Technologie 3 Elektrische en elektronische begrippen
Snoeren, kabels (en problemen)
Verschillende pluggen en kabels, symmetrisch en a-symmetrisch, fantoomspanning, solderen en repareren, aardlussen, contacten.
Opleiding Pop en Media Peet Ferwerda, januari 2002
Deze instructie wordt tijdens de colleges over technische achtergronden gebruikt en dient tegelijkertijd als een naslagwerk in de vorm van een stripboek.
Soorten kabels en snoeren Analoge signaalkabels
XLR of Canon cinch
Jack 3,5mm of 1/4’’ (6,3 mm)
Afgeschermde kabel verzwakking in dB per 100m Voor signaalsnoeren voor aansluiting van microfoons, instrumenten en verbindingen tussen apparatuur worden verschillende connectoren gebruikt. Er wordt altijd gewerkt mat afgeschermd snoer met aders in een ommanteling.
Soorten kabels en snoeren Digitale signaalkabels AES/EBU (Audio Engineering Society/European Broadcasting Union). Gebruikt XLR connectoren en hoogfrequentkabel (Coax). Werkt op 5V S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) Coax en cinch of optical fiber ADAT optical
Digitaal overdragen van signaal gaat via hoogfrequentkabel (Coax) of door een lichtgeleider (optical). Later komen we hierop terug.
Soorten kabels en snoeren
Luidsprekersnoeren Speakon pluggen Afscherming niet nodig
Jack pluggen
Voor luidsprekersnoeren kunnen we onafgeschermde snoeren gebruiken. De draaddoorsnede moet wel voldoende zijn. Veel voorkomende waarden: 1,5, 2,5 en 4 mm2 .
Symmetrisch en a-symmetrisch
signaalspanning Hi Lo
Termen voor de verschillende draadjes: Hi = + = Hot Lo = -- = Cold
Voor de overdracht van een signaal zijn altijd 2 geleiders (draadjes) nodig. De signaalspanning staat altijd tussen 2 punten. Hi en Lo. Hi en Lo worden gebruikt om de fase aan te geven, dit is een afspraak welke draad + is bij een bepaalde geluidsdruk
Symmetrisch en a-symmetrisch
Spanningsbron in draad (door magnetische inductie) werkt als een soort transformator Mircofoonsignaal + 50 Hz brom Hi Lo
Magnetisch veld rond een draad of een apparaat
Gebruiken we voor kleine signalen (millivolts) een onafgeschermd snoer, dan worden er stoorspanningen opgewekt, b.v. door magnetische velden. In de signaaldraad komt een spanningsbron (50Hz) te zitten.
A-symmetrisch
Hi Lo
Om brom tegen te gaan schermen we de Hi draad af en leggen we de Lo draad aan de massa of ground (aarde).
A-symmetrisch
Hi Lo
De ground van een apparaat is vaak verbonden met de randaarde uit het stopcontact
Via het netsnoer is de ground van een apparaat meestal verbonden met de randaarde aansluiting in het stopcontact.
A-symmetrisch
signaalsnoer
Een beetje technischer getekend kan je je het zo voorstellen. Nu is het kabeltje aan beide einden geaard. Dit kan een aardlus veroorzaken en weer een brom veroorzaken.
A-symmetrisch signaalsnoer
Een aardlus ontstaat als we een kabel aan beide uiteinden met de massa verbinden. Dit moet altijd bij een a-symmetrische aansluiting anders hebben we geen 2 signaalpunten Hi en Lo.
A-symmetrisch signaalsnoer
Apparaat 3: niet zo lekker
lekstromen
Soms loopt er een lekstroom vanuit een apparaat naar aarde. Dit is een 50Hz wisselstroom. De lekstroom kan ook veroorzaakt worden door een heel ander apparaat, bijvoorbeeld een grote lichtdimmer
A-symmetrisch signaalsnoer
lekstroom
Weerstand aardedraad De stroom gaat niet alleen door de aardedraad, maar deels ook via ons signaal snoer. Dit komt door de weerstand van de aardedraad.
A-symmetrisch Weerstand ommanteling
Ubrom
lekstroom
De stroom door onze randaarde van het signaalsnoer veroorzaakt een 50 Hz spanning Ubrom = I x R, waarbij de R de ommanteling is van het snoer
A-symmetrisch Weerstand ommanteling
Apparaat 1 Ubrom
Ubrom
De spanning Ubrom staat in serie met de signaalbron.
A-symmetrisch
spanningsverschil
In algemen zin kan je zeggen dat er een spanningsverschil bestaat tussen de aardaansluitingen van verschillende stopcontacten..
A-symmetrisch
Een andere manier om brom via een aardlus te krijgen is als volgt. De signaalstroom loopt door de verbinding heen en terug
A-symmetrisch
Maar het signaal loopt ook via de aarddraad terug
A-symmetrisch
Brom door magnetisch veld Naast de aarddraad liggen stroomgeleiders die via een magneetveld een spanning opwekken in de aarddraad. De bromspanning staat weer in serie met de signaalbron.
Symmetrisch
Hi Lo Gound Shield
Het is veel beter om instrumenten en verbindingen symmetrisch aan te sluiten
Symmetrisch
Hi Lo Gound Shield
Eventuele aardstroom loopt niet door signaaldraad
Mocht er nog een aardlus voorkomen: de aardstroom loopt nu niet meer door een signaaldraad.
Symmetrisch
Het gebruik van symmetrische snoeren voorkomt vaak brom
Brom (inductie) en andere stoorsignalen vinden zowel in de Lo als in de Hi draad op dezelfde wijze plaats: ze heffen elkaar op, de som is 0 dus je hoort ze niet.
Oplossingen aardlussen 1. Aardlus onderbreken (1)
Ongeaarde contactdoos
Aarde stekker
Aarde losmaken Zorg ervoor dat de aardlus ergens wordt onderbroken. Bijvoorbeeld door een verlengsnoer te gebruiken dat de aarde niet doorgeeft. Let op: het betreffende apparaat heeft dan e geen veiligheidsaarding meer!
Oplossingen aardlussen 1. Aardlus onderbreken (2)
Je kunt ook de aarde aan een kant van het snoer onderbreken. In dat geval spreken we van een groundlift schakelaar. Je vindt deze b.v op instrumentversterkers met line-uitgangen en DI’s.
Oplossingen aardlussen 2. Scheidingstrafo’s (galvanische scheiding)
Via een scheidingstrafo wordt het signaal wel doorgegeven, maar kan er nooit een aardlus ontstaan.
Oplossingen aardlussen 3. Stervormig voedingsnet podium
podium FOH
multi
mengpanel
FOUT
FOH multi
mengpanel
BETER
Gebruik niet altijd willekeurige wandcontactdozen, maar laat de 230V voedingsspanning vanuit een centraal punt komen.
Oplossingen aardlussen 4. Gebruik altijd symmetrisch materiaal
Hi Lo Gound Shield
Slecht apparaat
Als alle verbindingen symmetrisch zijn wordt de kans op brom erg klein. Sommige apparaten hebben wel symmetrische ingangen, maar worden inwendig asymmetrisch aangesloten. Oppassen dus.
Oplossingen aardlussen 4. Gebruik professionele apparatuur met aparte SG en PE Professioneel apparaat
Hi Lo SG
PE
De massa van het signaal (signal ground of SG) en de aarde van het apparaat (groen gele draad uit power snoer is aarddraad en heet protective earth of PE) zitten nu niet aan elkaar vast. Aardlussen zijn zo absoluut uitgesloten.
