Rauschen im Stereo-Summierungsschaltkreis von LEDs

Ich bin jetzt seit 20 Jahren Tüftler und Bastler, aber hauptsächlich in der Software. Ich habe meinen gerechten Anteil an einfachen Lötarbeiten erledigt (z. B. Controller-Anschlüsse an einer Original-Xbox durch echte USB-Anschlüsse ersetzt), habe aber nur eine vage Vorstellung davon, wie Elektrizität tatsächlich funktioniert.

Abgesehen davon habe ich ein Virtualisierungs-Setup, das ich liebe und für das ich gerne eine Lösung für die Audiowiedergabe finden würde. Im Grunde möchte ich nur in der Lage sein, zwei analoge Stereoquellen in einen Verstärker zu leiten und meine Hardware nicht zu beschädigen.

Das erste, was ich tat, war, eines davon zu kaufen und es effektiv rückwärts laufen zu lassen. Der Verstärker wurde mit "Amp Input" verbunden und meine beiden Quellen wurden mit den A- und B-Kanalausgängen verbunden. Das hat gut funktioniert, aber bald wollte ich eine der (jetzt drei) Kisten auf meinem Schreibtisch beseitigen.

Nach einigem Googeln landete ich bei diesem (wahrscheinlich oft zitierten) Artikel: http://www.rane.com/note109.html und machte mich daran, selbst das zu bauen, was ich als die "richtige" Schaltung verstand. Geben Sie diesen Kerl ein:

Summierkabelschaltung

PC 1 ist Onboard-Audio auf einem ziemlich hochwertigen Motherboard, das als TRRS 1/8"-Anschluss stammt. PC 2 ist der 1/4" TS-Ausgang eines Native Instruments Komplete Audio 2 USB-Audiointerface. Der Verstärker hat zwei RCA-Eingänge.

Mein Lötjob war wirklich scheiße, aber die Verbindungen waren stabil. Ich habe gerade ein High-End (?) RCA-Kabel verwendet, das ich herumliegen hatte, und ein paar andere Anschlüsse. Sobald ich fertig war, wickelte ich den ganzen Shebang in Isolierband (kein Schrumpfschlauch zur Hand) und verband alles. Und würden Sie es nicht wissen - alles funktionierte!

Inzwischen habe ich jedoch ein Problem entdeckt und bin mir fast sicher, dass es an meinem Kabel liegt.

Wenn ich den Amp aufdrehe, ist ein sehr hörbares, pulsierendes Brummen zu hören. Es klingt tatsächlich wie Zikaden. Es dauerte nicht lange, bis ich erkannte, dass die Impulse genau mit dem „Atmungseffekt“ des LED-Controllers meines Motherboards übereinstimmten. Ich habe zwei weiße LED-Streifen, die pulsieren, und das Summen entspricht dem Fade in beide Richtungen. Wenn sie entweder ganz aus oder ganz an sind, gibt es kein Geräusch.

Wenn ich den 1/8-Zoll-TRRS-Stecker vom Motherboard entferne, gibt es erwartungsgemäß keine Störungen. Etwas interessanter ist, dass das Signalrauschen auch verschwindet, wenn ich die Ausgänge der USB-Soundkarte trenne.

Also... was habe ich getan? Was könnten andere Lösungen sein, als die Beleuchtung zu ändern? ;) Was hat diese kleine Box gemacht, die ich vielleicht nachbauen könnte?

Vielen Dank an alle im Voraus für jede Hilfe!

Ich bin mir eigentlich nicht sicher, was du machen willst. Ist es ein Mixer? Nun, zumindest belasten Sie Ihre Ausgänge mit viel zu viel Strom. Soweit ich mich erinnere, sind diese Ausgänge normalerweise für etwa 40 kOhm oder so spezifiziert und Sie laden sie mit einem 2x470-Ohm-Spannungsteiler. Außerdem können alle möglichen Masseschleifen auftreten, wenn beide Ausgänge unabhängig mit Strom versorgt werden. Verwenden Sie besser einen Summenverstärker (OpAmp-Schaltung) mit angemessen hohen Lastwiderständen.
Willkommen bei Electronics.SE, ich weiß Ihre Bemühungen und Ihren Enthusiasmus beim Schreiben Ihrer Frage sehr zu schätzen, und ich habe sicherlich schon Schlimmeres gesehen. Beschränken Sie Ihre Frage jedoch bitte auf den relevanten Teil (hauptsächlich den drittletzten Absatz und den Absatz über dem Schaltplan). Ihre Frage scheint sich auf "EMI" zu beziehen, fügen Sie auch dieses Tag hinzu und fügen Sie dem Titel weitere Informationen hinzu (z. B. "Ursache des Brummens in meinem Audiosignalmischer im Zusammenhang mit einem LED-Streifenbetrieb"). Vielen Dank und viel Spaß beim Basteln!
@Oliver Ah, ja. Ich habe versucht, eine Stereo-Summierungsschaltung zu bauen. Außerdem habe ich funktional nur sehr wenig von Ihrer Antwort verstanden, daher muss ich mich zum größten Teil an Sie wenden. =)
@ try-catch-finally Vielen Dank. Ich werde die Änderungen vornehmen. Ich nehme an, ich war übermäßig darauf bedacht, keine nutzlosen Fragen zu posten, aber weißt du. Haha

Antworten (2)

Da ich mich der Gefahr aussetze, Ihre Absichten wahrscheinlich zu verfehlen, würde ich vorschlagen , anstelle der Spannungsteiler aus den beiden 470-Ohm-Widerständen einen OPAmp- Summierungsverstärker (oder besser zwei OpAmps für die beiden Ihrer Kanäle) zu verwenden .

Da die Eingangsimpedanz eines Operationsverstärkers sehr hoch ist (mindestens Megaohm), können Sie für Ihren Spannungsteiler ziemlich viel höhere Widerstände wählen. Du könntest stattdessen zB 47 kOhm (x2) verwenden (im verlinkten Artikel R1...R2; natürlich zweimal).

Der Summenverstärker basiert auf der Tatsache, dass der invertierende Eingang immer auf Massepotential gehalten wird (der mit dem nicht invertierenden Eingang des OpAmp verbunden ist), sodass sich die Ströme durch R1 und R2 summieren und letztendlich durch Rf fließen. Wenn Sie auch Rf = 47k wählen, erhalten Sie einen Unit-Gain-Mixer.

Abgesehen davon: Warum willst du so eine wirklich einfache Schaltung selbst bauen? Warum nicht einfach einen einfachen Mixer kaufen, wenn Sie nur eine funktionierende Lösung wollen. Zum Beispiel so etwas (eigentlich nur eine Zufallsauswahl, keine Empfehlung).

Dies ist nicht wirklich eine Antwort, sondern hilft nur bei der Identifizierung des Problems.

das Signalrauschen verschwindet auch, wenn ich die Ausgänge der USB-Soundkarte trenne.

Dies bedeutet, dass es sich um ein Erdungsschleifenproblem handeln könnte. Probieren Sie also bitte Folgendes aus:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies bedeutet, dass Sie das Ende jedes 470R-Widerstands von dem Kabel ablöten, das zum Signalkabel Ihrer TRS-Buchsen führt, und sie stattdessen an das Erdungskabel derselben Buchse löten.

Da das Signal mit Masse verbunden ist, sollte kein Ton aus dem Verstärker kommen, und Sie werden sicherlich kein PC-Audio hören.

Wenn Sie bei dieser Anordnung immer noch Ihre LED-PWM in den Lautsprechern hören, bedeutet dies, dass das Potenzial von "Masse" zwischen allen mit "Masse" gekennzeichneten Punkten unterschiedlich ist. "Masse", die 0 V sein sollte, enthält stattdessen eine hörbare Signalspannung. Die Ursache kann ein hoher Strom (wie Ihr PWM-LED-Strom) sein, der durch Erdungskabel fließt, die keinen Widerstand von Null haben, und dies erzeugt eine Rauschspannung.

Wenn dies der Fall ist, muss das Problem an der Quelle behoben werden, und der zerhackte LED-Strom sollte von den empfindlichen Teilen weggeleitet werden. Wie das geht, hängt davon ab, wie Ihre LEDs verdrahtet sind, wie der Controller verdrahtet ist usw. Sie müssen also weitere Informationen und Schaltpläne veröffentlichen.

Aber zumindest kann dieser einfache Test es auf "Masseschleife" oder "etwas anderes" eingrenzen.

Ich würde USB in die Gruppe der Störenfriede aufnehmen. Ich bin auf Rauschprobleme in Systemen gestoßen, in denen ein Computer eine analoge Audioverbindung zu demselben Gerät hat, das bereits über USB mit dem Computer verbunden ist. Es gab keine Stille, bevor weder das Audiokabel noch das USB-Kabel getrennt wurden. Das Datensignal wurde über eine Masseschleife zum Audio übertragen. Heute gibt es USB-Isolatoren, um die Masseverbindung über USB-Kabel zu unterbrechen. Ich habe keinen, ich habe mein System vereinfacht.
@ user287001 ja ... und da Sie USB erwähnen, frage ich mich, ob die LEDs von OP mit 5 V von einem USB-Anschluss gespeist werden. Möglicherweise könnte dies einen lauten Strom in die Erde in der Nähe des von der Soundkarte verwendeten USB-Anschlusses einspeisen.
Die Behauptungen einiger gängiger Audio-Bastler: 1) Das Verbinden der Masse der Geräte mit einem kurzen, stabilen Kupferdraht reduziert das Rauschen, das zu unsymmetrischem Audio von USB austritt, erheblich. 2) Ein großer Ferritgürtel zur Funkrauschunterdrückung um das USB-Kabel bewirkt dasselbe. 3) Vorsicht vor billigen USB-Isolatoren. Sie werden als USB 2-kompatibel beworben, unterstützen aber in Wirklichkeit keinen bidirektionalen Hochgeschwindigkeitsverkehr, der von Mehrkanal-Audioschnittstellen benötigt wird. Sie funktionieren nur im USB1-ähnlichen Modus ordnungsgemäß.
Es gibt nur sehr wenige echte USB2-Isolatoren und sie sind alle extrem teuer.
Rauschen im Stereo-Summierungsschaltkreis von LEDs
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v