（編按：為避免混淆，本文中的「Ground」、「Earth」、「Audio」、「Sound」將不做字譯。）
簡介
本 note原著於1985年， 持續成為我們最有用的參考文件之一。
它之所以受歡迎， 源自於連接audio器材時，無止境、不斷地承受各式各樣雜訊、哼聲、哨音等等的困擾，更別提所投入金錢、生理和心理的巨大代價。隨著科技進步，無可避免的電子設備和它的連線也應該跟著改進。
自 1985 年以來，Audio產業許多方面已有改進，不幸的是，連線（wiring）不在其中。最後，AES（Audio Engineering Society）制定發布了 pro audio 設備的標準文件，就是AES48。它的全名是「AES48-2005：AES standard on interconnections – Grounding and EMC
practices – Shields of connectors in audio equipment containing active
circuitry」。
Rane
的政策是要能夠提供，而不僅僅是知悉轉述而已。然而，本文所包含的外部連線變化的建議，應該由受過專業訓練的技師進行比較理想。安全規則要求全部原裝的 grounding，也就是要維持出廠時為了安全目的，所有原封不動的設計。沒有提供任何責任保證或損害賠償（換句話說，除非你很確切清楚瞭解，所面對的是什麼型態的輸入輸出裝置，否則不要修改 cable 或使用自己版本的 grounding）。
Ground
Loops
幾乎所有的雜訊案例都可以直接追溯到 grounding loop，或 grounding 的有無。要有效消除 grounding 雜訊，瞭解它的形成機制是很重要的。每一個 sound system 的構成要件，在它內部都會產生自我的 ground。這個 ground 通常稱作 audio signal ground。將裝置以 cable 連接，可以把兩器材的 ground 綁在一個地方。當這兩器材的 ground，又經由 cable 的第三條 wire， 在其他地方（例如金屬機殼或底座）連在一起時， ground loop 就產生了。
這種情況形成一個電路，電流可以在一個封閉的「loop」中流動，從器材 1 的
ground 流出到器材 2，然後再回流至器材 1。單單這個電流的出現不會產生哼聲，而是當這個電流，流經器材的 audio signal
ground，才產生哼聲的。事實上，即便沒有 ground loop，連結 cable 上都會有少許的雜訊電流存在（也就是說，要完全消除這些電流是不可能的）。
如果你的系統能適當地驅動，並且完全用平衡式（balanced）連接 – 其對於 ground loop 和其他雜訊電流有優異阻絕效果，那麼僅是出現 ground loop 電流，並不至於構成拉警報的因素。平衡式連接就是被發展來，提高對那些無法完全消除的雜訊電流的免疫力的。 Ground loop 電流會惱人，也只有在當它影響到 audio 信號的時候。
很不幸的，
許多平衡式設備廠家的內部 grounding system 設計的不恰當，造成平衡式器材對 cable 的雜訊電流無法免疫，而這也是有時候造成平衡式連接不良口碑的原因之一。
另一個平衡連接口碑不良的形成原因，來自於有人認為，在「高級」的平衡設備中加進非平衡器材，可以改善一些東西。很抱歉，平衡式連接與非平衡是不相容的。即使完全非平衡系統，短距離 acble 的運作，也仍然含有 ground loop 雜訊電流。只不過這些電流，在非平衡系統中，未能大到足以影響 audio，令人討厭的地步。平衡與非平衡式連接，事實是不相容的，將兩種器材混合使用，是完全不同的一回事。本文的後面，列出多種所有可能連接型態的建議方案。
推動雜訊電流在電路中流動的電位或電壓， 是由系統中兩個或多個獨立 ground 之間發展而來。
電路的阻抗低， 即便電壓也低，
電流卻是高的， 多虧 歐姆
先生， 沒有他的幫忙，
我們可能也不會有這些問題了。這可能需要很高解析的歐姆表， 才能測得金屬機座或機殼的阻抗，
我們在談的是幾千分之一歐姆。 所以試著測量這些東西對你不會有什麼必要的幫助，我們只是想提醒你而已。
絕對的最佳正確方法 The Absolute Best Right
Way To Do It
AES48
中明確特定的方法是，使用平衡線（balanced lines），以及將 cable 兩端的遮蔽網與金屬機座（就在進入機座的地方）連在一起。
一條 balanced line 需要三個個別的導體，兩個信號（＋與－），與一個遮蔽網（圖 1a）。遮蔽網（shield）用來防止敏感的 audio line 被干擾。只有採用平衡線連接，才能保證 （沒錯，保證） 無哼聲的結果。永遠使用絞線對
（twisted pair） cable。兩端遮蔽網 （shield）連接到機座（chassis），同樣也保證了對 RFI（radio frequency
interference） 和其他雜訊（霓虹燈，調光器等）的最佳可能防護。
Neil
Muncy，一位電聲學顧問，多年成功系統設計經驗的老手，AES 標準委員會（SC-05-05）主席，致力於這方面的工作。他不辭辛勞地周遊世界，舉辦研討會，傳遞如何成功連接專業 audio 設備的資訊。他提出一個簡單的觀點，如果你出門向不同廠商購買專業 audio 器材，買了現成的 cable，回家一一連接好，結果無法享有無哼聲雜訊的運作，那不是很荒謬的事嗎？ Plug and
play，很悲哀的，幾乎都不是這樣的結局，儘管免除雜訊連接的科技和標準，被知悉和提出報告已經超過 60 年了（要更瞭解請參考附錄 references ）。
歸結到最後就是使用 balanced lines，只有 balanced lines，除了這沒別的，它們之所以被發明就是為了這個。還有，將 cable
兩端的遮蔽網與金屬機座（就在進入機座的地方）連在一起。
既然標準 XLR cable 都將它們的遮蔽網在每一端連接 pin 1（套筒沒有連接，也不需要），意味著設備器材使用 3 – pin 插座。XLR – type 連接頭必須連接 pin 1 到機座 （通常稱 chassis ground）
- 不是最常通稱的 audio signal ground。
不使用 signal ground 是一般 pro – audio 製作最根本的起點，這個正確性沒有什麼好爭議的，沒有。這是正確的方法。那麼，為什麼 audio 設備不都這樣做呢？喔，確實有些人這樣做啊，而且從 1993 年以後，愈來愈多人這樣做了。
當時也正是 Rane 開始將一些產品以平衡式輸入 / 輸出，以及 pin 1 連接到機座 （chassis） 的製造方式生產的時候。
為什麼不每個人都這樣做呢？因為生活是混亂的，有些東西很難改變，而且總是有些使用中的設備，是在適當的 grounding 實施之前就已經製造好的。
非平衡器材是另一個問題： 它到處都有，容易取得又不貴。
在消費性器材上都可以找的到 RCA 和
1/ 4” TS 接頭；音控台上的音效迴路和插孔；信號處理盒；半專業的數位和類比錄音機；電腦卡；混音設備等等。下面幾頁，提出一些技巧以滿足如何成功連接非平衡器材。當非平衡器材「盲目地」連上平衡式設備時，就是哼聲與非理想運作的開始了，需要額外的方法來矯正它。
另一個最佳的正確方法 The Next Best Right Way
To Do It
連接平衡與非平衡的最快速、安靜、防呆的方法，就是將所有非平衡連接以 transformer insolation
隔離開。如圖2。很多廠商包括 Rane 都有提供這種功能的產品工具，問問你的經銷商，有些什麼選擇。
這些轉換器的目標是讓標準 cable 可以直接被用上。使用這些 transformer isolation box，cable 組合不需要再被修正。差不多任何兩個 audio 器材間，都可以成功地介面連接，免除哼聲雜訊的風險。
產生必要隔離的另一個方法是採用 direct
box。 最開始以其功能命名，用來將電吉他的高阻抗與高電平，轉換連接到低阻抗、低電平的錄音控台，讓樂手可以將插頭「直接」插進音控台。現在這個名詞普遍用來描述：任何能將非平衡線轉換成平衡線的裝置。
最後一個最佳的正確方法 The Last Best Right Way
To Do It
如果 transformer isolation
無法成為選項，特殊的 cable
組合就是最後的手段了。關鍵就是防止遮蔽網上的干擾電流，流入有可能它的 grounding 會在 audio 路徑上造成 ground loop（哼聲）的機器中。
遮蔽網兩端連到機座（chassis），理論上確實是設備連接的最佳方式 – 雖然這得假設所連接的機器，內部都有適當地 ground。 因為大部分器材的內部並沒有妥當地 ground，遮蔽網兩端連到機座（chassis）就會常常未見效果，反而造成雜音干擾的連結。
對哼聲雜訊的處理，有一種常見的解決方法：將一端遮蔽網斷開連結，即使在現成的 cable 中，買不到一端斷開連接的。最佳的斷開連接端是「接受端」。 如果遮蔽網一端沒有連接，雜訊哼聲電流停止流動，哼聲不見 – 不過只有在低頻的部份。
只在「送出端」（sending-end） 的遮蔽網連接ground，會把高頻（radio）干擾的可能性降至最低，因為它讓遮蔽網避免成為下一個器材輸入端的天線。
許多人降低潛在 RF 干擾的方法，是用小電容
（
0.1 或 0.01 microfarad 陶片 ） 從斷開連接的遮蔽網連到機座，以提供一個 RF 通道。（這被稱做「hybrid shield termination」， 「送出端」遮蔽網連到機座，
「接受端」電容耦合。） 現今許多裝配者仍然遵循著這個 one – end – only 法則，而也獲得一致成功的事實，顯示這個方式與其他可被接受的方法是存在著的，雖然數位與無線科技應用與日俱增，將大大增加未來 RF 的問題。
如果你已經將哼聲問題隔離到一台特定機器上，即使該文件顯示已有妥當的 chassis ground
shields，有很大的可能是，嫌疑機器內部的 ground 未能妥善處理。圖3是特殊的測試 cable，遲早會有用的。
這條測試 cable 讓你可以將遮蔽網連到「進入點」的 chassis ground，或者連到 pin 1，或者就讓一端空著不連接。這項測試遇到多輸入 / 輸出的機器時，就變的比較困難了。在多 cable 的嫌疑機器上，不同的點，多試試不同的連接組合，找出是否需要特殊的 cable 組合。
圖4 組合建議表，提供特別連接的需求。先找到適當的輸出端（左邊一排），然後對應到適當的輸入端（上面橫列），參考交集的建議編號，在後續頁面中找到建議組合。
Ground
Lifts
有許多機器上面裝有 ground lift switch。 只有少數例子真的看到 ground lift switch 對
ground 相關雜訊發揮改善作用。（你的 ground lift switch 曾經真的有用過嗎？）
實際上 ground lift switch 的出現，大大降低了機器妥當「ground」的能力，和對哼聲雜音的免疫力。 Ground lift 只是當 grounding 問題發生時，另一塊試試的ok繃而已。 整個系統的機器都能妥當地 ground，捨掉 ground lift switch，才真能保證（是的，保證）無哼聲的結果。問題是大部分機器都沒能（包括內部和外部，AC系統）妥善地處理 ground。
大部分機器的 ground lift 都被捨棄，所以機器都是 drounded 的
– 代表機座（chassis）連接到 audio signal ground。（這應該是 ground lift switch的最佳和最安全的位置。） 如果系統連接起來後，產生了多餘的雜訊哼聲，那可能是系統中哪邊的 grounding 未能匹配相容。除了這些特殊的 cable 組合以外，這裡還有一些方法可以試試：
1.
假如機器有lift switch（或者 link），試試把它開起來。在 power off 下做這個動作，會是比較明智的。
2.
如果你的系統是全平衡式的，為了安全和防止哼聲，確認一下所有的機座 （chassis） 都連到一個好的 earth ground。 完全非平衡系統不做任何 earth ground 的連接 （ 除了 cable TV，它經常是一個 ground loop 的源頭 ）。 如果系統是平衡與非平衡混合的，幫你自己一個忙，使用 isolation transformer，或者你不用它，那試試這邊所敘述的特殊 cable 組合，然後預期花幾個小時把它弄安靜。願主與你同在。
3.
有外部電源的平衡式機器，不要透過 line cord 去做 chassis ground。確認這種機器以星狀華司把機座牢牢地連到 earth ground，確保可靠的 ground 接觸。任何有3叉
AC 插頭的設備，像擴大機，都可以當作一個 earth ground point。機櫃邊框把手能不能擔任這個角色，就看它的螺絲孔位置和塗裝分佈了。
浮動平衡、假平衡與半平衡
Floating，Pseudo，and
Quasi-Balancing
檢視的時候，你可能遇到 1/ 4” 的輸出端，稱為浮動平衡（Floating balanced），有時候也稱假平衡（Pseudo - balanced），或半平衡（Quasi-Balanced）。在這個結構裡，輸出端的「sleeve」 在機器內部沒有連接，而「ring」連到（通常透過一個小電阻）audio signal ground。這可以讓「tip」和「ring」看起來像一個，阻抗一樣的不完全平衡輸出級，即便輸出電路是非平衡的。
浮動非平衡 （Floating unbalanced） 常用來驅動平衡或不平衡輸入，取決於插上的是 TS 還是 TRS 標準 cable。 有哼聲出來時，
就需要一條特殊 cable 了。 看編號 #11與
#12，不要對 「ring」與 「sleeve」上的 「cross – couple」做修改。
打贏接線戰爭 Winning the Wiring
Wars
1.
只要可能，就採取平衡式連接，並將遮蔽網（shield）兩端連到金屬機座（chassis）。
2.
把所有的非平衡連接以 isolation transformer 與平衡連接隔離開來。
3.
當非平衡線無法 transformer isolate 時，使用特殊 cable 組合。
4.
任何非平衡 cable 都必須維持在 10 呎（3m）內運作。超過這個長度，從非平衡電路的 ground loop 來的討厭聲音都會被放大。
總結
如果你無法把每件事都弄正確 （也就是完全平衡接線，兩端遮蔽網連結機座，或者 transformer isolate 所有平衡與非平衡信號），
那麼就無法保證可以做到無哼聲的連接，也沒有確切方案可以保證無雜訊的運作結構。
參考資料
References
圖 4
特殊 cable 組合
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