Eingangsrauschen lösen

Ich baute eine sehr einfache Schaltung, damit ich meine Bose-Kopfhörer im lauten Serverraum verwenden konnte, ohne Batterien zu verschwenden. Ich komme mir jedoch dumm vor, dass ich nicht wusste, wie laut die USB-Stromversorgung ist, daher ist die V(L)-Stromversorgung zu laut, damit die Kopfhörer richtig funktionieren.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich nur eine Induktivität am Eingang brauche, oder? Ist das alles? Wenn das wirklich alles ist, was ich brauche, habe ich mich gefragt, ob mir jemand ein geeignetes Designbeispiel mit der Idee geben könnte, sich dem Eingangsrauschen im Allgemeinen zu nähern, da ich nie wirklich gelernt habe, damit umzugehen.

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Antworten (2)

Viel hängt davon ab, was das Frequenzband Ihres Rauschens ist. Für HF-Rauschen verwendet man oft Ferritperlen . Beispielsweise hat der Murata BLM18PG221SN1 einen DC-Widerstand von nur 100 mΩ, aber eine Impedanz von 220 Ω bei 100 MHz.

Wenn Sie das Rauschen hören können, liegt es nicht bei 100 MHz, es sei denn, es ist das Ergebnis einer Mischung mit einer Frequenz in diesem Bereich, sodass Differenzfrequenzen auftreten. Nehmen wir an, es liegt im Audioband bis 20 kHz. Sie möchten es herausfiltern. Der Kondensator ist eine Möglichkeit, und Sie können ihn verbessern, indem Sie 10 nF parallel zu jedem von ihnen platzieren. Aber Kondensatoren an sich sind schlechte Filter. Sie bilden nur eine Last für die Stromleitung, was Sie brauchen, ist eine zweite Impedanz, die das Rauschen in Kombination mit dem Kondensator teilt.

Eine Möglichkeit ist ein Vorwiderstand. Das ergibt einen Tiefpassfilter erster Ordnung mit einem Roll-off von 20 dB/Dekade. Das bedeutet, dass oberhalb der Cutoff-Frequenz das Rauschen auf 1/10 pro 10-facher Frequenz abgesenkt wird. Es ist ein Anfang. Wie tief muss die Grenzfrequenz sein? So niedrig wie möglich, dann werden höhere Frequenzen stärker gedämpft. Zum Beispiel für 1 Hz haben Sie

R C = 1 2 π f C = 0,159 s

Bei einem 1000 µF Kondensator wäre das ein 159 Ω Widerstand. Das ist ein hoher Wert, selbst für die 3 mA würde dies einen Abfall von 480 mV verursachen. Ein bisschen zu viel vielleicht. Wenn wir unsere Grenzfrequenz auf 10 Hz verschieben, würde dieser Wert auf 15,9 Ω sinken. Der 1000-µF-Kondensator braucht wieder Gesellschaft von 1-µF- und 100-nF-Neffen. Was bringt uns das? 1-kHz-Rauschen wird um 40 dB oder das Hundertfache gedämpft. Das ist die blaue Kurve.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Durch Kaskadieren von RC-Filtern können Sie den Roll-Off erhöhen. Die violette Kurve hat einen Abfall von 40 dB/Dekade. Diese Charakteristik mit dem scharfen Cutoff-Punkt erhalten Sie bei passiven Filtern jedoch nicht. Dies ist die Eigenschaft eines aktiven Butterworth-Filters zweiter Ordnung. Der passive Filter hat auch eine Dämpfung bei 10 Hz, aber in unserem Fall schadet das nicht.

Andere Filter sind Pi-Filter mit zwei Kondensatoren und einer Induktivität, aber bei Frequenzen von nur 1 von 10 Hz ist die Induktivität unpraktisch groß.

Danke Steven für diese gut geschriebene Erklärung, wie man eine gute RC-Schaltung anwendet. Es bietet mir einen großartigen Einblick in die Annäherung an das Eingangsrauschen.

Für mich ist dies nicht das USB-Rauschen oder der Regler, der in der USB-Stromversorgung des Laptops verwendet wird, sondern eher die Fähigkeit des USB-Peripheriegeräts, ein schwaches Mikrofonsignal bei Vorhandensein von hohem Gleichtaktrauschen im Ladegerät des Laptop-Akkus zu verstärken.

Um diese Theorie zu testen, gibt es zwei einfache Methoden.

  1. Entfernen Sie das Netzteil
  2. Verbinden Sie den externen Videoanschluss mit einem geerdeten LCD.
  3. Legen Sie die Hand um das Mikrofon und die andere Hand auf den Monitor oder die geerdete Verbindung.

Wenn es sich nicht um einen PC, sondern um einen Mac oder ein anderes USB-Soundgerät handelt, bedeutet Option 2., die Masse des Geräts mit AC- oder Videomasse zu verbinden.

Wenn einer dieser Tests fehlschlägt, liegt die Ursache nicht in einem Leckstrom über den Abwärtstransformator, der eine hochohmige Gleichtaktspannung am Mikrofon verursacht und vom USB-Anschluss des Geräts mit einem Fehlerzustand geleitet wird. Die meisten DSPs unterdrücken leitungsgebundenes Rauschen um 40 bis 60 dB.

Bitte geben Sie bei keinem dieser Tests an, Brummgeräusche zu eliminieren.

Tony, ich habe versucht, deine Theorie zu testen, aber das Geräusch bleibt bestehen. Ich kann den UBS-Dongle auch von der Konverterschaltung an ein 5-V-USB-Ladegerät für Mobiltelefone anschließen, wodurch die hörbaren Geräusche aus den Kopfhörern eliminiert werden. Deshalb dachte ich, es sei ein Rauschen vom USB-Anschluss des Laptops.
Hast du alle 3 getestet? Es wird also keine abgestrahlte Geräuschquelle im Serverraum abgegriffen. Welche Frequenz hat das Rauschen? SMPS-Rauschen ist im Allgemeinen Überschall.. Wenn es leitungsgebundenes Audiorauschen gibt. Dies kann an einer defekten dielektrischen Alaunkappe im Inneren in der Nähe des USB-Anschlusses liegen. Erkennbar an gewölbtem Kappendeckel aufgrund von Wärmeverlust und hohem ESR Stellen Sie eine sehr saubere Gleichstromversorgung für Mikrofon und Kopfhörer sicher. >60~80dB SNR, es sei denn, Komponenten sind ausgefallen