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[토론] 시그널 그라운드 vs 전기 그라운드

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요즘 미국 친구들 때문에 계속 공부하고 있습니다.  전기 그라운드 만을 고집하는 친구들이 많더라고요.

전혀 배경이 없으신 분들에게는 좋은 배움의 기회가 되길.. 저도 배우고,,

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장호준님의 댓글

역시 주관식에는 좀 약하죠?

설치업계에서는 XLR 연결에서 그라운드를 연결 안하는 것이 관행이랍니다. 그라운드 루프를 아예 없애기 위해서..
제 생각에는 그라운드를 연결해서 시그널 그라운드 환경을 만들어 놓는것이 전기 그라운드의 사고에 따른 백업으로도 좋은 것 같은데,, 험이야 누구 죽이지 않지만, 접지 불량은 누가 죽을 수 있거든요. 그리고 험은 생기면 찾아서 없애면 되고

이정석님의 댓글

신호 그라운드를 배제해서 장비간 isolation을 만드는 상황을 ground lift 라고 합니다
트랜스포머를 사용하거나, 배터리를 사용하는 엑티브 방식의 di-box에 많이 사용되고 있습니다
배터리 역시 상대적인 전압을 갖고 있는 트랜스포머와 성질은 동일하니까요
그래서 active di-box들은 배터리 구동이 많습니다

단 장비의 전원 트랜스포머나 배터리를 사용하는 상대적인 전위차를 가진 장비에만 해당되는 사항입니다
신호 라인에 거는 isolation과 전원용 트랜스포머의 isolation은 동질입니다
전기적으로 절대 전압 라인과 분리되어 있는 상태가 됩니다
전원 트랜스포머가 시스템 전원부를 isolation화 시키기 때문에 가능합니다
ground loop breaker라고 해서 10옴 미만의 저항과 고압 캐패시터가 병렬 연결되어 상대적인 전위차를 제거하는 구조도 있는데 저항에 걸리는 로드가 심합니다

isolation을 위한 방법에도 일장 일단이 있는데 커넥터에 접속되는 그라운드가 없으면 실드에 대한 보호를 받지 못하고, 한쪽 커넥터에는 그라운드 라인을 꼭 연결해줘여 신호가 실드 보호를 받아 실드가 노이즈를 흡수합니다
차폐율이 신호의 순도를 결정하니까요
밸런스 라인이라고 해서 만능은 아니고 신호 위상에 대한 노이즈 흡수가 다를 수 있기 때문입니다
밸런스 라인은 위상적으로 동률 포지션에 대한 노이즈에만 강합니다

장호준님의 댓글의 댓글

이제부터라도 밸런스드 라인이라고 하면 어떨까요? 평형이 된 의 의미가 더 많은데.. 이미 평형/불평형으로 밸런스/언밸런스로 사용되고 있기 때문에 그것이 그것인것 같지만, 다른 의미가 될 수도 있겠고,,

하여간 신호를 그냥 Hot 하고 Cold만 달랑 독립된 선으로 연결해놓는 것이 더 좋다고들 미 미국친구들이 말합니다. RFI영향을 안받는 동네인지.. 아님 그정도 잡음이 당연히 들려야 하는 동네인지는 몰라도..

까이버님의 댓글

이정석님이 전반적으로 설명을 해 주셨네요.

Hot 하고 Cold만 달랑 독립된 선으로 연결한다는 것이 무슨 의미인지요?
밸런스드 라인에서 Hot 하고 Cold를 독립된 선(개별 연선?은 아닐테고...)으로 실드는 사용하지 않는다는 말인가요?
외부 전계에 따른 잡음의 영향을 최소화 시킬 수 있도록 실드는 필히 연결해야 되겠지요.

제가 그라운드 문제로 여러 경우를 겪었는데, 시그널 그라운드는 서로 다른 기기(특히 어느 한쪽 기기의 그라운드에 노이즈 성분이 많을 경우)에서는 Hot 하고 Cold만 연결하고 그라운드는 안정된 그라운드를 가진 기기쪽만 연결하여 사용하는 것이 좋았습니다. 대부분의 기기는 그라운드가 연결된 상태에서 문제가 없지요.

전기 그라운드는 감전을 대비하여 기기를 접지하는데... 거의가 시그널 그라운드와 동전위가 됩니다.
다만 잘 알고 계시겠지만 (동전위)그라운드라고 동일한 기능을 하는 것이 아닙니다.
그라운드 자체의 교류적인 성분에서 볼 때에는 엄청난 차이가 납니다.
특히 소신호(마이크 신호, 요즈음 사용하지 않는 턴테이블의 phono신호)에는 그라운드에 실려 있는 교류 성분이 신호에 아주 많은 영향을 주게 됩니다.
수 mV를 파워앰프 전단까지 1V 정도까지 증폭(약 40~50dB)하기 때문에 그 교류성분인 노이즈도 함께 증폭되어 잡음의 형태로 나타나게 됩니다.

타이핑하다보니 좀 다른 곳으로 빠진 것 같네요.
(기기간의 결선외에 즉 사람이 직접 만지게 되는 마이크는 외함이 그라운드가 될 수 있도록 1번핀과 샤시가 연결되도록 하면 좋겠습니다.)

JesusReigns님의 댓글

이건 저번에 공연음향인가에 올렸던 글에 다 있는 내용이긴 한데요..
호준님이 말씀하신 것 처럼, hot과 cold만 연결하는 것이 안전하다는 주장이
생기는 이유는 오래되고도 잘못된 설계 관행때문입니다. 케이블의 쉴드는 원래는
1번핀 chassis 그라운드에 연결해야하지만, 기기내분에서 그걸 chassis 말고도
신호 그라운드에 연결해 놓은 경우가 많이 있습니다. 발란스 연결은 두 기기
사이의 신호그라운드를 연결하지 않는 것이 정석입니다. 하지만 설계의 잘못으로
정상적인 케이블 연결을 하면 비정상적인 그라운드 연결이 발생하는 경우가 많다는
얘기죠. 그래서 hot과 cold만 연결하는게 좋다는 얘기가 나오는 것입니다만, 이 경우도
shield를 한쪽 기기에 연결하는 것이 RFI를 줄일 수 있습니다.
참, 그리고, 이런 경우에 더블 실드를 써서 연결하는 것이 더 좋습니다.
실드가 두겹인데, 한겹은 입력쪽 1번핀, 다른 한 겹은 출력쪽 1번핀에 연결하는 것이죠

장호준님의 댓글

어디에 썼던것 같은데, 몇년전 텍사스의 모 교회에서 33살의 미국인 목사님이 침례도중 감전사하는 사고가 생겼습니다. 침례탕은 침례교회의 예식에 쓰는 일종의 자그마한 수영장 같은 것입니다. 대부분 허리 높이 정도의 물을 보일러로 데워놓고 사용하죠.
근데, 문제가 이 보일러가 몇번 오버히트하면서 붙어있던 전기선의 피복이 벗겨져 쇼트가 일어났답니다. 그래서 접지되지 않고 충전되어있던 전기가 목사님이 건네받은 마이크(유선)를 잡는 순간, 우리에게도 20년전쯤 일어났던 배철수씨처럼 사고가 생겼던 거죠.

제대로된 음향시스템의 접지 때문에 사고가 생긴 어이없는 일이기도 합니다만, 음향업계에 접지에 대해서 좀더 알아봐야하는 상황이 생긴겁니다. 앞서 말한 미국친구들처럼 관행으로 쉴드를 연결안한 마이크 케이블을 썼다면 감전사가 일어나지 않았겠지만, 어디 그런 마이크 케이블을 파는 회사는 없죠. 짤라야지.

독립접지의 의미를 누가 설명해주시죠.

공돌이님의 댓글

머리속에 그림이 잘 안그려지는데요..

사실 제경험으로는 일단은 무조건  chassy의 그라운드는 확실히 earth로 떨어뜨립니다.. 그래야 charge된 chassy전위를 earth레벨로 안전하게 떨어뜨릴 수 있겠죠..

그러면 signal 그라운드가 남았는데..

제가 생각하는 좋은 방법은

첫째.. 그라운드 루프문제가 발생하는 두 기기의 전원을 되도록이면 서로 독립된 계통에 연결시킨다..이게 힘들면..

둘째.. 두기기의 XLR 접속중의 한곳의 1번핀을 open시킨다..(그래도 각 기기의 쉴드들은 시그날 그라운드에 붙어있을것이므로 노이즈 쉴드는 OK...) 사실 이 방법도 쓰기힘든게..박스를 열어서 끊을수도 없는 문제고..(전 한쪽 1번이 끊긴 케이블이나 아답터를 만들어 놓아서 해결 하기도 합니다만..) 트랜스포머 결합이 아닌 기기에서 음향적인 문제가 있었다는 소문이 있어서 혹시 문제가 생기면....

마지막으로 그라운드가 끊긴 전원 플러그를 씁니다..그런데 220볼트 쓰는 한국엔 어떻하시는지 궁금.. 미국엔 회색으로된 earth 그라운드가 끊겨있는 (아웃렛 커버 볼트같은데 따로 연결할 수 있게된..) 플러그가 있어서 편한데.. (한국들어가면 어찌해야할지 막막..)
 
두번째 방법이 좋기는한데 대부분의 세션에 마지막방법이 쫌더 현실적이죠..

근데 독립접지는 또 뭔가요..?  제가 생각하긴.. 스튜디오 설계시에 각 아웃렛의 그라운드를 격리시켜주는거 예기하는거 같긴한데..

아무래도 안전 문제가 있기때문에.. 일단 마이크나 기타 같은 기기에서 첫번째로 earth그라운드가 잡혀있는 기기까지는 그라운드가 확실히 확보되어야 한다는게 제생각이구요..뭐 대게 그라운드 루프 라는게 주로 earth잡아 놓은거 타고 다니니까 첫째 프리단이나 라인단에서부터 생각해도 된다고 생각합니다..

까이버님의 댓글

독립접지라는 것은 음향기기용으로 접지를 별도로 한다는 의미를 말하는 것인가요?

조명기기(딤머사용), 전동기기(모터,엘리베이터 등) 등등의 접지로 사용되는 라인과 공통으로 사용하게된다면 거의 전기잡음이 발생합니다.
이런 잡음을 미연에 방지하기 위해서 음향기기 전용으로 땅에 접지공사를 하게 됩니다.

그렇다면 기존의 건물에서 접지를 분리할 수가 없는 곳은 어떻게 해야 하는가?
최대한의 잡음 유입을 막기 위해서 기존 사용중인 접지의 시작점(접지봉)에 가까운 곳에서 음향기기용으로 접지라인을 연결하여 사용할 수 있습니다.
그것도 힘들다면... 음향기기를 사용하는 층의 분전반에서...(장담할 수는 없지만)
여기서 복권형 AVR을 사용하는 방법도 잡음의 영향을 감소시키는 방법중 하나.

장호준님의 댓글의 댓글

사실 자체 건물이라도 신축때부터 독립접지(미국에서는 아예 Technical Power Panel이라고 기술적인 전원부를 따로 만듭니다. 다른 전원과 독립하게)를 하지 않는다면 추후에 뭔가를 하기 어렵습니다. 가장 많이 하는 방법이 까이버님의 이야기에 나오는 복권형AVR이겠지요. 일단 일반 패널에서 필요한 용량만큼 빼와서 다시 AVR을 통해서 접지를 만들어서 땅에 접지봉 밖아서 묻는 것이 가장 쉬운 방법이겠지요. 물론 그 AVR의 출력은 음향, 영상에서만 써야하는 것이고요.

공돌이님의 댓글

그런 방법이 있었군요....

그런데..그방법으로는 타 기기에서 그라운드 타고 들어오는 노이즈는 잡히겠지만..

기기들 간에 그라운드 전위차에서 생기는 루프 문제는 어떻게 하죠..? 트래킹룸에 두개의 다른 접지를 박아 놓나요..?

        프리-->컴프-->콘솔-->콘솔earth-->초단 프리earth로 이어지는 긴 루프에서 컴프입장에서 보면 리퍼런스가 되는 그라운드의 경로가 프리쪽으로 하나 콘솔쪽으로 하나 이렇게 둘이 생기게 되는거 같은데..결국은 어딘가를 끊어 놔야하기는 마찬 가지인거 같은데..

(죄송....딴지 거는게 아니구요 제 경험이 아주 작은 소규모 스튜디오와 소규모 교회에 지나지 않아서 규모있는  사운드리 인포스먼트..(헐~~ 저 가르친 교수님이 값 싸지니까 절대!! 절대!! '라이브 사운드' 같은 말 쓰지말라고 해싸서..헐..)
도데체 딴세상은 어떻게 돌아가나 진짜~ 궁금해서 그런겁니다....)

공돌이님의 댓글

우왕~~~자답 입니다만..

공연음향 게시판에 보면 JesusReigns 님의 번역글로 문제해결이 간단히 나와있군요..
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