Palmer Audio Tools Brochure

TECHNICAL APPENDIX
LINE-ISOLATION-BOX
These are also known as „line boxes". With regard to impedance and level, line boxes
(in contrast to DI boxes) have an input/out-put transformer ratio of 1:1. Line boxes are
used to solve problems relating to ground loops.
To provide protection against electric shocks, many devices have metal housings and
a power plug fitted with a grounding pin. This ensures that the device housing is
grounded. If a fault occurs, the grounding prevents users from coming into contact
with dangerous voltages. If you connect up two such devices using a screened audio
cable, this may cause a ground loop, which produces a (50/60hz) humming noise. The
reason for this is as follows: In an ideal situation the ground potential should always
be 0 Volts. Cable routes with different lengths and many other complications can
cause the ground potential to deviate slightly. By connecting up two devices with
different ground potentials the screening allows an equalizing current to flow between
the devices. This current superimposes itself over the audio signal and causes the
humming noise. Here, it is important that you do not disconnect the ground contact. It
is your only guarantee that high voltage short circuit current can be grounded if a fault
occurs. Screened audio cables cannot be used here because of their cross-sectional
size and connector type.
The safest way of preventing a ground loop is to isolate the two devices galvanically,
i.e. to ensure that the devices are not DC-connected in any way. The best way to do
this is by using a high quality audio transformer. Here, the signals are passed through
the transformer by inductive coupling. There is no DC-connection from the primary to
the secondary winding.
This transformer must be designed for the intended purpose. Use of an incorrectly
matched transformer can have severe effects on the frequency response and
distortion of the signal. In the field of sound engineering, two types of line levels have
become technical standards:
Professional line level varying between 0 and 6dBu (0.775V to 1.55V), max. +20dBu
at 7.75 volts with 600 source impedance and a line level for semi-professional
(consumer) equipment which is at -10dBV nominal (approx. 0.3V) lower, but which
has a nominal impedance of 10 k . As a transformer can operate in both balanced and
unbalanced mode, line boxes are also suitable for converting unbalanced lines routes
to balanced ones and vice versa.
Ω
Ω
PLI 02
RATIO 1:1
RATIO 1:1
INPUT
CHANNEL 2
CHANNEL1
GND
LIFT
NEUTRIK
COMBO
NEUTRIK
COMBO
OUTPUT
OUTPUT
OUTPUT
INPUT
RATIO 1:1
PLI 01 PLI 03
INPUT
OUTPUT
RATIO 1:1
RATIO 1:1
RCA
RCA
RCA
RCA
PLS02, PRM-LS, ONE CHANNEL
GND LIFT
(PLS02 ONLY)
OUT1
XLR/m
OUT2
XLR/m
IN
XLR/f
THRU
XLR/m
LINE-ISOLATION-BOX
Sie werden kurz auch als Line-Boxen bezeichnet. Im Gegensatz zu DI Boxen besteht-
was Impedanz und Pegel betrifft- bei Line-Boxen ein Übersetzungsverhältnis von 1:1
zwischen Ein- und Ausgang. Line-Boxen benutzt man, um Erdschleifenprobleme zu
lösen. Zum Schutz vor Stromschlägen sind sehr viele Geräte in Metallgehäusen mit
einem Netzstecker mit Schutzkontakt (Schukostecker) ausgerüstet. Der
Schukostecker verbindet damit das die Elektronik umgebende Gehäuse mit Erde. Er
sorgt so im Fehlerfall dafür, daß der Benutzer mit keinen gefährlichen Spannungen in
Berührung kommen kann. Verbindet man nun zwei solche Audiogeräte miteinander
durch eine abgeschirmte Leitung, kann eine Erdschleife auftreten, die einen
Brummton erzeugt (50/60Hz Brummen). Dahinter verbirgt sich folgender Sachverhalt:
Im Idealfall sollte das Erdpotential immer 0 Volt betragen. Durch z.B. unterschiedlich
lange Kabelwege und eine Fülle anderer komplexer Einflüsse kann das Erdpotential
aber von diesen 0 Volt minimal abweichen. Verbindet man nun zwei Geräte, die an
unterschiedlichen Erdpotentialen liegen mit einer zusätzlichen Masseleitung, so kann
zwischen beiden Geräten ein Ausgleichsstrom fließen. Dieser Strom überlagert sich
dem Audiosignal und verursacht das Brummen. Keinesfalls darf man in diesem Fall
den Schutzkontakt abklemmen, denn nur er garantiert, daß im Fehlerfall der sehr hohe
Kurzschlußstrom nach Erde abfließt, ein Audiokabel, über das ja auch die Erdung
erfolgt, ist vom Querschnitt und der Art der Steckverbindung dazu nicht geeignet.
Die sicherste Art, eine Erdschleife zu unterbinden, ist die galvanische Trennung der
Geräte voneinander, d.h. dafür zu sorgen, daß keine leitende Verbindung mehr
zwischen den Geräten besteht. Ein hochwertiger Audioübertrager ist dafür ein
geeignetes Mittel, denn im Übertrager werden die Signale nur durch magnetische
Wechselfelder umgesetzt, es besteht keine leitende Verbindung zwischen Eingang-
und Ausgangswicklung. Damit nun ein solcher Übertrager nicht das Signal verfälscht
(Klirrfaktor, Soundeinbuße) muß er seinem Verwendungszweck entsprechend
angepaßt sein. In der Audiotechnik haben sich zwei Arten von Line-Pegel als
Technikstandard herausgebildet: Der professionelle Line-Pegel mit einer nominellen
Höhe zwischen 0 bis 6dBu (0.775V bis 1.55V), max. +20dBu, entsprechend einer
Spannung von 7.75Volt bei einer nominellen Impedanz der Quelle von 600 und der
semiprofessionelle oder Konsumergeräte Pegel. Er liegt mit nominell -10dBV (ca.
0.3V) niedriger, die nominelle Impedanz beträgt aber 10K .
Da ein Übertrager sowohl symmetrisch wie unsymmetrisch betrieben werden kann,
sind Line-Boxen auch ein geeignetes Mittel, um unsymmetrische Kabelwege in
symmetrische und umgekehrtzu wandeln.
Ω
Ω
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