问题

台式机主机何处会产生"电流泄露"导致麦克风与耳机与机箱外壳有轻微电流?

回答
电脑主机出现“电流泄露”,导致麦克风、耳机甚至机箱外壳都可能传导微弱电流,这其实是一个挺常见但又容易被忽略的问题。这并不是说你的电脑要爆炸了,但确实是个隐患,而且会影响使用体验。

让我给你捋一捋,这些电流到底是从哪儿来的,以及为什么会跑到你的麦克风、耳机和机箱上。

最根本的原因:电的“不听话”和“漏网之鱼”

电就像水一样,总想着往低处流,也总想着找个路子出去。而我们电脑主机里,可不只是单纯的“电”,它是一整套复杂的供电和信号传输系统。当某些环节出现问题,或者设计上就存在一些“默认通路”时,这些微弱的电流就可能“溜”出来,并且找到我们能感知到的地方,比如连接着金属外壳的音频接口。

具体的“泄露点”在哪里?

我们可以把电脑主机想象成一个被无数导线和元件组成的复杂网络。电流泄露往往就发生在这些网络中的薄弱环节:

1. 电源供应器 (PSU) 的“小脾气”:
滤波电路失效或老化: 电源供应器是家里的“水电站”,负责把市电(220V)变成电脑能用的各种直流电压(+12V, +5V, +3.3V 等)。在变压、滤波的过程中,有一些高频的杂讯和极微弱的剩余电流是正常的,会通过专门的电路被引导到地线(也就是机箱的接地孔)。但如果电源里的滤波电容老化失效了,或者内部接地设计不够完善,这些本应被处理掉的微弱电流,就可能“漏”出来,并通过音频线这类连接电脑内部和外部的“桥梁”,传导到你的耳机和麦克风上。
EMI 泄露: 电源在工作时,会产生电磁干扰(EMI)。虽然有屏蔽和滤波,但总会有微量的电磁辐射会泄露出来。这些电磁辐射,尤其是当它耦合到音频线路上时,也可能被感应出微弱的电流。
非良性接地: 有些电源的接地处理可能不够彻底,或者内部接地路径不是最优的。本来应该牢牢地“扎根”在地线上的那些杂散电流,就有可能在电源内部就找了其他“路径”,最终顺着音频线等设备传出去。

2. 主板上的“信号串扰”和“接地不良”:
音频输出接口的接地设计: 主板上的音频输出接口(耳机孔、麦克风孔)本身就有一个接地连接,它会和机箱的金属外壳是互相连通的。如果主板上的音频电路在设计上没有做好严格的屏蔽,或者焊接工艺不够精良,导致某些供电回路的微弱电流“串扰”到了音频信号线上,那么这些电流自然就会通过音频接口的接地端,以及连接的耳机和麦克风,传导到金属外壳上。
其他高功率元件的干扰: 显卡、CPU等高功率的元件在工作时,也会产生电磁干扰。如果主板上的走线设计不合理,或者没有做好足够的屏蔽隔离,这些干扰信号也可能耦合到音频线路,产生微弱的电流。
静电积累: 虽然不直接是“泄露”,但电脑内部元件在高速运转时会产生静电。如果主板的静电释放设计有问题,或者机箱接地不牢,这些静电积累到一定程度,也可能在插入音频设备时瞬间释放,感觉就像电流一样。

3. 机箱本身的“桥梁作用”:
非独立接地: 很多电脑机箱的音频接口,其接地端是直接与机箱金属外壳连接的。所以,一旦有任何电流从主板或电源“泄露”出来,并且找到了通往机箱金属外壳的路径,那么只要你插上耳机或麦克风(这些设备通常都有金属接触点或金属外壳),电流就会通过它们,让你感觉到。
机箱接地不佳: 如果你的电脑主机没有正确连接到墙壁插座的接地线上,或者机箱内部的接地线没有与主接地端牢固连接,那么即使电源和主板的接地设计再好,这些微弱的杂散电流也可能在机箱内无处可去,最终通过音频接口传导出来。

4. 音频线材的“搭便车”:
屏蔽层不良: 优质的音频线材都有屏蔽层,用来隔离外部的电磁干扰。如果你的音频线材屏蔽层质量很差,或者连接不牢固,外部的电磁波就很容易“钻进来”,在音频线内部感应出电流,然后通过设备传导出来。
线材内部短路: 虽然比较少见,但如果音频线材内部的导线绝缘层老化或破损,导致微弱电流发生短路,也可能引起类似问题。

为什么是“轻微电流”?

之所以我们感觉是“轻微电流”,是因为它通常不足以损坏设备,也不会让你感觉触电的疼痛。这更像是“麻麻的感觉”或者“静电”一样的刺激。但即便如此,它也能干扰音频信号,导致背景噪音、电流声,甚至影响麦克风的拾音质量。

总结一下,产生“电流泄露”的可能路径就是:

市电 → 电源供应器(滤波失效/EMI泄露)→ 主板(音频电路串扰/接地不良)→ 机箱金属外壳 → 音频线材 → 耳机/麦克风。

在这个过程中,任何一个环节的“不完美”,都可能导致这些微弱的电流找到我们能感知到的出口。下次你再碰到这个问题,就可以从这几个地方去排查了。

网友意见

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电脑上的麻电感主要是来自 Y 电容。Y 电容 是什么玩意, 您不妨放狗搜索。

俺盐值低迷,为挣点盐值, 豁出去了。知乎阅读总量仅 0.44亿,未跨一小步。才升 10 级,整个人有点飘。散文很散,逻辑混乱,敬请大家海涵。





下面图中右上角的亮蓝色的两个电容就是 Y 电容。

台式机主机何处会产生"电流泄露"

Y 电容是电脑的电源, 也就是最大的那个铁盒子, 开关电源里面的进线 EMI 滤波器的火线和零线跨接到地线的电容。

如果您家里的地线没有真正地妥善接地。 也就是说,对于钢筋混凝土的楼房, 地线没有接到整体钢筋骨架上或者地线汇流排上;或者对于平房,地线没有和埋入地下的接地装置妥善连接。那您的电脑在使用中就会产生麻电感。这种麻电感用手背最容易感觉到。

麻电感的历史也很悠久, 在热底盘(底盘带交流电)的CRT电视机年代(上世纪末本世纪初),如果两脚的电源插头插反了就会感觉出来。

电脑的麻电感还可能来自电脑电源线的接地头没有妥善接触到电源插排(PDU)的地线;或者 PDU 的地线没有妥善接触到墙插的地线, 或者墙插的地线根本没有布线。

这些问题都可以用网上几块钱就能买到的接地错误检验插头来发现。



(菜市场的杂货店也有卖的)试电笔也能用, 但没有那么直观。 需要您事先有一点点电工常识。




耳麦有电流声,如何解决?

常见的耳麦是驻极体的。

电流声来自未能妥善接 “地”(信号地/公共端)的麦克风放大器的输入端的屏蔽网/屏蔽层。这话有点拗口。 电流声来自屏蔽未能妥善接信号地, 这么说简洁一点了吗?俺必须得为自己的初中毕业文化道歉, 俺表达不清已经不是一时半会儿了。

电脑机箱里有强烈的射频干扰,如果不能妥善屏蔽驻极体的输出端到麦克风放大器之间的线路, 这段线路就会类似天线一样拾取机箱里面的干扰。产生“电流声”。这个问题常见于台式机前面板的麦克风插座(通过一条两三尺长的线接到主板插针上)。主板自带的插座, 这个问题基本上没有。您可以看到主板自带的麦克风插座带有铁质的外壳,外壳和机箱之间还有一块镀锌或者不锈钢片(主板配的)保持良好的接触。

另外, 廉价的耳麦(的厂家)可能舍不得用自带屏蔽网的信号线而是几根铜丝绕在芯线周围。这种耳麦的线也能引入干扰, 产生 “电流声”。 用一个通话中的 2G 手机接近这种线, 也能听到明显的射频干扰。

解决办法就是尽量用电脑背后主板的麦克风插座, 尽量购买合格的耳麦。

当然, 还有更花钱的办法就是升级音频界面,或者使用 USB 麦克风,或者使用 USB 游戏耳机(自带耳麦)。

很多人不知道的是现场录音机/场地录音机(送专业级的话筒/麦克风)也可以当 USB 麦克风, 插上普通耳机就是解码器+耳放。



PC DIY时非常常见的问题,耳麦有电流声,如何解决?

DIY 的话, 还有一些低成本的解决办法。

如果您愿意破坏相对便宜(< 50人民币)的耳麦的电线的包皮,可以用美工刀片顺着线的长轴在线身上浅浅地割开一个口子, 看看是不是有屏蔽网。 如果有屏蔽网, 就用胶水粘回去(修汽车的有这种胶水)。

这种情况(有屏蔽网)最可能的引入噪音的地方是麦克风的驻极体的引线没有恰当地屏蔽, 露出半厘米到 1厘米的引线也能破坏信噪比。 很多耳麦有条金属的鹅颈,从耳朵伸向嘴巴。 这本来是很不错的设计, 如果包裹驻极体的壳是金属的,又同金属鹅颈紧密电连接, 同时良好接触屏蔽网,那就是完美的屏蔽。 但是,俺发现很多耳麦包裹驻极体的壳是塑料的。 您要 DIY, 不妨用万用表测一下屏蔽网和金属鹅颈是否通联。如果不通, 就在它们之间搭线,不管是缠绕还是焊接,留着线头别剪。 找点烧烤的铝箔,小心地绕两层,捏紧让线头刺破铝箔,最后再绕点铝箔,捏紧。这样就弄了一个很土很丑的金属 HOUSING,尽管丑,它能保证麦克风的驻极体的引线恰当地屏蔽。

别去替换耳麦的驻极体, 厂家用的一般都不错的元件。

败笔一般是上面提到的过渡的这个地方(屏蔽网--金属鹅颈--咪头的壳)。

如果没有屏蔽网, 那么从金属插头到屏蔽线都要替换,那确实要 DIY, 自己焊接了。


極細同軸線MFCX(Micro Flex Coaxial Cable)

http://www.wellspring.com.tw/index_product_coaxial_cable.html



如果您不喜欢玩 DIY 玩成工具收藏家, 那就直接买个

靠谱的 USB 耳机带耳麦的就算了。



附录:Y电容干嘛使?

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开关电源可分为交流和直流输入。通常指的是交流输入的开关电源,将工频交流变为直流供给主机。 大部分交流输入的开关电源可以直接输入直流, 但会平白损失部分能量在整流桥上, 因此罕有用户这样操作。

Y电容是安规电容的一种,根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容。Y电容用在 EMI 滤波器里消除共模干扰。也是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现。基于漏电流(人体)的安全限制,Y电容值不能太大。

火线零线间的是X电容,用在 EMI 滤波器里,对差模干扰起滤波作用。

X电容Y电容都是安规电容,区别是X电容接在输入线两端用来消除差模干扰,Y电容接在输入线和地线之间,用来消除共模干扰(例如射频)。

电容的技术参数主要有电容量、耐压、损耗角、稳定性等。X电容多选用耐纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。损耗角小,体积较大,ESR 相应较小。一般X电容用塑封方形高压cbb电容,与电源的输入端并联可以有效的减小高频脉冲对电源的影响。

Y电容常采用高压瓷片。

Y型电容连接在相线与地线之间。为了不超过相关安全标准限定的地线允许泄漏值,这些电容的值大约在几千皮法。一般Y电容应连接到噪声干扰较大的导线上。

Y1 属于双绝缘 Y电容,用于跨接一二次侧。Y2 则属于基本单绝缘 Y电容,用于跨接一次侧对地保护即FG线。



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