Земляная петля в автозвуке что это такое

Опубликовано: 18.05.2024

Прошло уже два месяца с предыдущей записи, один месяц можно вычеркнуть, так как я провалялся две недели в больнице, а потом еще две недели отходил от болезни дома. Просто не повезло, подхватил мышиную лихорадку.

А трешки как не было так и нет.
В предыдущей записи я грешил на усилитель Audiosystem Twister F2-190 как на источник наводок.

Связался с бывшим хозяином, человек оказался крайне адекватным, объяснил мне что никаких проблем с усилителем не было и дал несколько советов как избежать наводок в системе. Я не очень внимательно прочитал его советы а зря, как показали дальнейшие события один из советов был лекарством. Короче, я не до конца ему поверил и взял такой же усилительTwister у одного земляка из нашей группы SQ Поволжье для теста, чтобы подключить в свою систему и точно понять, наводка идет из за Twister или все же нет.

Подключил я другой Twister и что вы думаете? Правильно, наводка никуда не ушла. )) Получается дело не в усилителях.
В дальнейшем я просто голову сломал, как так, подключаешь Sinfoni 4 канала-наводки нет, подключаешь любой Twister 2 канала -наводка есть. Для эксперимента был куплен дешевый двухканальник MTX 6152 за 2500р, недооцененный усилитель как по мне, бешеное разделение каналов и просто громовой бас. Только вот незадача, этот усилитель тоже засвистел при подключении.

Опять были танцы с бубнами с двадцатью вариантами подключений которые не дали результата, кроме того, из за многократного съема и установки магнитолы я повредил косу:

В так называемых ремонтных мастерских нашего города ремонтировать данный разъем отказались буквально все. Хорошо, что я нашел умельца на авито, который ремонтировал наушники (!) и он легко и не дорого перепиновал мне разъем буквально за 1 вечер. Только это оказалось не все. Оказалось, что внутри разъема один пин стал ерундить и плохо конектиться, из за этого появился скрежет в динамиках, короче, я просто уже психанул и попросил парня выпаять разъем и впаять мне межблоки в плату. Парень очень удивился но взялся за работу. Он прямо как левша из мультика, может подпаять даже блоху))
Сделал опять же, не дорого, получилось вот так:

Да, все у него получилось все прикольно, но наводка осталась…
Описать мое настроение? Примерно, я чувствовал, что меня растоптали или мне на плечи опустилась бетонная плита.
Опять я начал думать, почему у меня свистят двухканальные усилители (подключал даже моноблок к мидам, он тоже засвистел) но не свистят четырехканальные усилители? Для чистоты эксперимента опять же взял у земляка из группы усилитель EOS с четырьмя каналами и подключил.

И знаете что? Наводок НЕТ. EOS оказался не совсем плохим усилителем, по низу вроде неплохо, и поверху тоже удовлетворительно, если бы не их фирменный окрас звука то я бы их даже рассматривал для себя, но нет… не мое это, не люблю я крашенный звук.
Короче, я уже устал бороться, все что описано выше далеко не все действия которые я сделал, чтобы избавиться от наводок. (Например, RCA мафона несколько раз прозванивали на массу, преды тоже проверяли внутри, проводки на RCA подпаивали на массу корпуса и еще много чего). Просто все это долго писать и многое я уже подзабыл. Также, из за всей этой суеты я тормознул работу над подиумами для СЧ.
В конце концов, я просто решил поставить компактный четырехканальник вместо двухканальника и взять у него пару каналов мостом, а лучше просто пару каналов на НЧ, чтобы быть уверенным что задержки с ГУ остались корректны. Проблемка в том, что под водительским сиденьем у Фокуса места по высоте оказалось гораздо меньше чем под пассажирским и усь, соответственно, нужен был компактный. Компактных и мощных четырехканальников с хорошим звуком совсем не много. Было решено купить Mosconi gladen one 120.4.

При подключении наводок не было обнаружено. У меня появились 4 канала вместо двух. Сиденье не до конца стало двигаться вперед, не хватало прямо пару делений, упиралось в усь по высоте, но это ничего, в такой позиции оно редко бывает.
Я не удержался и поставил Mosconi вместо Carrozzeria в полную полосу в свою двушку, хотелось оценить звук. Усилитель вообще не понравился, звук глуховат, как будто слушаешь через лист гипсокартона, есть какое-то эхо, что ли. Интонации голосов иногда срываются на какой-то визг, чувствуется какая-то грязь в звуке, образы крупные, бас не выраженный а какой-то расплывчато- масштабный. Было пару плюсов, но в общей куче огромных минусов я не стал на них даже обращать внимание. Короче, я расстроился, не легла душа у меня к этому дурацкому Mosconi. Старичок Twister был гораздо приятнее и лучше по звуку. Я его давно поставил на продажу, но он никак не хотел продаваться.
Я снова поднял все форумы с ветками по борьбе с наводками, прошелся по всем 20 пунктам причин и понял, что все их уже перевыполнил, кроме одного, 20-го, под названием "Земляная петля".
Я внимательно изучил данный пункт, посмотрел видео на youtube, взял себя в руки, пошел и разобрал машину, собрал плюсы и минусы с двух фронтальных усилителей и протянул плюс и минус с магнитолы и посадил все это добро на один дистрибьютер (точнее два, один собрал все плюсы, другой все минусы) и все это добро пошло на аккумулятор. Внимание! Все плюсы и все минусы должны быть в одной точке на дистрибьютере, который сидит на силовом проводе с аккумулятора, любое расхождение с этим правилом приведет к тому, что ничего не получится.Для чего это делается? Для того чтобы развязать земляные петли.
Что такое земляная петля? Объясню как помню, могу быть не точным. Такая петля получается, обычно, когда в системе много усилителей и они подключены на разные минусы (кузов-аккум) и разными сечениями проводов. Через провода RCA усилители передают свои разные потенциалы массы на магнитолу у которой тоже свой минус на массу и свой потенциал. Из за разности минусовых потенциалов возникает такой хреновый эффект как земляная петля. Такой эффект может возникать даже на профессиональной системе с образцовой проводкой из за особенности усилителей, некоторые усилители просто не уживаются друг с другом, в таком случае просто меняют какой-то усилитель. Но чаще, виновата схема подключения с разными минусами и сечениями проводов на плюсы. Образующиеся земляные петли начинают работать в обратную сторону, они собирают все наводки с кузова авто в динамики.
Короче, у меня все получилось, причиной наводки была земляная петля и изменения коммутаций развязали эту петлю, потенциалы минусов сравнялись и все заработало образцово. Я боролся с этим пару месяцев, а есть люди которые боролись по пол года, многие смирились и ездят так. Я не смирился и дожал вопрос.
Прежний владелец Twister еще тогда написал мне совет чтобы я собрал все плюсы и минусы в одну точку, я вроде бы пытался сделать это частично, но полумеры тут не работают.
Twister снят с продажи и торжественно водружен на свое место под водительским сидением, Mosconi уехал к прежнему владельцу, возобновилась работа над подиумами на СЧ.
Наконец-то, все хорошо.)

Всем привет!
Ребята, это мой первый пост, и хочу посвятить его проблеме возникающих шумов в аудиотракте.

В схеме соединения аудиоаппаратуры, когда любая звуковоспроизводящая аппаратура и активная акустическая система подключаются в две разные розетки с заземлением, появляется «паразитный земляной контур» в цепи питания аппаратуры.

Немного Физики

Заземление / зануление в зданиях выполняется обычно в одном месте, на цокольном этаже или в подвале. Защитные контакты всех сетевых розеток, установленных в здании, должны быть присоединены к этому заземлению. Если все оборудование подключено к сети питания через одну розетку, то проблемы не возникает. Она возникает в том случае, когда электрически связанные друг с другом устройства (например, компьютер и активная акустическая система) подключены к сети питания через разные розетки. Вследствие неравенства сопротивлений соединений на землю в контуре заземления, образованном соединенными между собой устройствами, протекает ток, который создает фон, накладывающийся на полезный сигнал.

Шумы и Фон переменного тока

Любому, кто имеет опыт работы с аудиоаппаратурой, знаком громкий фон, возникающий в громкоговорителях при подключении аппаратуры и включении ее в рабочий режим. Компьютерное оборудование не является исключением, поскольку и оно питается от сети переменного тока. При неправильном заземлении, т.е. при нарушении надлежащей развязки сигнальных цепей от цепей питания, на полезный сигнал накладываются помехи в виде шумов и фона переменного тока.

В схеме любого радиоэлектронного устройства, в том числе аудиоаппаратуры, все напряжения “привязаны” к внутренней земле схемы, потенциал которой принимается равным нулю, и все напряжения измеряются относительно внутренней земли схемы. Благодаря этому обеспечивается возможность выделения полезного сигнала на фоне помех.
При соединении радиоэлектронных устройств сигнальным кабелем земляной проводник кабеля соединяет их внутренние земли, уравнивая их потенциал. Эта так называемая сигнальная земля может быть и не привязана к потенциалу земли, как это имеет место в цепи заземления аппаратуры, но сигнальные цепи всех радиоэлектронных устройств, соединенных между собой, оказываются привязанными к одному общему опорному потенциалу.

К сожалению, соединение радиоэлектронных устройств между собой таит в себе опасность возникновения паразитного контура заземления. Если в схеме соединенных между собой радиоэлектронных устройств существует несколько соединений с точкой заземления по сети питания, вследствие неодинаковости их сопротивлений по паразитному контуру заземления протекает ток, который создает наводку (фон) частотой 50 Гц в сигнальных кабелях, соединяющих аудиоаппаратуру, которые действуют, как радиоантенны.

Самой распространенной причиной фона сети питания являются паразитные петли заземления аппаратуры. В сетевом кабеле питания любого радиоэлектронного устройства предусмотрен третий, заземляющий, провод, которым устройство через сетевую вилку и розетку соединяется с общей точкой заземления электрооборудования в здании. Подключение всех устройств, которые соединены между собой сигнальными кабелями, к сети питания через одну сетевую розетку уменьшает вероятность возникновения паразитных контуров заземления, хотя не устраняет ее полностью.

Как это лечится?

Самый простой и надежный способ избавиться от сетевых наводок — подключить все оборудование к сети через одну общую сетевую розетку. Если полностью устранить фон сети таким способом не удается, то используются следующие два способа борьбы с сетевым фоном. Если вы умеете пользоваться паяльником, отпаяйте земляной провод (экран) на одном конце сигнального кабеля от разъема (на одном, а не на обоих концах, так как экран обеспечивает защиту от радиопомех!).

Самый действенный способ — отсоединить с помощью переходника, одно из устройств (например ноутбук) от общей цепи заземления по сети питания (с помощью переходника с трехконтактной вилки на двухконтактную, либо использовать удлинитель без заземления). Но не следует делать это для всех устройств одновременно, так как в этом случае на корпусе аппаратуры может появиться “плавающий потенциал земли”, опасный для жизни.

В некоторых усилителях мощности в земляную цепь включен резистор небольшого сопротивления.

Для чего он нужен?

Идеальный усилитель, как его представляет теория усилителей, показан на рис. 1. На вход подается входной сигнал, а на выходе в каждый момент времени устанавливается напряжение больше чем на входе в Ку раз, где Ку – коэффициент усиления усилителя.

В таком усилители входная и выходная цепи разделены – это совершенно разные цепи и они никак не связаны. Источник сигнала замыкается входной цепью, а выходная цепь, состоящая из блока питания (именно из него в нагрузку поступает электрическая мощность) и регулятора (он нужен для того, чтобы устанавливать в нагрузке нужное напряжение) – сама по себе. Подобные усилители реально существуют, и его в принципе можно сделать из «обычного» усилителя, включив на его вход и/или выход сигнальный трансформатор. А вот источник питания и нагрузка обязательно имеют общую точку, это важный момент.

В реальности гораздо удобнее иметь один провод общий для всего устройства, и даже общий для нескольких устройств. Тогда все напряжения во всех точках схемы можно измерять (и прикладывать) относительно этого общего провода. Такой принцип конструирования очень удобен, он имеет множество достоинств и поэтому применяется более чем очень широко. Честно говоря, я вот так с ходу и не смог бы придумать ряд цепей, существующих в реальном современном усилителе, если бы в нем не было общего провода – «земли». А раз есть провод, общий для всех цепей усилителя, то и входная цепь, и выходная цепь – обе они должны быть соединены с этим общим проводом, рис. 2. Этот общий провод по ряду причин соединяют с корпусом устройства.

Почему я так подробно про это говорю? Потому, что собираюсь разъединить эти только что соединенные мною земли входа и выхода.

К сожалению, все так хорошо только на бумаге.

В реальности по участку АВ, связывающему входную и выходную цепи, ток может протекать:

1. В реальном усилителе нет отдельно входа и отдельно выхода. В нем много разных элементов «сопровождают» сигнал от начала и до конца. Токи этих элементов могут протекать по участку АВ, и тут ничего не поделаешь. В этом случае стараются сгруппировать токи так, чтобы те, которые больше относятся ко входной цепи протекали в точке А, а те, которые относятся к выходной цепи протекали в точке В.

2. Неудачный монтаж. Источник питания обязательно соединен с выходной (силовой) землей. И в ней всегда протекает ток нагрузки. При неудачном монтаже этот ток нагрузки может попасть во входную цепь, или повлиять на нее.

3. Ток через участок АВ может быть создан другими блоками усилителя. Об этом поговорим подробнее позже.

Что плохого в том, что через участок АВ на рис. 3 будет протекать ток?

1. Так как сопротивление участка АВ не равно нулю, то по закону Ома на нем возникает напряжение (помеха), пропорциональное протекающему току. И это напряжение помехи складывается со входным напряжением усиливаемого сигнала.

2. Ток по участку АВ может быть вызван внешними причинами, например, наличием земляной петли. Это самый неприятный случай: мало того, что земляная петля вредна и ток, текущий по ней вреден, так еще этот ток может быть никак не связан с усиливаемым сигналом, и может содержать неизвестно что. И это «неизвестно что» создает напряжение, поступающее на вход усилителя. Особенно все становится плохо, если блоки усилителя соединены между собой неправильно (вот статья про правильное соединение блоков усилителя).

Пример образования земляной петли показан на рис. 4.

В этом случае на вход усилителя мощности поступает как минимум две помехи:

1. Помеха, циркулирующая по земляной петле.

2. Помеха, вызванная током питания, протекающим из точки D1 в точку С. По идее ток источника питания в предварительный усилитель должен поступать по такому пути: D1-C1-C. Но ведь есть еще другой путь по другим проводам: D1-D-A1-B-C. Второй путь параллелен первому, сопротивление у проводов маленькое, вот ток и течет.

Как с этим бороться? Проще всего было бы вернуться к изначальной схеме, где нет провода АВ (провод А1-В на рис. 4 и 5) и вход отделен от выхода. Но нельзя – усилитель спроектирован на основе того, что у всех цепей один и тот же потенциал земли. А что если разорвать провод на участке АВ не совсем, а «частично»? В разрыв включаем резистор с маленьким сопротивлением 1…2 ома, но это сопротивление в десятки раз больше, чем сопротивление провода, который мы разорвали. Главное при этом земляной провод разорвать в таком месте, чтобы земли входных цепей остались присоединенными к входу, а земли выходных цепей – присоединенными к выходу. Т.е. чтобы включаемый в земляную цепь резистор не повлиял на работу цепей усилителя, рис. 5. Что тогда получится?

Точка включения земляного резистора выбирается так, чтобы через нее никакой специальный ток не протекал. Тогда напряжение на этом резисторе будет равно нулю, и потенциалы входной и выходной земель (левого и правого по схеме концов резистора) будут одинаковы. То есть земля как бы остается и ее сопротивление как бы остается равно нулю. То есть работа усилителя никак не нарушится. С другой стороны, сопротивление земляной петли возрастет, и ток помех по ней циркулировать не будет. Да и ток, текущий из точки D1 в точку С, пойдет по земле блока питания через точку С1, а в усилитель мощности вообще не потечет. Кроме того (это тоже важный момент), земляной резистор – это преграда для смешивания между собой входных и выходных токов: он мешает этим токам затекать в чужую цепь.

Это мое описание работы земляного резистора весьма упрощенное. На самом деле все сложнее, и не так замечательно, как выглядит на первый взгляд. Одна из самых больших проблем – выбрать точку в которой можно безболезненно разорвать землю усилителя. Другая проблема – если вдруг через этот резистор станет протекать какой-то посторонний ток (например, вызванный неудачным монтажом, неудачным соединением блоков усилителя между собой или какими-то другими причинами), то падение напряжения на земляном резисторе будет (относительно) очень большое – гораздо больше, чем было бы без него. И все проблемы с попаданием помех во входную цепь вырастут многократно. Вот почему земляной резистор используется нечасто. И не всегда его наличие приносит пользу. В моем усилителе на микросхеме TDA7294 такой резистор есть. В этой схеме удалось удачно разделить входную и выходную земли. И почти всегда, земляной резистор приносит пользу. Но иногда люди, собравшие этот мой усилитель, пишут, что исключение земляного резистора улучшило работу усилителя (просто удалить из схемы его нельзя – нарушится электрическое соединение! если надо исключить резистор, то его заменяют перемычкой!).

Поэтому если в той схеме усилителя, которую вы собираете, присутствует земляной резистор, то используйте его. Но позаботьтесь о правильном соединении всех блоков усилителя между собой, иначе этот резистор может принести не пользу, а вред. Если в вашей схеме такой резистор отсутствует – ни в коем случае не пытайтесь его ввести самостоятельно! Если этого не смог (или по каким-то причинам не захотел) автор схемы, то у вас это наверняка не получится. Самостоятельным введением земляного резистора можно вообще испортить усилитель.

Закончить все же хочется на положительной ноте: при правильном использовании, земляной резистор очень помогает получить от усилителя в целом максимум того качества звучания, которое этот усилитель может обеспечить.

PS.

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Земляная петля в автозвуке что это такое

Немного Физики

Шумы и Фон переменного тока

Как это лечится?

Похожие публикации