После всех ужасов ,описанyых выше ,можно приступать к описанию того ,как и что нужно сделать ,что б избавиться от сетевых фонов,радио звучащего из гитары итд итп. Это кстати один из недавних эпизодов. У товарища есть желание записывать в комп свои творческие изыски,но ему мешает постоянный фон от инструментов.Директ бокс решает проблему лишь частично. Квартира постройки 80-х годов.Как там устроен контур заземления не знает ни кто... Традиционное решение-- кусок провода на батарею. Это категорически неприемлемый метод! Простой пример.Сосед решил "отмотать счётчик электроэнергии". У вас один стояк отопления. Ток полезет по батареи прямиком на корпус ваших приборов. На "землю"! Я видел "убитые" таким образом ,гитарные "примочки" и рэковые ревербераторы. В идеальном случае ,вы проводите отдельное питание в студию. Как правило ,этого не происходит по множеству причин. Но ,что бы понять глубину проблемы,предлагаю ,да что там,настоятельнейшим образом рекомендую следущие заметки . Одно добавлю ещё,--все картинки внизу статьи) Помехи. Помехи не могут возникать сами по себе, у них обязательно есть источники, о наличии которых в данном месте можно узнать только после включения всех устройств. При этом устройство, зарекомендовавшее себя как абсолютно тихое в одной студии, может шуметь в другой, да притом и очень сильно. Все зависит от источников помех, в качестве которых могут выступать компьютерные мониторы и системные блоки, холодильники, телевизоры, пылесосы и другие бытовые приборы, находящиеся не только вблизи студийной аппаратуры, но и в соседних помещениях, различное производственное оборудование, электродвигатели лифтов, другое оборудование студии и т. д. Кстати, самыми грозными источниками помех являются сварочные аппараты и дуговые печи - из этих монстров прут помехи всех возможных видов, да еще и гигантского уровня. Пожалуй, сильнее таких помех могут быть лишь помехи, производимые молниями. Итак, давайте рассмотрим основные источники помех.
Помехи по цепям питания
Как я уже несколько раз говорил, у каждой помехи есть свой источник. В данном случае таким источником является мощное устройство, а приемником помех - маломощное устройство, питающееся от той же сети, что и мощное. При этом сильные скачки тока, возникающие в цепях питания при работе мощного устройства, наводят помехи на маломощное устройство. Эти помехи отражаются на его работе и, соответственно, на выходном звуковом сигнале. Классическим источником наведения такого рода помех на микрофонный предварительный усилитель, как на маломощное устройство, может оказаться усилитель для студийных мониторов большой мощности. Включившийся регулятор уровня освещения, кондиционер или стиральная машина в соседнем помещении может добавить помех выходному сигналу, из-за этого может произойти непреднамеренное открывание какого-нибудь гейта. Звучат эти помехи, если можно так выразиться, как гудения, жужжания, трески, щелчки, свисты и т. п. Частично от такого рода помех можно избавиться путем использования хороших сетевых фильтров, однако лучше вообще не подключать к одной сети питания мощные и маломощные приборы.
Взаимные емкости
Второй причиной проникновения помех являются взаимные емкости. В этом случае источниками помех являются близко расположенные к коммутационным линиям другие коммутационные линии и различные приборы. Помеха возникает из-за того, что между близко расположенными проводниками возникает существенная емкость, способная пропускать переменный электрический ток. Следовательно, сигнал с одного провода может "перебраться" на другой. Очень часто такое явление возникает в плохих многоканальных кабелях, когда они еще и достаточно длинные. При этом на одном канале микшерного пульта слабо прослушивается сигнал, идущий на другой канал. Бороться со взаимной емкостью можно разнесением кабелей на большее расстояние или, в случае многоканальных кабелей, их заменой. Взаимная емкость между проводниками может изменяться из-за механических воздействий на кабель (это называется микрофонным эффектом). Такими воздействиями являются перемещение кабеля, его изгибание, а также рывки, встряхивания и удары. Как следствие механических воздействий можно слышать различные щелкающие звуки, шорохи и прочие призвуки.
Электромагнитное излучение
Третьими открытыми воротами для проникновения помех в устройства можно назвать то, что каждый провод коммутационной системы представляет собой антенну, которая ловит электромагнитные волны. В качестве источников таких волн могут выступать расположенные поблизости трансформаторы, радиостанции, высоковольтные линии, компьютерное оборудование, проезжающий мимо транспорт. Поэтому на фоне звукового сигнала может звучать радио, возникать посторонние гудения, шумы и прочие призвуки. Особенно это знакомо гитаристам. Для защиты от этих помех надо, в первую очередь, использовать экранированные кабели и, если это возможно, удалить источники помех. Есть еще одно эффективное средство борьбы с помехами от электромагнитных излучений - применение симметричной коммутации.
В этом случае сигнал от источника к приемнику передается не через одножильный экранированный кабель, а через экранированную пару проводов. При этом через один провод сигнал передается без изменений (этот сигнал, как и провод, называют "горячим" или "плюсовым"), в то время как через другой провод идет тот же сигнал, только в противофазе (этот сигнал, как и провод, называют "холодным" или "минусовым"). Оба сигнала приходят на симметричный вход принимающего устройства, но с помехами, которые "выловили" оба провода - антенны. На входе устройство производит вычитание второго сигнала из первого, при этом помехи вычитаются сами из себя.
Существуют два основных способа реализации симметрии в приборах: электронный и трансформаторный. Электронный способ заключается в применении инвертора. На выходе получаются два противоположных по фазе сигнала. Реализация этого способа вызывает некоторые сложности из-за необходимости компенсации маленького фазового сдвига на инверторе, вследствие которого на выходе устройства разность фаз между сигналами несколько отличается от необходимых 180 градусов. При подключении к электронно-симметричному выходу устройства с несимметричным входом могут возникнуть проблемы из-за замыкания минусового провода с землей. Производители звукового оборудования предлагают различные варианты реализации электронной симметрии.
Трансформаторная симметрия лишена этих недостатков, так как симметричность выхода не зависит от параметров трансформатора. Параметры трансформатора меньше подвержены изменению с течением времени и под воздействием внешних факторов, температуры, например. Однако трансформаторы, обеспечивающие линейные амплитудно-фазово-частотные характеристики, достаточно дороги, так как сложны в расчете и изготовлении. Что касается симметричного входа прибора, то из всех существующих способов его реализации трансформаторный вход является самым близким к идеальному дифференциальному, необходимому для правильного вычитания двух подаваемых на него сигналов.
Заземление
Заземление является хорошим способом избавиться от различных помех, которые наводятся на прибор. Однако неправильное заземление может само по себе являться источником помех. Рассмотрим классический рисунок, иллюстрирующий образование так называемой "земляной петли".
Два устройства, соединенные экранированным кабелем, питаются от одной сети, каждое при помощи трехжильного провода, одна из жил которого является земляной. При этом у устройства A есть два земляных пути: один через собственный провод питания, а второй - через экранирующую оплетку звукового кабеля и провод питания второго устройства. Так как провода заземления имеют некоторое сопротивление, то токи, протекающие по этим проводам, создают напряжение на экранирующей оплетке. Оно является помехой звуковому сигналу. Кроме того, земляная петля может работать и как антенна, а мощное устройство образует на земляных проводах серьезные перепады напряжения. И все это безобразие устремляется прямо на вход прибора! В таком случае необходимо проделать действие, которое называется "разрывом земляной петли". Если звуковой сигнал между приборами передается при помощи симметричного соединения, то это сделать очень просто - достаточно отсоединить экранирующую оплетку от разъема, подключенного к входу. На рисунке это место разрыва земляной петли отмечено крестиком. Некоторые устройства имеют специально предназначенные для этого кнопки на задних или передних панелях. Часто этого бывает достаточно, однако в случае несимметричного соединения такой фокус не пройдет. Здесь придется "отрывать" сетевую землю от звуковой, но при этом надо учитывать, что звуковая земля с сетевой обязательно должны соединяться в одной точке. Осуществить отрыв сетевой земли от звуковой без специальной подготовки достаточно сложно, если для этого на приборе нет внешних органов вроде кнопки или двух клемм, соединенных металлической перемычкой. Если такие органы есть (что встречается не часто), то надо либо нажать на кнопку, либо разъединить клеммы, вытащив перемычку. Также, разорвать земляную петлю можно полностью отключив устройство от сетевой земли. Такое в некоторых случаях разумно делать на гитарных усилителях.
Само по себе заземление нужно осуществлять следующим образом.
От каждого прибора должен идти свой земляной провод; соединить эти провода нужно в одной точке, которую по понятным причинам называют "Мекка", и эту точку... А куда ее, собственно говоря, подключить? Лучше всего - закопать в землю что-нибудь массивное и проводящее, и подключится туда. Если такой возможности нет, то можно использовать рубашку силового кабеля, например, ну и в самом крайнем случае - водопроводную трубу. Труба плоха потому, что к ней подключаются все (а она на это совершенно не рассчитана) и она может передавать на земляные провода напряжение больше, чем есть на них самих. От такого заземления может стать хуже, чем было без него. Нельзя допускать последовательного соединения заземлений приборов (плохой способ заземления показан на следующем рисунке).
При этом, во-первых, происходит увеличение потенциала на земляной шине с добавлением каждого прибора, во-вторых, может образоваться очередная земляная петля, в которой звук может запросто "удавиться"! Последовательное соединение заземлений приборов может образоваться при установке их в металлическую рэковую стойку. В таком случае надо стараться, чтобы корпуса приборов не имели электрического контакта со стойкой и между собой. Этого можно добиться использованием различных непроводящих прокладок и подкладыванием непроводящих шайб под крепежные винты. Помогает в этом случае и использование деревянных рэковых стоек.
Переходные процессы
Последнее, про что я хочу рассказать в этой части статьи - это переходные процессы. Под этими процессами можно понимать переход от одного режима работы электрической системы к другому, отличающемуся от предыдущего. По-русски говоря, переходные процессы происходят из-за выключения или включения чего-либо в электрическую сеть (звуковую и питания), при подключении источника сигнала к микшеру, усилителю или другому устройству во включенном состоянии - вообще, при любых действиях, связанных с коммутацией. Важно обратить внимание на тот факт, что порождать переходные процессы могут плохие разъемы с разболтанными контактами и провода с нарушенной изоляцией, отчего между проводниками может происходить короткое замыкание. Чаще всего переходные процессы сопровождаются характерным щелчком в динамиках и резким "подпрыгиванием" индикаторов уровня сигнала. Но, что самое главное, эти процессы сопровождаются резкими изменениями амплитуды и фазы сигнала, которые могут плохо повлиять на работу прибора. Приведу простой пример: достаточно несколько раз выдернуть джек из работающего лампового гитарного усилителя, не отключив перед этим анодное напряжение или не убрав входную чувствительность, чтобы аппарат вышел из строя. Особенно этим "болеют" усилители фирмы Marshall. Подсоединение конденсаторных микрофонов через коммутационную панель к микрофонным предварительным усилителям с включенным фантомным питанием может вывести последние из строя.
Для того, чтобы уменьшить воздействие переходных процессов на аппаратуру, необходимо перед коммутацией по возможности делать входную чувствительность устройства минимальной, выключать анодное напряжение на ламповых приборах или просто отключать устройства из сети, правда, последнее также может привести к появлению переходных процессов. Из этого следует, что устройства лучше включать и отключать реже. В самом лучшем случае, всю коммутацию надо продумать и сделать до начала работы и, соответственно, до включения всех устройств в сеть. Подавать сетевое напряжение лучше сначала на источник сигнала, а потом на приемник, отключение питания необходимо производить в обратном порядке.
Подведем некоторые итоги
Во-первых, надо стараться использовать провода с низкими сопротивлением, емкостью и индуктивностью, но не те, на которых это написано большими красивыми и яркими буквами - практика показала, что эти провода далеко не лучшего качества. Во-вторых, нельзя забывать, что приборы имеют выходное сопротивление, которое активно участвует в завале высоких - чем больше выходное сопротивление, тем больше и завал. В-третьих - для цифровой коммутации используем провода с соответствующим характеристическим импедансом: для интерфейсов AES/EBU он составляет 110 Ом, для SPDIF - 75 Ом. В-четвертых - правильное заземление. Здесь необходимо помнить про земляные петли и точку "Мекка". И, наконец, симметрия - чем больше приборов подключено между собой таким способом, тем лучше.
Теперь "пару" слов всё -таки об электрике. Я не буду вдаваться в тонкости типа "электрика -наука о контактах". Нет . Я предлагаю маленький ликбез по ЗАЗЕМЛЕНИЮ.
Правила подключения заземления
В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения? Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии - пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А - получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе - реальный ноль, или около того. А теперь вопрос - что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали? Приз - тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы. Не надо забывать, что нельзя делать имитацию схемы "заземления" , соединяя в евророзетке "нулевой рабочий" и "нулевой защитный" проводники, как иногда практикуют некоторые "умельцы". Такая замена крайне опасна. Не редки случаи отгорания "рабочего нуля" в щите. После этого на корпусе Вашего холодильника, компьютера и т.д. очень прочно размещается 220В. Последствия будут примерно такими же, как и с соседом, с той разницей, что за это ни кто ответственности нести не будет, кроме того, кто сделал такое соединение. А как показывает практика, это делают сами же хозяева, т.к. считают себя достаточными специалистами, чтобы не вызывать электриков.
"Заземление" и "зануление"
Одним из вариантов "заземления" является "зануление". Но только не как в случае описанном выше. Дело в том, что на корпусе распределительного щита, на Вашем этаже имеется нулевой потенциал, а если точнее, нулевой провод, проходящий через этот самый щиток, просто-напросто имеет контакт с корпусом щита посредством болтового соединения. Нулевые проводники с расположенных на этом этаже квартир, тоже присоединяются к корпусу щита. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее. Что мы видим, каждый из этих концов заведен под свой болт (на практике правда часто встречается по парное соединение этих концов). Вот как раз туда и надо подсоединять наш новоиспеченный проводник, который в последствии будет называться "заземлением". В этой ситуации тоже есть свои нюансы. Что мешает "нулю" отгореть на входе в дом. Собственно говоря, ни чего. Остается лишь надеяться, что домов в городе меньше чем квартир, а значит и процент возникновения такой проблемы значительно меньше. Но это опять же русский "авось", который проблему не решает.
Контур заземления
Единственно правильное решение, в этой ситуации. Взять металлический уголок 40х40 или 50х50, длинной метра 3, забить его в землю, чтобы за него не запинались, а именно, копаем яму на два штыка лопаты в глубину и максимально забиваем туда наш уголок, а от него провести провод ПВ-3 (гибкий, многожильный), сечением не менее 6 мм. кв. до, Вашего распределительного щита.
В идеале "контур заземления" должен состоять из 3х - 4х уголков, которые свариваются металлической полосой той же ширины. Расстояние между уголками должно составлять 2 м. Только не надо сверлить в земле дыру метровым буром и опускать туда штырь. Это не правильно. Да и КПД такого заземления близко к нулю. Но, как и в любом способе здесь есть свои минусы. Вам, конечно, повезло, если Вы живете в частном доме, или хотя бы, на первом этаже. А как быть тем, кто живет этаже на 7-8? Запастись 30-ти метровым проводом?
Так как же найти выход из создавшейся ситуации? Боюсь, что ответ на этот вопрос Вам не дадут даже самые опытные электромонтажники.
Что требуется для разводки по дому
Для разводки по дому Вам понадобится медный провод заземления, соответствующей длины, и сечением не менее 1,5 мм. кв. и, конечно, розетка с "заземляющим" контактом. Короб, плинтус, скоба - дело эстетики. Идеальный вариант, это когда Вы делаете ремонт. В этом случае я рекомендую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй - на "заземляющий" контакт розетки. При наличии в щите УЗО заземляющий проводник не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).
Не надо так же забывать, что "земля" не имеет права разрываться, посредством каких либо выключателей.
   
|
