Почему «оболочка» разъема XLR не должна быть подключена к контакту 1?

Я не совсем понимаю стратегию заземления разъемов XLR . В статье Википедии о 3-контактном разъеме XLR говорится следующее:

Упомянутые выше стандарты AES рекомендуют никогда не подключать оболочки разъемов, смонтированных на кабеле, к контакту 1 или экрану, поскольку непреднамеренный контакт оболочки с другой заземленной поверхностью во время использования может создать нежелательные пути тока для тока короткого замыкания, потенциально вызывая гудение и другие помехи. шум.

Чем «оболочка» отличается от «щита»? Что они подразумевают под «аварийным» током, о каком сценарии здесь говорят?

Я думал, что два сигнальных провода проходят внутри проводящей трубки, которая экранирует провода от внешних источников шума, и эта трубка должна быть заземлена, чтобы любая электромагнитная энергия, попадающая на экран, отводилась на землю.

«Оболочка» разъема против «экрана» кабеля
если вы хотите по-другому взглянуть на это, это может быть в теме "звуковой дизайн"
Оболочка отличается от экрана тем, что экран кабеля изолирован от внешнего контакта, а оболочка разъема — нет. Следовательно, существует опасность того, что оболочка незакрепленного разъема коснется других металлических предметов и подхватит блуждающие токи, ухудшающие качество аудиосигнала. Этого не происходит с экраном кабеля, так как он окружен изоляцией.
Найдите «Проблема с контактом 1». Подключение экрана к шасси в точке входа — это одно, подключение экрана к внутренней линии заземления (которая затем возвращается к заземлению корпуса) может показаться, что это одно и то же, но возникает много других проблем.

Ответы (3)

Есть много причин, таких как безопасность и качество звука при избежании контуров заземления и электромагнитных помех.

И вы можете посмотреть на проблему с точки зрения кабеля или с точки зрения устройства.

По сути, имея стандартизированный безопасный способ соединения кабелей вместе, решение о том, как подключиться к металлическим частям разъема на кабеле, остается за разъемом на стороне устройства.

Прежде всего, распиновка разъема XLR такова, что контакт 1 является общим контактом заземления аудиосигнала, контакты 2 и 3 — симметричными аудиоконтактами, и в зависимости от того, как вы хотите его посчитать, контакт 4 — это оболочка разъема.

На устройстве металлический корпус устройства обычно подключается к контакту 4 разъема XLR, поэтому, если устройство заземлено через сетевую вилку или другим способом, металлическая оболочка разъема также заземляется через металлический корпус устройства. Со стороны устройства имеет смысл соединить металлическую оболочку разъема с металлическим корпусом, чтобы он не плавал в неподключенном состоянии и действовал как заземленный экран над разъемом устройства, где провода не перекручивались.

Источник питания устройства может быть плавающим, т. е. не заземленным, поэтому общая земля контакта 1 предназначена только для аудиоцепей, она может даже не подключаться к металлическому корпусу или заземлению сети, в зависимости от конструкции источника питания. Очевидно, что независимо от того, заземлено металлическое шасси или нет, металлическое шасси может быть емкостно связано с аудио заземлением, чтобы предотвратить плавающие металлические части, что опять же плохо для электромагнитных помех.

Когда корпус заземлен на металлическом шасси, это позволяет подключить реальную общую землю внутри устройства, как лучше всего подходит для заземления, чтобы свести к минимуму контуры заземления, например, в виде звезды с одной точкой, вместо того, чтобы пропускать токи заземления. через металлический корпус устройства.

Затем аспект безопасности. Кабель имеет изоляцию, но разъем XLR металлический, и обычно при обращении с разъемом вы касаетесь металлических частей.

Если у вас есть кабель, который соединяет оболочки обоих разъемов вместе, то есть риск поражения электрическим током, потому что если вы держите один конец кабеля за металлическую оболочку при его подключении, а другой конец подключен к неисправному оборудованию или чему-то еще приводит к контакту провода с опасным напряжением, это опасно. Просто лучше оставить металлическую оболочку вообще не соединенной с кабелем, так что вам придется касаться контактов в разъеме, чтобы это было опасно.

И именно поэтому штырек 1, общее заземление аудио, используется для экранирования двух симметричных аудиопроводов, а оболочка разъема специально отсоединена от кабеля, а подключенное устройство определяет, как подключена оболочка.

Иногда из пластика изготавливают и корпус разъема, если это не имеет значения для экранирования соединений внутри разъема.

Вот как работают кабели XLR для аналогового звука, для AES/EBU, для DMX-512 и даже кабели DIN для аналогового звука и MIDI.

Я думаю, что общая причина этой путаницы заключается в том, что плохие схемы и привычки привели к гулу сети в аудио из-за тока заземления 50 Гц, входящего в аудиосигнал. Быстрый способ устранить неприятный шум часто заключался в том, чтобы разрезать непрерывный контур заземления в одной точке, устраняя циркулирующий ток заземления.

ИМХО, это привело к охоте на ведьм за заземленными экранами (что хорошо) и даже привело к абсурдным вещам, таким как кабельные экраны, которые остаются полностью плавающими из-за страха перед контурами заземления.

Короче говоря: да, подключите экран кабеля к корпусу GND и относитесь к контакту 1 также как к корпусу, когда у вас сбалансированные сигналы. Правильно проектируйте звуковые цепи, чтобы токи заземления не попадали в сигнал. Тогда у вас не будет проблем с контурами заземления, лучшей помехоустойчивостью и меньшими проблемами ЭМС.

Afaik, USB имеет определение одностороннего заземления, по крайней мере, для некоторых приложений. Я думаю, что это всегда немного двусмысленно. И может снова привести к плавающим экранам кабелей. И экран с односторонним заземлением плохо защищает от магнитных помех. Проблемы с электромагнитной совместимостью могут быть не столь очевидны в чисто НЧ-усилителях, но с классом D, bluetooth, микроконтроллерами и всеми этими современными вещами надлежащая электромагнитная совместимость также должна быть принята в звуковом оборудовании. @MathKeepsMeBusy
Да, возьмите оборудование, у которого нет проблем с контактом 1, и вам будет намного лучше, независимо от того, что делают ваши кабели.
Это вообще не решает вопрос о заземлении корпуса разъема...
@endolith Об этом говорится в последнем абзаце, где я говорю, что его следует подключать для сбалансированных сигналов.
@tobalt Экран кабеля и оболочка разъема - это не одно и то же.
@endolith Но они должны быть! Если их нет, то кабель разведен не по своему назначению.
@tobalt И на чем вы основываетесь для этого утверждения? В стандарте AES54-1-2008 говорится: «Экраны всех переносных кабелей и соединительных линий должны быть подключены к назначенному контакту экрана на каждом конце… Не должно быть соединения постоянного тока между назначенным контактом экрана и какой-либо проводящей оболочкой».
@endolith достаточно честно. вы официально правы. Однако я поддерживаю свое утверждение о том, что экран выполняет ту же функцию, что и проводящая оболочка разъема. оба должны быть связаны непосредственно с корпусом устройства с точки зрения электромагнитных помех. Таким образом, не имеет значения, подключены они к кабелю или нет, потому что устройство все равно свяжет их вместе, когда штекер будет вставлен в правильно спроектированное устройство.
@tobalt Я просто говорю, что есть несколько противоречащих друг другу «официальных» способов сделать это, так что это не так просто, как «они должны быть!» AES54 говорит, что необходимо установить радиочастотное соединение с оболочкой, но не, например, соединение постоянного тока/аудио/60 Гц.

Разъем корпуса XLR почти всегда подключен к корпусу и никогда не является плавающим. Если вы используете кабель с обеими оболочками, привязанными к экрану, вы соединяете шасси вместе. С точки зрения предотвращения контура заземления вам это может не понадобиться.