(本文譯自 Pass Labs : Ground
Loops http://www.passdiy.com/pdf/ground-loops.pdf )
(編按：為避免混淆，本文中與 ground 相關的詞語將不做字譯)
簡介 (Introduction)
把剛拆箱的新設備接好，接上電源按下開關，然後一場聲音災難產生；哼聲、噪音，和一般說來絕對算是糟糕的聲音。對著你的機器或經銷商吹鬍子瞪眼解決不了事情，旋鈕轉來轉去只會更糟；怎麼辦？
根據多年的經驗，我們發現大多數音響設備多餘的雜音，可以直接追溯到彆腳的 grounding 技術問題上。當我們談到「如果可能，建議使用平衡式連接你的音響設備時」，必須要瞭解平衡連接能對應的只是感應雜訊（induced noise）。 Ground loops 是非常不同的問題，而且跟感應雜訊一點關係都沒有。
一點小理論（A little
theory）
為了成功戰勝 gorund loops， 你必須瞭解它們是如何發生的。音響系統中每個組成，在它的中心都有一個內部 ground。重點是沒有所謂的完美 ground，以及系統中沒有任何 ground 點的電位與其他 ground 點會是相同的。
系統中只要兩 ground 點間有電位差存在，就有 ground loop 相關雜訊發生的可能性。當設備以 cable 連接在一起時，不可避免的，彼此的 signal ground 也被連結起來了。Signal ground 彼此連結溝通，是有必要而且被希望這樣做的。只是這種連結不只一處時，「ground looping」的問題就出現了。典型的犯錯就是讓電源的 「safety ground」直接和「signal return ground」接觸到了。
這種情形產生了一個閉鎖迴路， 電流從一個裝置的 ground 流向另一裝置，然後經由電力網路提供的額外 grond 連結回到第一個裝置。這些多餘電路的阻抗非常低，以非常小於一歐姆的值計量。別指望用你的手持三用電錶去測量，它的解析和敏感度可能都不夠。精確測量需要用到一種叫做「impedance bridge」的裝置，還好，ground 相關雜訊的矯治，很少用到這樣精密診斷的程度。
根據 Georg Simon Ohm 可敬的教導，儘管這些電壓很低， 卻能產生顯著的電流。
就是這些 「looping」電流，將它們的特徵加在低準位信號上，以「common mode」的型態產生雜訊的。
為了讓「ground loop」問題降至最低， Pass Labs 生產的機器，從不將「signal ground」與「chassis ground」連在一起。藉由將「signal ground」與「chassis ground」分開，設備連接在一起應不至於導致 「ground loop」
的問題。然而，不是所有廠商都會這樣想的。
現在怎麼辦（Now what）
一旦你明白了是什麼造成 ground loops 的，還需要一點努力和堅持，讓它不再成為議題。最棒的可能作法是將「safety grounds」和「signal returns」以及低電壓 cable 的「shielding」都分開來。
非平衡（unbalanced）cable，儘管有著先天上的缺陷，卻也持續成為消費性音響的基準很久了。在組成元件很少的系統上，RCA 接頭可以運作的不錯，不過當系統（特別是 A/V 系統）複雜時，要能順利成功運作就變成問題了。 如果你要使用非平衡 cable，就用兩導體加有遮蔽網的導線。
使用常見的單一導體有遮蔽的 cable，會讓你將「signal return」和「shielding」結合在同一導線上，如此正好打破希望的協定。
遮蔽網（shield）用來防止離散雜訊進入設備的輸入端； 而「common」或者「signal return」是信號路徑的一部分，兩個任務相反。因為這些不同的任務，你的 cable 應該是有方向性的，而遮蔽網（shield）應該只是輸入電路的一部分而已。Shield ground 在線的 source 端不應連接，只有在輸入裝置端才連上。做好標示，不要忘記！
這當然也意味著，在 cable 的輸入裝置端，遮蔽網（shield）與地信號導體（ground signal conductor）會綁在一起。
對那些所有已經小心隔離處理「chassis ground」和「signal ground」的非平衡式連接來說，這是很好的連接方式，不幸地，在消費性音響領域中還沒成為通用的慣例。
組裝 XLR cable 時同樣邏輯也該被應用上。從一條三導體外加獨立遮蔽網的 cable 開始；接頭的 pin 1 是
ground，pin 2 是正輸入（positive input），而 pin 3 是反向輸入（inverted input）。
輸入裝置端 XLR
與機箱的連接，變成唯一的遮蔽網（shield）連接。由於構造上的優點，本身具有極性方向，這邊就不用做標籤註記了。
假如一台機器本身有將 「safety ground」 和 「signal」 隔離 ， 而另一台沒有，
有很大的機會， 「ground loops」不構成問題。通常都是在兩台連接裝置上，每一台內部的「safety grounds」和「signal grounds」連接了， 才產生「ground loops」的問題的。這個時候，必須捨棄其中一台的「ground」，或者把它們變成都很接近 …… 看你選擇了。
Ok，你把想要的設備和線接好了，現在咧？
邏輯上有人會這樣想，可以藉由斷開機器電源線的「grounds」，消除「ground loops」。有的人會把電源線上的「ground pin」剪斷，有的用3變2轉換插頭，剪斷機器內的
「ground wire」，貼絕緣膠布等等。邏輯上看來，對雜訊處理應該可行。
千萬別這麼做。移除「ground」連接是不對的。違反了電力安全規則，而且可能非常危險。移除「ground」連接，會導致機器內的雜訊濾波作用或突波保護作用失效。如果 ground 連接被剪斷，然後機器內部一個絕緣錯誤，可能導致危險電壓跑到機殼上，取代了打斷保險絲的作用。沒有電源 ground 的運作，還不至於讓人自動觸電致死，不過如果你的系統出了什麼問題，這就變的有可能了。
許多著名的專家建議改變設備極性，將電源線反接，讓電源的 「hot」 與 「neutral」 的連接相反。不要這樣做。實務上也許能稍為減少一些電源供應引起的雜訊，不過也會有電壓下降的情形。電源線反相連接，會將內部保險絲和電源開關放在「neutral」線上（這下跟保護說 bye bye 了）。如果意外狀況發生了，保險公司將會嘲笑你的繼承人。
如果我們無法將「signal grounds」和「safety grounds」分離，剩下唯一的選擇是將它們盡可能做到一致，仔細小心規劃配置主電源和「ground」。有許多電源配置技術，嘗試消除「ground loop」或至少把問題降至最低。最常見的技術叫做星狀分佈（star distribution）。選擇一個最低電位的「ground」點，從這點放射狀連接到每一個電源會連接到的元件。所有的「safety grounds」都會回到這個主要的
「safety ground」共同點。這些星狀「ground」連接，必須使用粗 gauge 導線，而且星狀的所有手臂，也必須是一樣長和一樣粗的線。
當所有的「ground」導體到星狀連結的中心點，都是一樣的長度時，星狀末端每一點就會有非常接近相同的「ground」電位。假設這個「grounding」運作無誤，星狀連結中的任何機器，其信號連線間的「ground」電位差為零，因此避免了「ground loops」的產生。
最有成本效益的做法是，將你所有的低電壓設備，都插到品質好一點的電源排插，而不是為數眾多的壁插。而用來插排插的壁插，應該是最接近主電源盤，特別分支迴路的那一個。任何有益於降低電源供應電阻的措施，都會為你帶來「ground」接近大地電位的好處。以這種方式降低電源阻抗，讓你機器內的 EMI / RFI 濾波器，可以如你所願地順利運作。
同一電源分支迴路上會產生雜訊的設備，如風扇或可攜式螢光燈，應該放在更加靠近主電源盤的地方。很多電源排插上有 MOV（變阻器）和霓虹燈；如果你正在尋找無 RFI 干擾的電源，不要將這些東西放到你的系統中。這兩種東西可以為電源線輸入很小但可測量的雜訊。這些少量雜訊很明顯嗎？不會，不過它肯定是可以累積漸增的。
家裡有個地方讓 MOV 可以最有效益，它們應該越接近主電源盤越好。最好的就是將 MOV 的接腳直接跨在 breaker panel 的匯流排上。MOV 有時被擊穿需要更換，它傾向災難性毀壞地表現，不會慢慢拖拍，所以壞掉的裝置不會太難發現。
高解析的音響系統中，很多抑制噪音的微小增益，確實能在你最終聽到的聲音，產生動態衝擊。許多情況下，這些增益增加的好處，代表著額外的花費或努力付出。
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