Phantom Power, Ground, Shielding...

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Phantom Power, Ground, Shielding...

Postby dimok » Wed Nov 20, 2013 12:05 pm

Ich versuche grade das "grosse Thema" in den Griff zu bekommen :D
Zusammengefasst:
es gibt drei Faelle
1) dinam. mic, keine 48V, keine ground loop Gefahr
2) konds. mic, +48V, kein ground loop Gefahr
3) mic mit eigenem PSU, keine 48v, Gound LOOP Gefahr!!!

Das Ziel ist eine gute Verkabelung für alle drei zu finden, am besten ohne Schalter!
Image

Normalerweise wuerde man den Pin1 vom Preamp-In auf das housing legen. (und somit den Minuspol vom 48V referenzieren)
Ist gut gegen RFI und induzierte Störungen. Funktioniert gut fuer Fall 1 und 2
Beim Fall3 baut man damit ne Loop (Gelbe Linie). Klar, ist nicht so schlimm, da ballanced, aber CMRR ohne Trafo ist so ne Sache...
Hier hilft nur Pin1 zu liften (floating 48V vorausgesetzt)
Also Pin1 nur hochfreq. an das Gehause (Crfi). Passt fuer Fall3, aber nicht gut fuer fall2, da jetzt die 48V keine DC Referenz zum Ground haben.

Sooo... und was nun? Vor allem was tun bei mehrkanaligen Preamps, wo alle 3 Moeglichkeiten gleichzeitig auftretten koennen?

Das einzige, was ich zur Zeit sehe, ist nicht komplett zu liften, sondern statt switch so 1-2kOhm. Das gibt den 48V ein festes Potenzial UND reduziert den Ausgleichsstrom zw. zwei Erdungspunkten/Massepotentialen.

Wie macht man's denn richtig, wollte ich nur wissen? :)
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Postby olafmatt » Wed Nov 20, 2013 7:59 pm

Ich würde Pin 1 vom Eingang so schnell wie möglich ans Gehäuse legen.

Haben alle Deine Versorgungsspannungen eine gemeinsame Masse? Wenn ja, würde ich gar keine extra Masse für die 48V legen.

Ansonsten von der Masse des 48V Netzteils je ein Masse-Kabel (zusammen mit den +48 verdrillt) zu jedem der Kondensatoren, die Deine 48V vor den beiden 6k8 nochmal filtern legen. Dann hast Du zwar an sich noch mehr Grondloops, aber bei einer symmetrischen Audioschaltung hatte ich mit sowas noch nie Probleme. Lieber ein paar mehr Wege zur Masse, so dass wenn schon ungewollte Ströme fließen, die dann wenigstens einen niedrigen Widerstand sehen, also sich wenig Störspannung entwickeln kann.

Durch den Pin 1 am Gehäuse sollte auch Fall 3 (Mic mit PSU) kein Problem sein, denn dafür legt man den Pin 1 ja ans Gehäuse. Du mußt also Deine Verbindung von Audiomasse nach Gehäuse nicht in der Nähe der Eingänge machen. Denn da fließen ja die evtl. vorhandenen "Groundloop-Ströme" um durchs Gehäuse zum Stromanschluß (Schutzleiter) zu kommen.

Also in der Summe:

- Schutzleiter an der Kaltgerätebuchse ans Gehäuse (evtl. auch Kabel und dann in der Nähe der Mic-Eingänge ans Gehäuse, aber nur, wenn Du keinen EMI Filter benutzt)
- Pin 1 aller XLRs ans Gehäuse (In und Out!), es gehen also immer nur Pin 2 und 3 zur Platine
- (alle) Netzteil(e) und Audioplatine(n) untereinander verbinden
- (eine) Audioplatine (nicht das Netzteil) an einer Stelle mit dem Gehäuse verbinden. Diese Stelle solle weit von den evtl. ziwschen den Buchsen (Audio und Strom) fliessenden Strömen entfernt sein.

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Postby dimok » Thu Nov 21, 2013 8:24 am

Hallo Olaf

erstmal, ich habe extra Wicklung für 48V, und die Masse am Eingang ist separat, alles kann man beliebig anschliessen (ich wollte testen)

Das, was du vorschlaegst wollte ich auch zuerst machen (Input-Pin1 hart an Gehause).
Aber wenn man am Input etwas mit Schutzerde-Anschluss hat, verbindet man damit zwei Erdungspunkte zusammen, und durch den Schirm fliesst Ausgleichstrom. Das was du meinst ist sogenanntes "Pin1-Problem". Dabei fliesst dieser Ausgleichstrom noch durch Audiomasse (nicht gut, in der Tat, werde ich natürlich vermeiden).
Aber mit zwei festen Masseverbindungen WIRD Störstrom mindestens durch den Kabel-Schield fliessen. Je nach dem wie gross der Potentialunterschied ist und wie gut CMRR vom Preamp ist, wird man das eventuell sogar merken.

Klar, wenn ich Pin1 lifte ist die shield-Wirkung gegen induzierte Störungen verschlechtert.
Die Frage ist halt, welches ist das kleinere Übel :)
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Postby olafmatt » Thu Nov 21, 2013 11:40 am

dimok wrote:Aber mit zwei festen Masseverbindungen WIRD Störstrom mindestens durch den Kabel-Schield fliessen.


Ja, aber nur bei einem Mikro mit eigenem Netzteil...

Deine Audioschaltung interessieren Ströme auf dem Kabelschirm nicht, weil die nur die Differenz zwischen Pin 2 und 3 verstärkt. Deine befürchtete Groundloop würde theoretisch Brummen auf die 48V draufsetzen. Aber bei Mikros die diese 48V brauchen (und wo das Brummen stören würde), wird das nicht passieren (weil es da keine Groundloop gibt) und bei Mikros wo es passieren kann (Groundloop) da stört es nicht, weil die die 48V nicht brauchen. Praktisch, eh?

Oder hast Du Mikrofone die 48V brauchen UND noch ein eigenes Netzteil haben, oder anderweitig selber geerdet sind?

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Postby dimok » Thu Nov 21, 2013 1:34 pm

olafmatt wrote:Deine Audioschaltung interessieren Ströme auf dem Kabelschirm nicht, weil die nur die Differenz zwischen Pin 2 und 3 verstärkt. Deine befürchtete Groundloop würde theoretisch Brummen auf die 48V draufsetzen.


Theoretisch - hast du recht. Es wird nur der differentielle Anteil verstaerkt.

Mit der Loop kommt nur ein Gleichtakt-Stoersignal dazu zw. Schirm und (2,3)...ich meine jetzt Fall3, mic mit PSU mit Input-PIN1 auf housing.
Egal, ob 48 an sind oder nicht, oder habe ich nicht Recht?
Praktisch ist der CMRR entscheidend, wie gut der gleichtaktsignal untedruckt wird.
Jetzt nehmen wir an, der mic hat paar Ohm imballance, die EingangsKondensatoren haben 10% tolerance usw... Dann werden aus 80dB CMRR ploetzlich nur 30
Und der Mic ist im anderen Raum, so dass die differenz-Spannung gross ist. Ist alles unwahrscheinlich, aber moeglich :)

Ich habe grade das hier gesehen:
http://www.jensen-transformers.com/datashts/ms8n3.pdf
Auf Seite 4 ist Schematic Rechts oben (P1,2,3) kommt 48V rein,
S1(4) ist interessant. Die scheinen Pin1 nie hart auf Masse zu legen, entweder kompl. floating oder lifted. (s1-4 zu). Sogar bei einem Eingangsübertrager!!! Komplett floating finde ich schon sehr krass, aber RC auf Masse klingt schon vernunftig, finde ich
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Postby olafmatt » Thu Nov 21, 2013 2:09 pm

dimok wrote:Theoretisch - hast du recht. Es wird nur der differentielle Anteil verstaerkt.

Mit der Loop kommt nur ein Gleichtakt-Stoersignal dazu zw. Schirm und (2,3)...ich meine jetzt Fall3, mic mit PSU mit Input-PIN1 auf housing.
Egal, ob 48 an sind oder nicht, oder habe ich nicht Recht?


Die "Menge" an Gleichtakt-Stoersignal hängt aber vom Mikrofon bzw. dessen Schaltung ab. Ich schätze mal dass 99.9% aller Mikrofone mit Netzteil auch einen Ausgangsübertrager haben. Also kriegst Du da schonmal jede Menge Gleichtaltunterdrückung (zumindest bei 50 bis 150Hz) für umsonst. D.h. dein Störsignal sollte gar nicht erst als Gleichtakt-Stoersignal auf den Ausgang des Mikros gelangen.
Im Endeffekt hast Du doch die gleiche Situation wie wenn Du zwei "normale" Netzbetriebene Geräte miteinander verbindest, nur dass eben in diesem Fall die Verstärkung etwas größer ist. Und da funktioniert das mit Pin1 am Gehäuse doch auch ganz gut.

Wenn es dann doch brummen sollte, hätte ich das Mikrofon in Verdacht.

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Postby dimok » Thu Nov 21, 2013 2:33 pm

Hi Olaf.
Du hast mich schon oft hier belehrt und ich habe vieles mit deiner Hilfe verstanden. Dafür hast den grössten Dank aller Zeiten !!!!
Aber jetzt grade habe ich das gefühl, dass ich nichts kapiere :-) oder gegen Windmühlen kämpfe.

Warum sollte die Gleichtaktstörung nicht auf das Ausgang des Mikros gelangen?. Die ist auf dem Schirm, egal wie der Mic aufgebaut ist.
Vom aufbau (ballance) hängt ab, wie viel von dieser störung in difference-Signal umgewandelt wird. Mit einem output-Trafo hat man sehr gute ballance, deshalb kommt weniger von der Störung differentiell an... oder meintest du genau das?

Ok... was wäre den schlimm an RC statt harte Verbindung?
Angenommen, es ist gut gemacht (kurz, direkt)

Schild-Wirkung für die tiefen Frequenzen ist etwas schlechter, sonst etwas???

Irgendwie kann ich das nicht einschätzen.
Warum macht die ganze Welt es hart... warum macht Jensen es anders???
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Postby olafmatt » Thu Nov 21, 2013 3:33 pm

dimok wrote:Warum sollte die Gleichtaktstörung nicht auf das Ausgang des Mikros gelangen?. Die ist auf dem Schirm, egal wie der Mic aufgebaut ist.


Ja und Nein. Die ist auf dem Schirm, aber die kapazitive Kopplung ins Signal wird eher gering ausfallen.
wenn man sich "symmetrische" Audio Ein-und Ausgänge im Allgemeinen anscheut, dann sollen die folgendes haben:
- "differentielle" Impedanz eher gering (Ausgang) oder mind. 10x Quellimpedanz (Eingang)
- "common-mode" Impedanz so hoch wie möglich

Und letzteres ist in unserem Fall wichtig. Dein Eingang ist kein Held, weil er durch die 2x 6k8 für die Phantomspannung schon ziemlich festgelegt ist, was die common-mode Impedanz angeht. So ein Trafo hat eine sehr hohe common-mode Impedanz, weil es ja keine direkte Verbindung zur Masse gibt. Nur kapazitive Kopplung (der Trafowicklungen), aber die wird bei 50Hz nicht viel machen. Ebensowenig, wie die kapazitive Kopplung durch das Kabel. Bei HF sieht das evtl. anders aus, aber bei 50Hz wirste das getrost ignorieren können.
Die Gleichtakt-Untersdrückung hängt bei deinem Eingang im wesentlichen von der Balance des Mikrofonausgangs ab. Und da ist der Trafo eben unschlagbar.

dimok wrote:Warum macht die ganze Welt es hart... warum macht Jensen es anders???


Weil es früher (fast) alle anders gemacht haben und alle ausser Jensen es gelernt haben. Früher hatten wir kein UKW Radio, keine Mobiltelefone, kein WLAN, kein UMTS... da war es egal, wie man Dinge aus HF-Sicht geerdet hat.
Aussedem macht Jensen es unter der Annahme, dass danach dann Trafos am Eingang kommen, da hat es die HF dann doch schwer, drüber zu kommen.

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Postby dimok » Thu Nov 21, 2013 4:12 pm

ok, ich glaube, wir meinen schon das gleiche.... nur drucke ich das etwas komisch aus.

Mir fehlt grade ein, dass ein PSU-mic meistens auf seiner Seite Ground-Lift Switch hat. Somit ist ein Lift (falls doch nötig) auf Preamp seite nicht wirklich sinvoll. :)

Ok, also neutrik nc3..h-2 Buchsen nicht nötig (die mit extra Anschluss fürs gehäuse). Die ...-1 Buchsen sind meine Wahl, wo gehäuse schon mit pin1 verbunden ist

Danke, Olaf
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