algunos pares de señales tienen controladores diferenciales, como amplificadores de potencia de audio para automóvil y RS485. Pero no confunda eso con el hecho de que lo que se recibe es un voltaje diferencial, incluso si la referencia de retorno es 0v o tierra. Sin embargo, las diferencias en las tierras pueden causar ruido cuando se usa tierra como una referencia común. Muchas fuentes de audio utilizan un terreno flotante, a diferencia de las torres de PC conectadas a tierra, por razones de EMI.

Cuando una tensión o corriente adicional se acopla a ambos cables por igual, por ejemplo, la inductancia mutua o la capacitancia, se aplica una tensión de modo común de acuerdo con la impedancia CM * Corriente CM.

Esto se convierte en un voltaje diferencial si la impedancia de cada línea es significativamente diferente. Para un orador, el conductor es < < 1 Ohm al igual que el retorno a tierra, por lo que la diferencia no es significativa. Pero para un micrófono de 600 ohmios con retorno a tierra, la diferencia es significativa, por lo que se usan en modo equilibrado.

Para una señal digital larga, la inductancia de línea es significativa, por lo que un RS-485 de baja impedancia diferencial equilibrada funciona mejor y en distancias más largas con un receptor balanceado.

Un cable coaxial no está balanceado, pero el cable interno está blindado de modo que cualquier voltaje de ingreso sea el modo común, por lo que se comporta como una señal balanceada. Sin embargo, una conexión a tierra deficiente a lo largo del cable distribuido puede ocasionar que las señales de CM dispersas, como las de un tren cercano, ingresen al cable coaxial CATV.

Cuando el campo magnético o eléctrico distraído interfiere con la impedancia desequilibrada de un par de cables para crear una señal diferencial "significativa", debe agregarse un estrangulador BALUN o debe usarse un STP de alta calidad con controlador y receptor equilibrados.