Кабели — это наука сама по себе и для того, чтобы получить представление, как это сложно, вы можете прочитать Pin 1 Revisited от Jim Brown, SCIN (Shield Current Induced Noise) также от Jim Brown и главу 9 из Morrison (Grounding and Shielding Techniques in Instrumentation, Ralph Morrison / «Заземление и экранирование в устройствах»).
Однако есть хорошие новости: в относительно благоприятной среде жилища, при использовании в домашних системах коротких кабелей, они не обязательно должны быть критичным фактором.
Тем не менее я остановлюсь на нескольких важных замечаниях.
- Кабели как излучают энергию, так и подвержены воздействию электромагнитных волн от других устройств. Электромагнитные волны имеют две составляющих: электрическое поле и магнитное поле.
- Разные свойства кабеля позволяют бороться с разными составляющими электромагнитного поля. От электрических полей кабель защищен экраном, и самым хорошим материалом для этого является плетёная медная проволока. Чем туже она сплетена — тем лучше!
- Свитая пара проводов относительно невосприимчива к магнитным полям, так что вы можете использовать экранированную витую пару для всех ваших кабелей.
Это правило действует даже для кабелей питания, правда, скорее всего, для этого применения вам потребуется более толстый провод.
Другой важный фактор — сопротивление постоянному току или низкочастотное общее сопротивление проводов заземления — мы хотим добиться как можно более низкого значения в этом элементе. Причина такого внимания к проводам заземления рассматривалась нами в разделе 3.2, где мы соединяли компоненты между собой.
Глава 3.9. Другие соединения.
Моя мама, бывало, говорила, показывая на что-то, что я только что нашёл: «Не трогай это, ты же не знаешь, где эта вещь была раньше!»
Цифровые аудио сигналы — из того же теста: вы заранее не знаете, где они побывали.
Часто источники сигнала построены с использованием импульсных блоков питания, которые вываливают тонны мусора в систему заземления. В качестве примера можно привести компьютер или видеосистему. Для наилучших результатов цифровая система должна быть изолирована от аудиосистемы как можно сильнее, как по питанию, так и по сигнальному выходу.
Цифровая и аудио системы должны быть подключены к разным цепочкам электрических розеток.
Методы изоляции сигнала зависят от интерфейса подключения. Например, Toslink, при всей его бедности характеристик, тем не менее обеспечивает гальваническую изоляцию.
SPDIF или AES должны подключаться через импульсный трансформатор. Правильно подключить USB несколько сложнее. Если вы разрабатываете свой собственный вход, вы можете использовать оптопары или магниторезистивные изоляторы (GMR), преобразовать поток, например, в SPDIF и подключить его затем через импульсный трансформатор. Хоть я и не использовал ни одного из них — на рынке имеется большое количество внешних USB-изоляторов.
Статья Thomas Kugelstadt-а “When good grounds turn bad!” (Когда хорошее заземление оборачивается кошмаром) является хорошим вводным материалом по проблеме соединения с цифровыми устройствами и даёт представление о том, что можно сделать, чтобы устранить проблемы. Несмотря на то, что статья использует интерфейс передачи данных RS-485 в примерах, принципы годятся для подключения любого цифрового интерфейса.
Даже аналоговые сигналы (в цифровых устройствах) испытывают проблемы: если верить Jim Brown и его статье: “Практически все звуковые карты в компьютерах имеют Проблему Первого контакта”.
Кабельное телевидение — ещё одна проблемная область, вызывающая гул в аудиосистемах. Практически все земли в кабелях отличаются по уровню от того, что присутствует в электрических розетках, и требуют изоляции с помощью радиочастотного изолятора. Спутниковое телевидение также вызывают аналогичные проблемы и требуют изоляции, однако, в данном случае, здесь требуются совсем другие изоляторы, чем для кабельного телевидения. Поиск в Интернете даст вам множество вариантов таких устройств.
3.10. Обзор проблемы соединений и методы ее решения.
- Обеспечьте выделенную линию электропитания для аудио компонентов, или, по крайней мере, не подключайте к используемой линии питания шумящих устройств.
- Включайте все аудио компоненты в один удлинитель или в один блок розеток.
- Обеспечьте отдельную линию электропитания для компьютеров, телевизоров и других устройств, имеющих импульсные блоки питания.
- Используйте изолированные интерфейсы для соединений между:
- Аудиосистемой и другими устройствами, такими как компьютер и телевизор.
- Устройствами, имеющими Проблему Первого контакта и другими устройствами.
- Компонентами Class 1 и Class 2. Изоляция может не потребоваться.
- Компонентами Class 1 и содержащими изолятор защитного заземления. Изоляция может не потребоваться.
5. Петли – это не беда, главное — что в них.
6. Используйте экранированную витую пару толстых проводов для межкомпонентных кабелей.
7. Нарисуйте карту соединений земель ваших компонентов в системе.
Статья Bill Whitlock-а Understanding, Finding, & Eliminating Ground Loops in Audio & Video Systems (Объяснение, нахождение и устранение земляных петель в аудио-видео системах) содержит много ценной информации по разрешению проблем соединения компонентов в аудиосистеме.
