Vorausgesetzt, alle Masseverbindungen sind korrekt angeschlossen und verbunden. (Was streng genommen nur in der Theorie möglich ist). Ist es dann zweitrangig wieviele elektr. Komponenten wie stark wo "hineinstrahlen"......?
Nein, so einfach ists nicht.
Das erste Problem ist das Konzept "Masse", das in sich eigentlich nicht richtig ist - für Leiterplatten in elektronischen Geräten genau so wenig wie für Audiokomponenten oder Fahrzeuge.
Nur weil ich etwas mit "Masse" oder "GND" betitle, bedeutet das nicht dass es überall immer exakt 0V hat.
In der Realität gibt es immer eine Hin- und eine Rückleitung für alles - Lastströme, Signalströme, Rippleströme.
Die Rückleitung hat, genau wie die Hinleitung, einen elektrischen Widerstand. Jeder Strom erzeugt einen Spannungsfall über dem Widerstand vom Hin- und vom Rückleiter.
Das ist erst mal OK so - die Spannungsfälle über den Widerständen verringern einfach nur etwas die Spannung die am anderen Ende ankommt.
Im Fall vom Laststrom wird z.B. die Klemmenspannung am Amp ein wenig kleiner, im Fall des Signals wird das Signal ein klein wenig leiser.
Dabei ist es auch gleich wie viel vom gesamten Spannungsverlust prozentual auf der Minus-Seite ("Masse") oder der Plus-Seite passiert.
Auch wenn die Minus-Seite des Strompfades 100Ohm hat, und die Plus-Seite 0Ohm, ists für den Signalempfänger die selbe Situation wie wenn die Plus-Seite 100Ohm hätte, und die Minus-Seite 0Ohm.
Kann man sich z.B. vorstellen wie die Kopfhörer am Handy. Ob ein Widerstand in seiner Minus- oder Plusleitung ist, sieht für den Lautsprecher im Kopfhörer spannungsmäßig exakt identisch aus.
Das Problem taucht dann auf, wenn man stillschweigend davon ausgeht dass man, egal wo man was an GND oder Masse anschließt, an dem Punkt immer 0V vorfinden wird.
Wenn man die Anschlusspunkte verschiedener Geräte nämlich so platziert dass der Laststrom des einen Gerätes den selben Rückpfad nimmt wie der Signalstrom eines anderen Gerätes, taucht auf der Signalspannung des einen Gerätes der Spannungsfall des Laststroms des anderen Gerätes mit auf. Man hört den Strom zwischen Lima und Batterie in seiner Musik.
Das ist auch ein klassischer Anfängerfehler beim layouten von Leistungselektronischen Schaltungen, wie Schaltnetzteilen oder Verstärkern...wenn sich der Minuspfad eines Analogsignales mit dem Minuspfad eines Laststroms überlagert, wird das Analogsignal vom Laststrom gestört. Kriegt man auch nicht mehr weg, dann muss ein neues Layout gemacht werden.
Das ist auch hier im Bild ilustriert:
Der Strom in der Karosserie, die ja auch keinen Widerstand von null Ohm hat, erzeugt eine Spannung über der Karosserie von hinten nach vorne, die dann auch im Signal zu finden ist. Das kann man nur dann egalisieren, wenn man entweder hinten oder vorne die senkrechte Verbindung vom Signalkreis zur Karosserie auftrennt.
Der zweite Effekt, der auch noch zum tragen kommen kann, ist Induktion in eine Leiterschleife.
Im Bild ist eine entscheidende Leiterschleife eingezeichnet, ich hab sie mal hervorgehoben:
Die Schleife wird in der Realität so gebildet: Hinten am Amp "liegt Cinchmasse auf der Karosserie" (nicht mit null Ohm, hat aber einen Bezug), dann geht sie durch den Schirm des Cinchkabels nach vorne zur HU, da wird sie in der HU ebenfalls auf Karosserie gelegt, und dann geht sie durch die Karosserie wieder nach hinten zum Amp.
Wenn jetzt durch diese Schleife ungünstig eine Leitung geht die Strom führt, zum Beispiel die Plusleitung zur Batterie, kann es sein dass hier durch Induktion in die Schleife ein Strom eingekoppelt wird - wie bei einem Trafo. Dann hat man die selbe Situation wie mit einem anderen Verbraucher der sich den Minuspfad mit dem Signal teilt - der Strom in dem störenden Kabel erzeugt eine Spannung über dem Schirm des Cinchkabels, und damit ein Signal im Verstärker.
Auch das kann man eliminieren, in dem man die Schleife entweder vorne, oder hinten auftrennt, sprich, zum Beispiel die HU von Karosserie isoliert.
Deswegen sollte die Leitung, die die HU dann "mit Masse versorgt", als Bündel an den Cinchleitungen verlegt sein - dann ist die potentielle neue Schleife (Karosserie hinten - Amp - Cinchmasse - HU-Gehäuse - Massekabel - Karosserie hinten) am kleinsten.
Der Effekt ist größer als ich ursprünglich dachte.
Ich habe in meinem Tigra-Ausbau das "Problem", dass ich, wenn ich den Laptop vorne an USB von den Zapcos anschließe, und gleichzeitig den Audioausgang zum messen am AUX-In von der HU habe, plötzlich einen 50Hz-Brumm in den Lautsprechern hab, auch wenn der Laptop und das Auto sonst nirgends angesteckt sind.
Der Grund:
Vorne im Handschuhfach ist der DRK-SL, der holt auf der rechten Fahrzeugseite sein Minus über das Zapco-Netzwerkkabel von hinten, von den Amps, da liegts auf Karosserie und/oder den Symbilink-Transmittern, von denen aus gehts auf der linken Seite wieder vor und liegt da auf dem Gehäuse der HU.
Wenn ich jetzt mit dem Laptop vorne das Gehäuse der HU (Minus vom AUX-In) mit dem Gehäuse vom DRK-SL (Minus USB) verbinde, habe ich eine Schleife gebaut die so groß ist wie das Fahrzeug, und anscheinend eine gute Antenne für den allgegenwärtigen 50Hz-Brumm aus der Umwelt...macht aber nix, USB-Isolator fürs messen und gut.
So, der Text ist jetzt etwas länglich geworden, aber ich hoffe ich konnte die beiden Störquellen "Kopplung durch gemeinsame Impedanzen" und "Induktion" ein wenig rüberbringen.
Hier noch der Wiki-Artikel zu dem Thema:
https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanische_Kopplung
Unterm Strich ists echt hilfreich sich von dem Gedanken zu lösen man hätte irgendwo 0V, sei es auf einer Platine oder auf einer Karosserie.
Das stimmt nämlich meistens nicht. Oft ists egal, weils nicht ins Gewicht fällt, aber wenn man Analogsignale übertragen will tuts das eben schon.
Meine Strategie beim Layouten von PCBs ist es deswegen alle Rückleitungen erst mal als Leiterbahn zu zeichnen - dann sieht man sofort wenn sich Rückpfade überlagern.
Die Leiterbahnen verschwinden dann im letzten Layoutschritt in einer großen Massefläche...das schadet dann nicht, weil sich die Ströme auch in der Fläche nicht überlagern, wenn sie es nicht schon in der Leiterbahn tun.
Der selbe Gedankengang lässt sich auch auf das Auto mit den Hifi-Komponenten anwenden.
Grüße, Tobi