为何拔插接头会爆音?

xiaoguozi123

为何拔插接头会爆音?


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以下内容转自知名线材生产商台湾日升电子的公众TW_SREXACT，作者是黄英哲。阿哲老师是台湾知名音响工程师，从事音响行业近20年，现任台湾日升电子的产品战略发展经理。他对行业有很多独到的见解。台湾日升电子公众号上很多关于线材的技术干货均出自他的手笔。






那天群里有人说:老师!为啥拔插头会爆音

然后就有人说:

" 去看看老师在日升电子的公众号的文章"

真心谢谢大家的关注 与认可,谢谢!!



虽然我们都知道:

" 不可以在没有哑音状态下拔/插插头!"

但是究竟是哪个环节导致爆音呢?

我们就来安排实验以找出问题所在



要设计实验 那得先有假设

凭着在行业的经验

我们推测有以下可能会造成爆音

●     插针不牢靠

●     幻象电源供应

●     有能量的头端(音头工作中)

●     线缆断线

●     静电



为此我们焊接了一个特殊的测试治具

“自制插头跳线器“

共有四脚 我们可以任意的脱离

或对某几个脚位短路

各位如果想复刻我的实验

可以自己动手做一套





实验结果提示

●与有能量的对接 而且可以控制断线跟触点距离时

就有会发生” 弹簧声” 越近越大!!

这个弹簧声 实际上是电流声加上拔出时有距离变化 所以衰减明显



●bo爆音发生在重新误触触点  弹簧声瞬间消失

●脱离过程中如果触点重新连接会产生严重爆音

所以脱离要快狠准,保持所有主要能量触点水平脱离很重要



●有能量的源头爆音会较严重

●线缆表现有爆音 电流声

有可能是线缆有断线或插头已经松了必须更换



我们倡议:

电容式话筒的配插与拔除要求应该被提升到

在幻象电源关闭状态下才能移除

否则对于整个音响系统的冲击是可能极大的

(直接冒红)



演出系统搭建完成” 对通道”

务必用电容话筒(送电)+演出要用的线缆 逐个查过

可以检测到线缆屏蔽/导体破损

以及动圈式 无法检视的死角

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实验一:假设有能量就会表现为爆音 那短路实验没有能量 就没有爆音



测试方式

●     卡农线2M~4M

●     BEHRINGER WING 数字调音台  

       LOCAL IN CH1  A/D GAIN 最大

●     SUPERLUX HD661耳机透过通道SOLO 判听

●     自制插头跳线器

●     Shure pg57 麦克风

●     Shure pg81麦克风


*利用短路线短路之后 作拔插爆音测试





这第一系列当中 的实验就让我们跌破眼镜

因为我们可能都习惯在话筒插好之后才开始调增益并监听

所以我们都忽略了即使话筒关闭插上瞬间也会有小爆音



反而动圈打开或关闭状态下  拔出不会爆音

但是电容式的反应就比较激烈



我们需要知道话筒的脚位:

PG57是没有变压器的

关闭:脚位2-3短路

开启:脚位2-3分别通音头



pg81 关闭2-3 约53 ohm  外壳与PIN1接通



如果较为高档的话筒

则会配置变压器



所以2-3脚中间会持续有一个直流电阻存在





小结论

从上面pg57  关闭

以及  2-3短路 1悬空所观察到:



配插一半有电流声(弹簧声)



我们推估解释是因为:

插上瞬间 线缆 冷热端 有微量电容 所以回路形成时瞬.间.流.通!



而大家听到的爆音 “bo”发生在已接触但脱离 后再次接触的情况



至于上述

1-2 短路/1-3  短路 插拔 实验当中

手碰卡农金属管有电流声  + 左右摇晃发出bo声响

则可以比拟为一只非平衡话筒关闭开关时拔出的状况



实验二:话筒开启 开路顺序不当 或是有断线



这边的变因比较多,我们把所有可能的排列顺序走了一遍

●     卡农线2M

●     BEHRINGER WING 数字调音台  

LOCAL IN CH1  A/D GAIN 最大

●     SUPERLUX HD661耳机透过通道SOLO 判听

●      自制插头跳线器搭配PG57




解说:由于是平衡式接口

实验证明2-3脚互换的情况所得到的结果是一致的



下面讨论几种情况

一脚先脱离(这不符合连接器标准)

所以较可能发生场景是在

=无屏蔽或屏蔽断裂(平衡式动圈话筒)



由于pin1不带电流 因此无明显爆音

(可能会有干扰声 但是相对轻微)

…这恰恰说明了我们为甚么处在线缆失效而不自知



换能器先脱离+一脚先连/后断的插头(标准 )

发生场景=插头接触不良/线蕊断线的状况(平衡式动圈话筒)



2-3 因为音头是动圈

换能是时时刻刻

即使12 3 任一脚脱离 仍然还是在释放能量

所以2-3都会有爆音

由于pin1不带电流 因此无明显爆音



在这边我们也观察到

与有能量的对接 而且可以控制断线跟触点距离时

就会发生” 弹簧声” 越近越大

这个弹簧声 实际上是电流声

加上拔出时有距离变化 所以衰减明显

而bo爆音发生在重新误触触点  弹簧声瞬间消失



值了!!

这个实验提供了一个很宝贵的讯息

线缆在绝缘内断了却还紧挨着的状态

会有电流噪音发生



我们过往所说线缆不好 有爆音有电流声

实际上的情况就是线缆已经断了但是断得很近

加上音头持续有能量进来当

线缆很靠近接点时

就会有电流声发出(没有碰触)

越靠近越大,产生一种类似天线的效果!

直到连接上 才会表现为bo爆音!



如果您手边有这样的报废线

可以拿起来研究 验证一下 是否跟我实验对衬

或是自己做个“自制插头跳线器“

都能体验一把这些状况!!



用户选用接头线缆正确对策:

1.   选用可靠的连接器  确保头端都能准确接触

(排除一个风险环节)

2.   选用编织与抗拉强度高的线缆 延长使用寿命 降低查修机率

在头端妥善接触的状况下 再利用solo 做源头端检测是很有用的

一旦发生这样的状况 就只能做换线处理

加上拔出时有距离变化 所以衰减明显




实验三:电容话筒开启并供电 开路顺序不当 或是有断线



*这边的变因比较多,我们把所有可能的排列顺序走了一遍

●     卡农线2M

●     BEHRINGER WING 数字调音台  

        LOCAL IN CH1  A/D GAIN 最大

●     SUPERLUX HD661耳机透过通道SOLO 判听

●      自制插头跳线器搭配PG81





由于目前大部分小震膜电容话筒是驻极体话筒

幻象电源 部分被用于电路板

虽然使用的幻象电源瓦数很低

但是电压较高,所以表现出来的冲击强度也强得多

xiaoguozi123

实验归结

部分换能器脚位先脱离爆音最大

甚至在SOLO耳机当中听来都觉得耳朵痛

我们倡议:

电容式话筒的配插与拔除要求应该被提升到在幻象电源关闭状态下才能移除

否则对于整个音响系统的冲击是可能极大的(直接冒红)

悬空能量会 造成电流声?

(部分换能器脚位先脱离的情况 )

23 任一一脚断开后再中断1脚

在两种话筒都表现出了相关性

动圈	一脚的脱离 带来了一个较大的电流声
电容	明显BO+明显电流声持续 触摸话筒管身非常明显

而实际上1脚并没有实际信号通过

此时由于23脚还有任意一脚 仍保持通电 或有信号 但是回路没有构成



目前我认为可行的解释是:

由于话筒开启

相当于一个没有被接通的悬空电场正在找寻出口

而一脚的脱离

由于有较低的电位(相较于48V线蕊)+突出的尖端 能感应到较大的压差

所以表现为 明显的电流声

*此处如果有前辈有更好的解释恳请不吝赐教



电容话筒断线实验与实务面:


幻象电源脚位




由于电容话筒供电是2/3都是48V  1脚 0V

所以电容话筒只要任何一个脚位/线蕊有接触不良都先会发生爆音



也难怪以前做演出 系统搭建后 对通道时,

前辈会要求拿一条线

配合电容话筒一个一个查过

不只检测能否送电

还能检测到动圈式 无法检视的死角

有效的避免这种要死不死的环节!



实验结果的其他解读



关于断线顺序的其他解读

过度开展没有太大意义



因为电容话筒只要有任一触点故障

都表现为不良 都不可接受!!



我们应该聚焦到连接可靠与线缆故障的减缓上

归结出几个结论:



● 有能量的源头爆音会较严重

● 脱离过程中如果触点重新连接会产生严重爆音

所以脱离要快狠准,保持所有主要能量触点水平脱离很重要

● 连接器正常而线缆有表现爆音 电流声

有可能是有断线或插头已经松了必须更换



连接器的可靠性如何确认

重点主要在于母头的材质是否正确

为了让插针能彼此互咬



母插针需要 是有弹性的

在日升 是采用磷青铜片

具有较好的弹性

在公针退出之后能够保证回复该有的包覆能力

IEC61076-2-103规定

至少可靠寿命是1000次以上



*磷青铜是铜与锡、磷的合金，其中含有锡2%-8%，含有磷2-8%，其余成分为铜

所以相比 黄铜的价格 来得贵上不少(通常常见的黄铜 铜含量只有59%)




“7”插孔采用的是PHOSPHOR  BRONZE 磷青铜



老师!拔插6.35接头呢?



由于6.35插头毕竟是同轴接头  

接地是用”靠的”

如果插头与插座的状态密合度不够好或是摇晃

就可能演变是我们之前提到的

“要断不断再度碰上”

所产生的爆音



6.35插座的样式很多每一种碰触方式不同

但是由于拔出方向与插座的相对关系

二次碰触的机会是不可回避的



例如:

1.TIP 珠头拔出时脖子跳脱后

跟尖头的二次接触

2.TIP 珠头拔出后与RING 的二次接触

这都会产生爆音


一种经典的TRS 插座



您可以看到TR点都在轴向上

会产生TIP 与插座触点 多次接触


我们还需要注意的另外一个细节就是

爆音之前发生的电流声

前面的所有实验都指明了:

接触不良 脱离后会有电流声

但是由于空间狭窄

所以电流声后面总是跟着爆音

而且由于听觉上的时域向前掩蔽而常常被忽略了



在此建议:

连接器可靠的状况下  爆音就需要跟进检视

1.是否有电流声(线蕊有断)

2.是否有线缆摩擦静电

以便完整的排除问题!!





注:对于TRS/TS有需要进一步论证的

可以自行参考上面两种实验

拔插顺序3-2-1 或 2-3-1 的第二阶段

因为是物理接点间的不同而已

拔插时通常1脚(接地)都是最后脱离的