Warum sollte die "Hülle" eines XLR-Steckers nicht mit Pin 1 verbunden werden?

Ich verstehe die Erdungsstrategie von XLR-Anschlüssen nicht ganz . Der Wikipedia-Artikel über XLR 3-polig sagt Folgendes:

Die oben erwähnten AES-Standards empfehlen, dass Gehäuse von kabelmontierten Steckverbindern niemals mit Pin 1 oder der Abschirmung verbunden werden sollten, da ein unbeabsichtigter Kontakt des Gehäuses mit einer anderen geerdeten Oberfläche während des Gebrauchs unerwünschte Strompfade für Fehlerstrom erzeugen kann, was möglicherweise Brummen und anderes verursachen kann Lärm.

Wie unterscheidet sich die "Hülle" vom "Schild"? Was meinen sie mit „Fehlerstrom“, von welchem ​​Szenario sprechen sie hier?

Ich dachte, dass die beiden Signaldrähte in einem leitfähigen Rohr verlaufen, das die Drähte vor externen Rauschquellen abschirmt, und dass dieses Rohr geerdet werden sollte, damit jede elektromagnetische Energie, die in die Abschirmung eintritt, zur Erde abgeleitet wird.

Die "Hülle" des Steckers gegenüber der "Abschirmung" des Kabels
Wenn Sie eine andere Sichtweise wünschen, ist dies möglicherweise ein Thema in "Sounddesign".
Das Gehäuse unterscheidet sich von der Abschirmung, da der Kabelschirm gegen Berührung von außen isoliert ist, das Steckergehäuse jedoch nicht. Daher besteht die Gefahr, dass das Gehäuse eines losen Steckers andere metallische Gegenstände berührt und Streuströme aufnimmt, die das Audiosignal verschlechtern. Beim Kabelschirm passiert das nicht, da dieser von einer Isolierung umgeben ist.
Suchen Sie nach "Pin 1-Problem". Das Anschließen der Abschirmung an das Gehäuse am Eingangspunkt ist eine Sache, das Anschließen der Abschirmung an eine interne Erdungsleitung (die dann zurück zur Gehäusemasse führt) scheint dasselbe zu sein, führt jedoch zu vielen anderen Problemen.

Antworten (3)

Dafür gibt es viele Gründe, wie z. B. Sicherheit und Audioqualität bei der Vermeidung von Erdschleifen und die Vermeidung elektromagnetischer Interferenzen.

Und Sie können das Problem aus Sicht des Kabels oder des Geräts betrachten.

Im Grunde genommen überlässt es bei einer standardisierten sicheren Art und Weise, wie Kabel miteinander verdrahtet werden, der geräteseitigen Buchse zu entscheiden, wie die Verbindung mit den Metallteilen des Steckers am Kabel hergestellt wird.

Zunächst einmal ist die Pinbelegung für den XLR-Anschluss so, dass Pin 1 der gemeinsame Audio-Masse-Referenzpin ist, die Pins 2 und 3 die symmetrischen Audio-Pins sind und je nachdem, wie Sie es zählen möchten, Pin 4 das Steckergehäuse ist.

Bei einem Gerät wird das Metallgehäuse des Geräts normalerweise mit XLR-Buchse Pin 4 verbunden. Wenn das Gerät also über den Netzstecker oder auf andere Weise geerdet ist, wird auch das Metallgehäuse des Steckers über das Metallgehäuse des Geräts geerdet. Auf der Geräteseite ist es sinnvoll, das Metallgehäuse des Steckers mit dem Metallgehäuse zu verbinden, damit es nicht unverbunden schwebt und als geerdete Abschirmung über dem Gerätestecker fungiert, wo die Drähte nicht verdrillt sind.

Die Stromversorgung eines Geräts kann erdfrei sein, dh nicht auf die Netzerdung bezogen sein, sodass die gemeinsame Masse von Pin 1 nur für Audioschaltkreise dient und möglicherweise nicht einmal mit dem Metallgehäuse oder der Netzerdung verbunden ist, je nach Stromversorgungsdesign. Offensichtlich kann das Metallchassis, ob geerdet oder nicht geerdet, kapazitiv mit der Audiomasse gekoppelt werden, um schwebende Metallteile zu verhindern, was wiederum schlecht für elektromagnetische Interferenzen ist.

Wenn das Gehäuse durch das Metallgehäuse geerdet ist, kann die eigentliche Audio-Gemeinschaftserde im Inneren des Geräts so angeschlossen werden, wie es für eine Erdungsreferenz am besten geeignet ist, um Erdungsschleifen zu minimieren, z. B. in Einzelpunkt-Sternweise, anstatt Erdströme fließen zu lassen über Geräte-Metallchassis.

Dann der Sicherheitsaspekt. Das Kabel hat eine Isolierung, aber der XLR-Stecker ist metallisch, und normalerweise berühren Sie die Metallteile, wenn Sie den Stecker handhaben.

Wenn Sie ein Kabel haben, das die Schalen beider Anschlüsse miteinander verbindet, besteht die Gefahr eines Stromschlags, denn wenn Sie beim Anschließen ein Ende des Kabels von der Metallschale halten und das andere Ende mit einem defekten Gerät oder etwas anderem verbunden ist dazu führt, dass der Draht mit gefährlichen Spannungen in Kontakt kommt, das ist gefährlich. Es ist einfach besser, die Metallhülle überhaupt nicht mit dem Kabel zu verbinden, so dass Sie die Stifte im Stecker berühren müssten, damit es gefährlich wird.

Und deshalb wird Pin 1, die gemeinsame Audio-Erdungsreferenz, für die Abschirmung der beiden symmetrischen Audiokabel verwendet, und das Steckergehäuse ist absichtlich vom Kabel getrennt, und das angeschlossene Gerät definiert, wie das Gehäuse verbunden ist.

Manchmal besteht auch das Steckergehäuse aus Kunststoff, wenn es für die Abschirmung der Anschlüsse im Stecker keine Rolle spielt.

So funktionieren also XLR-Kabel für analoges Audio, für AES/EBU, für DMX-512 und sogar DIN-Kabel für analoges Audio und MIDI.

Ich denke, der allgemeine Grund für diese Verwirrung ist, dass schlechte Schaltungen und Gewohnheiten zu Netzbrummen im Audio führen, da 50-Hz-Erdstrom in das Audiosignal eindringt. Eine schnelle Möglichkeit, das unangenehme Brummen zu beseitigen, bestand oft darin, die durchgehende Erdschleife an einer Stelle zu durchtrennen und so den zirkulierenden Erdstrom zu eliminieren.

IMHO hat dies zu einer Hexenjagd nach geerdeten Abschirmungen geführt (was eine gute Sache ist) und sogar zu absurden Dingen wie Kabelabschirmungen geführt, die aus Angst vor Erdschleifen völlig schwebend gelassen werden.

Um es kurz zu machen: Ja, Kabelschirme auf Chassis-GND legen und Pin 1 auch wie Chassis behandeln, wenn man symmetrische Signale hat. Entwerfen Sie Audioschaltkreise richtig, damit Erdströme nicht in das Signal eindringen. Dann haben Sie keine Probleme mit Erdschleifen, besserer Störfestigkeit und weniger EMV-Problemen.

Afaik, USB hat zumindest für einige Anwendungen eine einseitige Erdungsdefinition. Ich denke, das ist immer etwas zweideutig. Und kann wieder zu schwebenden Kabelschirmen führen. Und eine einseitig geerdete Abschirmung schützt nicht gut vor magnetischen Störungen. Das EMV-Problem ist bei reinen NF-Audioverstärkern vielleicht nicht so offensichtlich, aber mit Klasse D, Bluetooth, Mikrocontrollern und all diesem modernen Zeug muss auch bei Audiogeräten eine angemessene EMV eingeführt werden. @MathKeepsMeBusy
Ja, besorgen Sie sich Ausrüstung, die keine Probleme mit Pin 1 hat, und Sie werden viel besser dran sein, egal was Ihre Kabel tun
Dies beantwortet überhaupt nicht die Frage, bei der es um die Erdung des Steckergehäuses geht ...
@endolith Es wird im letzten Absatz angesprochen, wo ich sage, dass es für symmetrische Signale angeschlossen werden sollte.
@tobalt Kabelschirm und Steckergehäuse sind nicht dasselbe
@endolith Aber sie sollten es sein! Ist dies nicht der Fall, ist das Kabel nicht bestimmungsgemäß verdrahtet.
@tobalt Und was ist Ihre Grundlage für diese Behauptung? Der AES54-1-2008-Standard besagt: "Die Abschirmungen aller tragbaren Kabel und Verbindungsleitungen müssen an jedem Ende mit dem vorgesehenen Abschirmungskontakt verdrahtet werden ... Es darf keine Gleichstromverbindung zwischen dem vorgesehenen Abschirmungskontakt und einer leitfähigen Hülle bestehen."
@endolith fair genug. du hast offiziell recht. Ich bleibe jedoch bei meiner Behauptung, dass eine Abschirmung die gleiche Funktion hat wie ein leitfähiges Steckergehäuse. beide sollten aus EMV-Sicht direkt mit dem Gehäuse des Geräts verbunden sein. Es spielt also keine Rolle, ob sie im Kabel verbunden sind oder nicht, da das Gerät sie sowieso zusammenbindet, wenn der Stecker in ein ordnungsgemäß konstruiertes Gerät gesteckt wird.
@tobalt Ich sage nur, dass es mehrere widersprüchliche "offizielle" Möglichkeiten gibt, dies zu tun, also ist es nicht so einfach wie "sie sollten sein!" AES54 besagt, dass zum Beispiel eine HF-Verbindung zur Shell hergestellt werden soll, jedoch keine DC / Audio / 60-Hz-Verbindung.

Ein XLR-Gehäusestecker ist fast immer mit dem Gehäuse verbunden, niemals schwebend. Wenn Sie ein Kabel verwenden, bei dem beide Schalen mit der Abschirmung verbunden sind, verbinden Sie das Chassis miteinander. Aus Sicht der Erdschleifenvermeidung möchten Sie dies möglicherweise nicht.