Как заземлить звуковую карту

Обновлено: 04.07.2024

Наверное уже тысячи раз обсуждалось, но на свой вопрос ответа не смог найти, а точнее придумать. Суть эффекта понятна, но решение родить не получается. Суть следующая:

Имеется проигрыватель Audio-Technica AT-LP140XP, фонокорректор NAD PP 2e, активные колонки (музыкальный центр) Sven HT-210, а также компьютер.

К колонкам в разные входы подключены: телевизор (но это не важно, ибо по оптике), вертушка (то есть фонокорректор) и компьютер. Вертушка (то есть фонокорректор) подключена к колонкам аналогом через RCA-разъемы, компьютер подключен к колонкам аналог 5.1 через RCA + stereo через S/PDIF коаксиал. Вертушка и фонокорректор между собой заземлены проводом. В розетки фонокорректор и колонки подключены вилками без заземления. Компьютер и вертушка подключены в розетки вилками с заземлением.

Проблема следующая: если компьютер включен и проигрыватель подключен в розетку с заземлением, слышен сильный фон. Фон исчезает в трех ситуациях: либо выключить компьютер, либо подключить проигрыватель винила в розетку без третьего контакта (заземления), либо отключить от колонок все соединения с компьютером.

Компьютер включен постоянно 24/7, отключать его на время проигрывания не удобно, во-первых. А во-вторых планируется оцифровывать с его помощью, а выключенный он оцифровывать не сможет.

От колонок каждый раз отключать все 7 разъемов, соединяющих их с компьютером, тоже не вариант.

Напрашивается логичный ответ: да подключи вертушку в розетку без заземления и голову людям не делай, фон то полностью исчезает в таком варианте, всё работает, всё везде подключено, а то что вертушка без земли, да и хрен с ним, всю жизнь же жили в домах без земли вообще, и ничего же.

Только вот с одной стороны да, а с другой стороны в таком варианте накапливается статика при проигрывании и слипмат всегда снимается с пластинкой. Если вертушка включена в розетку с третьим контактом, то слипмат всегда остается лежать на опорном диске.

Можно конечно забить на этот слипмат, но во первых хотелось бы прийти к тому, чтобы всё стало по фэншую, а во вторых в голове убеждение, что не очень хорошо получается, когда единственная точка заземления вертушки выполнена по схеме: PE проводок от вертушки к фонокорректора — далее по земле RCA-разъемов от фонокорректора к колонкам — далее по земле RCA-разъемов от колонок к компьютеру и только потом по земляному проводу силового кабеля компьютера в розетку.

Подскажите, пожалуйста, возможные пути решения. Есть мысли попробовать купить ферритовых фильтров и одеть их на всё, и на силовой кабель вертушки, и на сигнальные от головы к фонокорректору, и на межблочные от фонокорректора к активным колонкам, чисто ради эксперимента. Но крайне слабо верится, что сие действие хоть какой-то результат привнесет

Цифровой шум от компьютера практически полностью лечится "одеванием" карты в медный экран, посаженый на "землю". У нас в городе так на радио поступили. И заметьте - никто не жалуется! Практически никто не подозревает даже, как там всё на радио сделано. Просто всех устраивает, то что они слышат в эфире.

Это применимо ко всем звуковым картам.
Если у Вас есть существенная разница между уровнем шума на "Line Out" и "Speakers" - известная беда многих ESS - то желательно пользоваться "Line Out", а встроенный усилитель мощности вообще выдрать. Это именно он шумит, в том числе и на "Line Out". Но этот метод - для особо продвинутых электронщиков. Кстати, если Вы собрались писать с микрофона, обязательно выключите AGC (Automatic Gain Control - автоматический регулятор уровня) - эта штука на большинстве плат сильно шумит. Еще лучше в таких случаях использовать внешний предусилитель или микшерский пульт, подключенный к "Line In".

Теперь - как сделать экран. Для этого потребуется тонкий фольгированый текстолит - тоже, что и материал печатных плат, но толщиной с полмиллиметра. Площадь и размеры требуемого куска, думаю, в состоянии определить самостоятельно. Только учтите, что должен получиться короб, а не две пластинки по плоскости саундкарты :-) После одевания короба на саундкарту, он должен сидеть на ней плотно, закрывать ее всю, но не касаться материнки. Итак, делаете выкройку и по ней режете фольгированый текстолит ножницами. Должно получиться: два куска по площади карточки; один кусок по длине карточки с шириной, равной высоте карточки, если положить ее плашмя на стол; еще один кусок такой же ширины с длиной, равной короткой стороне карточки; и, возможно, еще один кусочек такой же ширины с длиной, равной расстоянию от верхнего обреза платы саундкарты (когда она стоит в машине) до верхнего же крепления пластины, за которую плата крепится в компьютере. Последний кусочек необходим , если между платой карточки и этой самой пластиной есть большой зазор (см. рис.).

Далее зачищаете от изоляции и режете на отрезки по 1 сантиметру медную проволоку. Толщина любая (в разумных пределах), число кусочков 10-12 (по 3 на длинную сторону, по 2 на короткую и по 1 на последний кусочек текстолита возле крепежной пластины, если он есть). Отрезки проволоки согнуть пополам под 90 градусов.
Используя тиски, руки, деревянные прищепки и другие подручные средства, при помощи паяльника, припоя, канифоли и проволочных уголков напаиваете на одну из самых больших пластин текстолита полоски текстолита, которые будут меньшими гранями будущего короба. Аналогично припаиваете оставшуюся большую пластину - короб готов!

ВНИМАНИЕ! Короб должен быть собран так, чтобы фольга была СНАРУЖИ, а изоляция ВНУТРИ!

Завершающий этап. Припаять к готовому коробу провод заземления, который при установке саундкарты подсунуть (оголенным концом, естественно) под крепежный винт. Желательно, чтобы компьютер был заземлен. Заземлять только короб не пробовал - лень отключать заземление от компа.

В доме каждого современного человека есть огромное количество бытовых приборов и гаджетов. Все они — от электрического чайника до «умного» телевизора и компьютера нуждаются в заземлении. Данный процесс, сам по себе не только обеспечивает защиту от повреждения компонентов компьютера, но и предохраняет от поражения электрическим током.

Как правильно заземлить компьютер

Важно понимать, что проводить процедуру заземления техники в первую очередь должен именно квалифицированный специалист. Отсутствие практических навыков и знаний может повлечь за собой тяжёлые последствия связанные с риском для жизни. Доверьте работу профессионалу!

Любой современный компьютер уже готов к заземлению. Для подачи тока к блоку питания, во всех современных стационарных компьютерах используется кабель с тремя контактами.

Два контакта отвечают за подключение к фазе и нулю, а третий служит для подключения к проводу заземления. Однако, необходимо понимать, что лишь наличие данного кабеля не заземляет ваш компьютер автоматически.

ВНИМАНИЕ! Возможно ли заземление компьютера зависит от типа электросети в вашем доме и используемых розеток.

В случае если в вашем доме используется устаревшая двухпроводная электросеть, это означает, что в сети отсутствует специализированный кабель и всё рабочее заземление производится через провод PEN. В более современных домах используется трёхпроводная электросеть с отдельным кабелем для заземления.

Решением проблемы с устаревшими двухпроводными сетями, может быть полный демонтаж старой проводки и замена её на более современную трёхпроводную, что безусловно, дорого. Альтернативным вариантом решения данной проблемы может быть установка проводника от электрощита до вашего компьютера.

Для этого необходимо:

провести медный кабель крупного сечения до распределительного щитка;
очистить концы кабеля и место присоединения;
закрепить кабель на корпусе электрощита в месте расположения предохранителей;
присоединить заземляющий кабель к контакту используемой розетки.

Рекомендуется использовать для заземления именно контакт розетки. Использование прямого подключения кабеля к компьютеру не является безопасным из-за возможности обрыва.

ВНИМАНИЕ! Категорически запрещено присоединение алюминиевого и медных проводов, поскольку это может привести к возгоранию в щитке и несёт угрозу жизни и здоровью.

Для заземления компьютера в домах с новой трёхфазной электросетью можно использовать несколько способов:

использование медного кабеля, для подключения к четвёртому проводнику на трёхфазном кабеле;
заземление при использовании металлической конструкции или каркаса дома;
создание собственного индивидуального контура заземления.

Следует отметить, что использование металлической конструкции дома необходимо согласовать с управляющей компанией перед началом работ. В свою очередь, создание собственного контура — технически сложная задача, особенно для жителей многоквартирных домов.

Как нельзя заземлять компьютер

Большинство статей в сети предлагают лёгкие способы решения данной проблемы, однако полностью игнорируют описание возможных последствий при использовании подобных методов:

Нельзя заземлять корпус компьютера на ноль розетки. Данное действие может привести к выведению всех 220 вольт на корпус, нарушением работы всей электросети и опасно для жизни!
Категорически запрещено заземление на уличный громоотвод. Даже при наличии предохранителей в системе отведения тока, высок шанс получения удара до 5 киловольт, что приведёт к мгновенной смерти любого человека, использующего компьютер.
Запрещено подключение проводника к трубам газопровода, поскольку может привести к взрыву газа.
Подключение к отопительной батарее и трубам системы водоснабжения также запрещено, поскольку может привести к возникновению опасного напряжения и является угрозой для жизни жильцов дома.

Зачем нужно заземлять ПК

Заземление любой бытовой техники в первую очередь необходимо для обеспечения безопасности жизни человека. Кроме весьма очевидной опасности получения удара током, также необходимо отметить, что сложная техника, такая как компьютер, может получить значительные повреждения от воздействия статического электричества.

Нарушения в работе процессора и жёсткого диска при отсутствии заземления – одни из наиболее распространённых проблем. Несмотря на наличие специализированных фильтров в блоке питания, предохраняющих компьютер от воздействия резких скачков напряжения, отсутствие постоянного заземления в долгосрочном периоде пагубно скажется на внутренних компонентах системы. Кроме того, замена повреждённых компонентов, не решит проблему, а будет являться лишь временным дорогостоящим решением.

Помимо уже обозначенных серьёзных проблем с внутренними компонентами и отдельными частями компьютера, отсутствие заземления может привести к нарушению работы микрофона, вызвать проблемы в работе наушников и колонок. Проявляться это будет, прежде всего, в виде возникновения шумов и звукового «фона». Данные шумы возникают именно из-за наличия электрических колебаний в цепи.

Как заземлить компьютер, чтобы не фонил микрофон

Возникновение посторонних шумов и фона в работе микрофона может быть связано с рядом причин: от обычной неисправности самого микрофона или использования устаревших драйверов, до влияния электрических колебаний в сети.

Для того чтобы определить первопричину нарушений в работе микрофона, необходимо вслушаться в природу фона.

Высокочастотный фон характерен для проблем с оплетением или экранированием кабеля микрофона или нарушением в работе звуковой карты. В данном случае может помочь замена и использование нового кабеля микрофона.

При низкочастотном фоне следует говорить о проблемах с заземлением компьютера. Глухой шум, возникающий при записи звука всегда связан с нарушением в работе внутренней электросети компьютера и перепадами напряжения.

Для того чтобы окончательно убедиться в том, что проблема в работе микрофона вызвана именно отсутствием заземления, необходимо первоначально проверить целостность оплётки кабеля микрофона, работу звуковой карты и состояние разъёма предназначенного для микрофона.

В случае если выявить причину фона на всех предыдущих этапах не удалось, тогда можно говорить именно о проблеме с заземлением. В данном случае, решить её можно при помощи использования заземлённой розетки, либо путём установки прямого проводника к распорядительному щитку.

При создании аудиофильского компьютера обычно пристальное внимание уделяется снижению общего шума системного блока, подбором малошумящих компонентов. Вторым этапом встает избавление от земляных петель, т.к. они редко бывают явно различимы в виде треска и гула, но порой способны существенно снизить качество звучания, особенно с дорогостоящей аппаратурой класса Hi-End, где могут отсутствовать различные защиты от земляных петель для минимизации количества элементов на пути сигнала или просто разработчикам не пришло в голову защитить свое устройство от не стандартных условий эксплуатации.

Рекомендаций по акустическому уровню шума можно найти в разных материалах, а ниже будет описано, как избавится от земляных петель.

Общая теория

Многим известно, что качество звучания зависит от качества питания, что возводит в культ тороидальные и «Ш-образные» внешние блоки питания в противес горячо не любимым импульсным блокам питания. Компьютер практически всегда использует импульсный блок питания и тем самым является «наибольшим злом» в домашней аудиосистеме.

В чем кроется реальная проблема импульсных блоков питания мало кого волнует, гораздо проще или выкинуть компьютер или бесконечно подбирать силовые кабеля (по принципу, чем дороже – тем лучше).

На самом деле, сделать музыкальный компьютер не проблема, если знать, где, как и что подкрутить в прямом смысле этого слова.

Как все должно быть в идеале?

В идеале в доме должна быть изначально качественная сеть, с настоящим заземлением, а при подключении техники использоваться качественные провода и удлинители, в которых сопротивление заземляющего провода и контактов под него - близким к нулю. Наиболее слабым звеном выступают именно контакты, подверженные окислению и малой площади контактной поверхности.

Именно на заземляющий кабель сбрасывается весь мусор от импульсных блоков питания. В реальности, заземление часто отсутствует в розетке, и весь мусор от компьютера попадает в чувствительную аудиосистему. Установка фильтров кардинально ситуацию не меняет, т.к. почти все фильтры должны мусор скинуть на заземляющий провод, которого зачастую нет или его сопротивление слишком велико для выполнения своей функции. Если в доме нет заземления, то в качестве заземления надо вывести нулевой провод. Специалисту из ЖЭК-а это можно объяснить как «сделать розетку под стиральную машину в комнате». Главное – обеспечьте хорошим кабелем с толстыми жилами. Заземление крайне не рекомендуется делать с помощью батареи, т.к. после такого, кто-то может получить заряд бодрости принимая, к примеру, ванну.

При наличии заземляющего провода необходимо убедится, что сопротивление у него минимально, в противном случае весь мусор пойдет по другому пути. На рисунке выше показан основной заземляющий кабель толстым, а кабели от техники тоньше, как свойство сопротивления провода.

В реальности, заземляющий провод с минимальным сопротивлением далеко не всегда в кабеле около розетки или кабеле компьютера. На рисунке выше показано, как весь мусор уходит через аудиосистему, где сопротивление заземляющего провода компьютера высокое (провод тоненький), против более толстого межблочного аудио провода. Все помехи в виде земляных петель в итоге проходят через аудиокабель.

При организации аудиофильского компьютера основной задачей является направление мусора по пути, не затрагивающем аудиосистему.

В упрощенном виде нам надо дать возможность всему мусору уходить минуя аудио цепи. В профессиональной технике большинство оборудования оснащено специальными разъемами под заземляющие клеммы для организации правильного заземления. Там это является жесткой необходимостью, т.к предполагается, что при размещении аппаратуры вне стен студии, например в турне на стадионах или различных площадках, нормального заземления от распределительной розетки (организованной через удлинитель неизвестного качества) может и не быть. Слушать фонящее оборудование никто не хочет.

В Hi-Fi и Hi-End технике предполагается, что отличное заземление всегда есть в розетке. Либо разработчикам мало известно, зачем вообще существует заземление при использовании внешних БП с вилкой без заземления. В этом случае необходимо найти места у аудиокомпонентов, через которые будет возможность организовать общее заземление. Для простоты проверьте места с болтами, там проще будет прикрутить внешний провод.

Среди простых действий, если разработчики вывели землю на третий заземляющий провод в гнездо для силового шнура, то для начала будет не лишним заменить «хлипкие силовые провода» на провода с толстым заземляющим проводом. Теоретически вычислить такие провода можно по максимальному значению тока в Амперах или по общей толщине провода, как правило тут редко делают толстую изоляцию для демонстрации дутой надежности . Для тех, у кого руки растут из правильного места, могут купить вилки и разъемы и сделать кабели самостоятельно с толстым заземляющим проводом. При выборе разъемов не стоит слепо покупать самые дешевые вилки и гнезда, иначе положительный эффект будет только первое время, а после контакты окислятся и провод по своим свойствам будет хуже «дешевого китайского».

Критически оцените пилоты, удлинители и тройники. Не используются ли там тонкие провода или окислившиеся контакты? Пилоты сейчас стоят копейки и экономия на качестве и количестве металлов проявляют себя во всей красе.

В упрощенной модели нашей задачей является найти оптимальные точки между компонентами и соединить их между собой толстым проводом. Если повезет, эту роль выполнят силовые кабели, если нет – то отдельная проволока в изоляции в выбранных местах на корпусах. В качестве проволоки для соединения между компонентами можно использовать моножильные силовые провода в обычной гибкой изоляции (это обычно силовые провода в белой общей изоляции по два или три провода, расположенные параллельно, что делает этот белый провод "плоским"). Внутри компьютера больше актуальна лакированная изоляция для минимизации габаритов провода.

В более сложной модели нам надо учесть, каждый аудио компонент имеет несколько точек соприкосновения с окружающей аппаратурой, например у компьютера: выходы от звуковой карты, видеокабель под монитор, несколько usb проводов под принтеры и другие устройства. Собирается ли весь мусор у компьютера в БП? Ни разу такое не встречалось. Соответственно, найти всего одну точку на корпусе компьютера скорее всего не получится и ее нужно создать. В идеале стоит сделать эту точку в разъеме под силовой кабель у заземляющего контакта (если все отлично с заземлением в розетке), либо в одном из крепежных мест корпуса около блока питания.

В теории весь корпус компьютера должен служить единым металлическим проводником в виде единой земли, но на практике применяемый металл вызывает множество нареканий и пластины крепятся заклепками. Сопротивление в итоге далеко от идеальных величин. Производители материнских плат ориентируются либо на то, что корпус будет идеальным, либо корпуса как такового может не быть вовсе, ведь часто материнская плата крепится на пластмассовые защелки. В итоге результат непредсказуем.

Инструменты и материалы

Для оценки потока грязи нам понадобится простой вольтметр. «Каналы сброса мусора» мы будем делать с помощью толстой проволоки. Проволоку лучше использовать одножильную с изоляционным слоем. Многожильная проволока гибче и потребует дополнительной фиксации, что усложняет систему. Плюс, шансов не уследить за одной из жил больше и тем самым может возникнуть нежелательное короткое замыкание.

Для крепления провода к материнской плате лучше купить болты-переходники. В первых двух системах обходился без них, и это вызывало определенные трудности при монтаже – при прикручивании провода напрямик к материнской плате был велик риск что-нибудь замкнуть. С переходниками же вероятность что-то замкнуть крайне мала. Стоимость переходников в профильных магазинах, продающих «метизы» обходится в 20-30 руб за небольшой мешочек. Рекомендуется там же прикупить обычных болтов и шайб. Если тотальной экономии нет, то все тоже самое можно купить в крупном строительном магазине, выйдет в одну-две сотни рублей.

Оптимизацию стоит делать от конечной цели, если цель – делать измерения, то минимизируем все земляные петли между измерительной звуковой картой и измеряемой. Иногда бывает достаточно соединить карты проволокой. Если цель убрать наводки от компьютера до аудио системы, то потребуется действий больше, сперва оптимизация компьютера, потом оптимизация всей системы.

Выявление земляных петель

С помощью вольтметра прикоснитесь щупами между землей звуковой карты и различными компонентами системы (различными крепежными болтами и корпусными элементами), оцените уровень напряжения между звуковой картой и: CD-ROM, блоком питания, видеокартой, жестким диском, различных местах корпуса. Не стоит проверять уровень напряжения между различными дорожками на материнской плате во избежание коротких замыканий, смотрите только в тех местах, которые представляют собой землю.

После того, как будет вырисовываться общая картина, можно приступать к устранению земляных петель. В тех местах, где напряжение между точками велико, надо проложить проволоку, фактически именно в этих местах сопротивление высоко и ток идет в обход через материнскую плату.

Стоит быть готовым к тому, что придется много экспериментировать. Материнская плата – это огромное количество токопроводящих дорожек и если вкрутить в каждое крепежное гнездо болт, а оттуда провести по отдельной проволоке до блока питания по классической системе звезды общее заземление, то ничего хорошего не будет. Обязательно вскроются новые земляные контуры. Как только Вы соедините очередные две точки, вся картина земляных петель изменится.

После того, как будут убраны наиболее сильные земляные петли, вольтметр уже не сможет точно показывать проблемные участки и при тонкой настройке уже придется все проверять только через тесты в RMAA или другом спектроанализаторе. Вольтметр прежде всего показывает постоянное напряжение и низкочастотное помехи.

Чем делать измерения?

Сперва можно сделать оптимизацию звуковой карты в режиме Loop, чистый спектр в loop ничего не говорит о земляных петлях с внешним оборудованием, поэтому, надо измерять уровень шумов с конечного элемента, к примеру с выхода усилителя для наушников или усилителя для АС с конечных клемм.

Пугаться подключать выход с усилителя к звуковой карте не стоит, у усилителя выходное напряжение порядка 5-25 В при входном напряжении звуковой карты 1-2 В, чего для анализа шумов более чем достаточно. Единственное, подключать все нужно исключительно при обесточенном оборудовании! Иначе есть шанс словить искру при подключении и вывести из строя звуковую карту. Если у усилителя нет множества защитных режимов и он любит издавать хлопок при включении, то в таком случае есть все шансы повредить оборудование. В этом случае, сперва включайте усилитель, а только потом компьютер.

Наиболее простой софт для теста земляных петель – RMAA, тестирует быстро и есть возможность запомнить результат. Помимо этого, можно вести запись в любом из аудио редакторов, от бесплатного Audacity до триал-версий редакторов, таких как Adobe Audition с бесплатным ознакомительным периодом.

Монтаж заземляющего провода в компьютере

Первоначально попробуйте такую схему – два-три заземляющих провода на материнскую плату и один на планке крепежа внутренних карт.

При использовании одножильного провода нет проблем с его выпрямлением и заданием необходимой формы.

Обязательно контролируйте, что бы провод точно был в изоляции без царапин.

Там, где провод проходит по планке крепежа плат, провод можно зачистить.

После прокладывайте провода от жестких дисков и прочих устройств.

В конечном итоге все провода должны выйти к единой точке.

В единую точку лучше вывести большой длинный болт с шайбами.

При такой конструкции будет просто добавлять провод и наоборот убирать, т.к. в процессе измерений может оказаться, что добавление очередного провода может наоборот ухудшить общий результат.

При замене звуковой карты на другую или переставлением карты в другой слот, готовьтесь к перенастройке проводов заново.

Общие рекомендации к действию и опасности.

Производите все работы в трезвом уме и руководствуйтесь здравым смыслом. Никакой ответственности за ваши действия автор не несет, выше, это лишь советы, как избавится от земляных петель всей аудиосистемы при использовании компьютера.

Читайте также: