点 | 名称 | 点 | 名称 |
A | MIXER 电源线保护接地连接点 | B | POWER AMP电源线保护接地连接点 |
A-C | MIXER 机壳接地点 | B-C | POWER AMP 机壳接地点 |
A-S | MIXER信号地(与机壳接地短路) | B-S | POWER AMP信号地(与机壳接地短路) |
GND | 电源保护接地接地点 | ||
接地环路的发生原因
由于音频设备通常是金属壳-基于安全理由安全规范强制要求机壳必须被接地到电源保护接地线
而每台设备回到接地点的距离不同
基于V=IR假定对地有漏电流I等量 则
距离远的/电阻大的>>>>压差大
距离近的/电阻小的>>>>压差小
形成了远近设备间 机壳上的电压不同
于是因为压差-有第二个电流 透过信号线的屏蔽接地在流动
这被称为” 接地环路”
检查电压的工具
请见过往帖子
接地环路的声音特征
由于是电源保护接地 因此是当地交流电频率的基频
也就是50Hz 或60Hz
接地环路噪音不发生的方法
同样还是看到V=IR 公式
从当中思考如何不发生接地环路”流动”
V=IR 公式三角形
图片来自于网络
一个最简单的例子是我们在一个最简单的音响系统上 调音台 功放紧挨着
此时接地点相同/非常近=电阻几乎没有>不存在压差
因此没有电流流动可能
但是如果确实存在压差
则需要将地点断开 使电流无法流通-环路无法构成
类似的进一步作法还有在屏蔽层与接地脚上焊接一个电容
这会选用0.01 µF 到 0.1 µF 的陶瓷电容
在60Hz 低频时由于电容隔离直流-因此类似于开路
而在RF射频频率则趋近于接地可以将线缆上的射频干扰从机壳上导出
这可以参考下列这些文章:
https://www.ranecommercial.com/legacy/note165.html
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/capacitor-between-xlr-shell-and-ground-pin.34888/
https://www.jensen-transformers.com/wp-content/uploads/2014/08/generic-seminar.pdf
能断开与不能断的接地 是那些
机壳跟电源接地线接通 是为了避免内部设备故障时对金属壳漏电时传导到人体
因此使用优势的低电阻铜导体将其导出到电源接地;并有机会因为大电流促使空气开关跳脱!
这个电源保护接地是绝对不允许断开的!
因此只能断开信号接地
为何早期不容易发生接地环路噪音
1.早期保护接地观念没有建立
2.加上用户舍不得购买有保护接地的3C(单相) 5C(三相)电源线
因此两端没有压差基础-保护接地没有建立的状况下
接地环路噪音就不容易发生!
最早期的美标插头 NEMA 1-15 没有接地
后期已经改为有接地插头
图片来自于cdn.shopify.com
隔离!隔离! 为何老外的隔离器长那样?
最近大家都在大量的使用隔离器
那隔离器应该是什么面貌
为何老外的隔离器长那样?
我们归结出下列原因:
1.结构札实
2.铁壳体强化电磁屏蔽
3.支持多接口
4.应对电源接地与否的复杂情况
图片引用自PROCO
著作权利归属原作者所有
我们非常强调
隔离器必须揭示插座与变压器的连接方式
因为这样有助于判断
信号如何出入以及兼容性!
讨论Radial SB-6 的线路接法
图片引用自Radial
著作权利归属原作者所有
*图画得有点怪 T点有点靠近 | ||
输入端口 | 非平衡 | 平衡 |
T 变压器 | 正 | 正 |
R不连接 | - | 负 |
S变压器 | 地 | 正 |
这边依照图说推断
平衡式应该是取正-地 但并不是一个好的设计
因为等量吸收干扰的负端没有进来
但在短距离/线性电平等级具有可用性
| ||
输出端口 | 非平衡 | 平衡 |
T变压器 | 正 | 正 |
R变压器 | 地 | 负 |
S地 | 地 | 地 |
根据您使用的电缆类型，SB6将自动进入平衡或不平衡模式。
搭配接地悬浮开关，可断开输入和输出之间的音频信号接地，实现完全隔离。
我们应当理解
Radial SB-6是利用TRS TS 插头脚位间的兼容性起到兼容非平衡与平衡的效果
至于立体声 还是要乖乖地用两个变压器+两条线才能连通左右声道
我们也进一步参考对比ART DTI
图片引用自ART
著作权利归属原作者所有
输入连接 | TRS 插座 | ||||
变压器 | XLR | RCA | TRS | TS非平衡 | TRS平衡 |
变压器● | 2正 | 正 | T | 正 | 正 |
变压器- | 3负 | 负 | R | 地(杆子短路) | 负 |
机壳接地/默认对变压器跳空 | 1 | 跳空 | S | 地 | 地 |
输出连接 | TRS 插座 | ||||
变压器 | XLR | RCA | TRS | TS非平衡 | TRS平衡 |
变压器● | 2正 | 正 | T | 正 | 正 |
变压器- | 3负 | 负 | R | 地(杆子短路) | 负 |
机壳悬浮 | 1地 | | S | 地 | 地 |
两个产品的差异在于对于信号地的处置态度
SB-6 的变压器输入端基本上就是非平衡
透过脚位设计 取得平衡的热地信号
DTI 则是以平衡式为主-变压器取得平衡的热冷信号
透过TS 的长杆子对平衡冷端输入地信号,并且直接将输出端悬浮地
一开始提到的 PROCO IT-1 也是与DTI类似的结构
但是设置有悬浮地的开关
因此透过这三个案例说明:
任何一个隔离器 都应该负责的公告插座型态 接线方式
这样用户才能快速地依照逻辑判断
这个插头/这个信号进去是否有效?
以及对于多种信号的兼容程度
如何选择隔离器
接脚图是否公告
最好是印刷在机壳上
有助于用户使用各种接线时 进行分析排查
确认允许输入的工作电平 频率响应 与失真度 是否在你的使用范围内
例如SB-6 宣告:
最大输入：>+25dBu
频率响应： 20Hz-20KHz+/-1db
动态范围： >140分贝
总谐波失真：<0.0008% @ 1kHz
就可以让您放心的使用
强调这一点是因为 变压器本身有输入电平上限与失真问题
所以务必确认!!
平衡与非平衡
输出接口如果是平衡式的 通常在应对接地环路上会较有优势
可以进行接地悬空
而设备若可以兼容平衡与非平衡 应该是较好的选择
给下一设备的电平能力 输出阻抗
为了与下一设备更好的对接 输出阻值需要对应
通常输出:输入阻抗1:5~1:10为优选
但是平衡与非平衡接口背后所对应的阻抗
却通常难以兼得
例如:SB-6 设定的输出阻抗 是600Ω 是一个偏向LINE IN的折衷
电平 | 常见接口 | 隔离器输出 | 设备接口阻值 |
LINE | 单声道通道平衡 立体声通道非平衡 | 100~600Ω | 10K |
MIC | 平衡式 | 3K |
结束语
噪音问题永远不是只有接地环路
但是挑选正确隔离器与确认电压的工作不可免
随着数字电路 开关电源电路的普及
还有其他样态的噪音在现场发生
建议在动手排查前先听清再动手
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