Harmonisches Rauschen bei Verwendung eines iPhone-Dock-Verlängerungskabels, das an ein Mikrofon-Peripheriegerät angeschlossen ist

Was Sie auffangen, ist EMI von der USB-Frame-Synchronisierung (höchstwahrscheinlich über das Erdungskabel):

Jede Millisekunde (12000 Bitzeiten bei voller Bandbreite) überträgt der USB-Host ein spezielles SOF-Token (Start of Frame), das anstelle einer Geräteadresse eine 11-Bit-inkrementierende Frame-Nummer enthält. Dies wird verwendet, um isochrone Datenflüsse zu synchronisieren. USB 2.0-Geräte mit hoher Bandbreite erhalten 7 zusätzliche doppelte SOF-Tokens pro Frame, die jeweils einen 125-µs-„Mikroframe“ (jeweils 60000 Bitzeiten mit hoher Bandbreite) einführen.

USB 2.0 fügte ein PING-Token hinzu, das ein Gerät fragt, ob es bereit ist, ein OUT/DATA-Paketpaar zu empfangen. Das Gerät antwortet je nach Bedarf mit ACK, NAK oder STALL. Dies vermeidet die Notwendigkeit, das DATA-Paket zu senden, wenn das Gerät weiß, dass es nur mit NAK antworten wird.

Dies könnte mit einem ordnungsgemäß abgeschirmten Verlängerungskabel vermieden werden. Beachten Sie, dass selbst der dockXtender nur einige der Drähte abschirmt :

Ein revolutionäres 2-stufiges Abschirmungssystem bringt alle Video- und Audiosignale in eine separate Abschirmung, um Interferenzen durch andere Signale zu reduzieren, die durch das Kabel übertragen werden.

Wenn Sie der Heimwerkertyp sind, sollte es ziemlich einfach sein, Ihr eigenes Verlängerungskabel mit hochwertigen abgeschirmten Drähten herzustellen. Sie müssen wahrscheinlich nur einige der 30 Pins anschließen : USB (Stromversorgung, GND, Daten +/-), alle GNDs und möglicherweise Zubehör/seriell (Enable, Rx/Tx). Stellen Sie sicher, dass Sie auch die Lötstellen am Stecker abschirmen.

Da die AD-Wandlung peripher erfolgt, muss das Rauschen auch dort vorhanden sein.

Ohne Zugriff auf das Gerät zum Zerlegen kann ich das Problem nur vermuten, aber es liegt wahrscheinlich an einem oder mehreren der folgenden Gründe:

• Das Peripheriegerät ist wahrscheinlich intern über den iPod-Anschluss vollständig von den Mikrofonen abgeschirmt. Wenn Sie ein ungeschirmtes Verlängerungskabel anschließen, werden externe Umgebungsgeräusche über das Kabel in das Gerät eingekoppelt. Sie können dies möglicherweise bestätigen oder ablehnen, wenn Sie Tests in elektrisch ruhigen Bereichen durchführen - zum Beispiel mitten auf einem Feld abseits von Stromleitungen.

• Das Peripheriegerät hat eine "gerade gut genug" Filterung, aber sobald Sie die zusätzliche Länge der Drahtreflexionen hinzufügen - die das USB-Signal nicht beeinflussen - beginnen Sie, Masseprellen oder andere EMI zu verursachen. Ohne ein Oszilloskop und/oder einen Signalanalysator gibt es keine einfache Möglichkeit, dies zu testen.

• Das Peripheriegerät verfügt über einen 1-kHz-Schaltwandler (der erforderlich sein kann, wenn beispielsweise elektrostatische Mikrofone, bestimmte Hochleistungsmikrofone oder „Phantomspeisung“ verwendet werden) und die zusätzliche Kabellänge am Eingang des Schaltwandlers führt zu Leistungssignalreflexionen die normalerweise von den Netzfiltern des iOS-Geräts geklemmt würden, wenn sie elektrisch geschlossen sind. Auch dies würde eine spezielle Ausrüstung zum Testen erfordern.

• Es gibt hochohmige Leitungen, die normalerweise in bestimmten Konfigurationen im Peripheriegerät kurzgeschlossen sind, um dem iOS-Gerät mitzuteilen, wie es mit der Kommunikation beginnen möchte und was es in Bezug auf Strom und Kommunikation benötigt. Es ist möglich, dass die Verlängerung dieser hochohmigen Leitungen Rauschen in die Peripherie einkoppelt.

• Dies könnte ein typisches Erdschleifenproblem sein. Das einfache Hinzufügen mehrerer längerer Erdungsdrähte, wenn diese am peripheren Ende nicht korrekt angeschlossen sind, führt zu einem ungeraden Stromfluss und kann zu Erdungsrauschen am fernen Ende führen.

Wenn Sie wissen, welche Drähte im Kabel das Peripheriegerät tatsächlich verwendet (wahrscheinlich USB, Strom und die seriellen Drähte), können Sie wahrscheinlich ein Kabel herstellen, das Ihren Anforderungen entspricht und die meisten der oben genannten Probleme beseitigt. Sie müssten die Sense-Pins am Ende des iOS-Geräts korrekt kurzschließen, um das Problem der hohen Impedanz zu beseitigen, und sogar die digitalen Pins abschirmen, um EMI-Probleme zu beseitigen. Sie müssen die entsprechenden Erdungsstifte an beiden Enden kurzschließen (seien Sie hier vorsichtig - in einigen Fällen möchten Sie ein separates Erdungskabel - auch hier müsste eine sorgfältige Analyse des Peripheriegeräts durchgeführt werden, um den richtigen Weg zum Kurzschließen von Erdungsstiften zu bestimmen ).

Indem Sie die über 20 nicht benötigten Drähte eliminieren und den Rest abschirmen, können Sie möglicherweise alle oben genannten Probleme beseitigen.

Wenn Tascam jedoch kein eigenes Verlängerungskabel herausbringt, ist dies ein langer und schwieriger Prozess. Ich würde vorschlagen, sie zu kontaktieren, ihnen Ihre Ergebnisse zu zeigen und mögliche Lösungen mit ihnen zu besprechen.

Da dies eine sehr technische Frage ist und Sie viel Arbeit in die Dokumentation des Problems investiert haben, schlage ich vor, dass Sie sich direkt an den technischen Support der Firma Tascam wenden. Zumindest würden sie es begrüßen, von diesem Problem zu wissen.