Свист, шум, фон в динамиках при использовании усилителя. Помехи которые вызваны пульсирующим выходным напряжением генератора.
Недавно установил на свой автомобиль усилитель 4-канальный, к нему подключил все колонки и сабвуфер. Все играло отлично, пока я не запустил двигатель. При работающем двигателе ужасный свист в колонках, при повышении оборотов, свист ставал сильнее. При заглушенном двигателе все в порядке. Стал разбираться в чем проблема. Снял главное устройство (ГУ), отсоединил тюльпаны от него, свист пропал. Подключил телефон через переходник и включил музыку, никаких посторонних шумов не было.
После многочисленных попыток с впайкой диодов, конденсаторов, установкой готовых и самодельных фильтров, даже подключился напрямую перед микросхемой с операционными усилителями, ничего не изменилось. Купил новое главное устройство. Установил, запустил двигатель, свист остался, но стал тише. Немного подумав, отключил возбуждение от генератора. Запустил двигатель — свист пропал.
Снял генератор для проверки. Проверил диодный мост, обмотку статора и ротора, емкость помехогасящего конденсатора — все в норме. Регулятор напряжения тоже работал исправно, так как напряжение на аккумуляторе при работающем двигателе — стабильные 14.4 В.
Причины вызывающие фоновый шум в динамиках при работающем генераторе
Генератор имеет пульсирующий характер напряжения. У большинства потребителей в автомобиле, ток по форме повторяет напряжение питания и соответственно пульсирует.
Ток создает падение напряжения на проводах. Из этого следует вывод, что у некоторых потребителей масса имеет определенный потенциал относительно кузова.
У главного устройства, как и в усилителе, сигнальная масса соединена вместе с силовой массой.
Главное устройство и усилитель соединены с кузовом проводами разной длины и сечения, а значит сопротивление между их массой и кузовом разные.
Также, по проводам которые соединяют ГУ и усилитель с кузовом протекают разные токи. Эти токи проходя по этим проводам, создают на них разное падение напряжения.
У всех автомобилей имеется несколько точек, где соединяются провода массы с кузовом. Один провод массы является общим для нескольких потребителей, а значит токи этих потребителей создают падение напряжения на проводе общей массы. Для главного устройства, которое передает аналоговый сигнал усилителю, это явление неблагоприятное и вызывает искажение формы выходного сигнала, относительно кузова.
Сигнальный провод, который соединяет главное устройство с усилителем, не предназначен для протекания больших токов, поэтому его сопротивление весьма велико (≈1 Ом), по сравнению с проводом массы усилителя (≈10 мОм) и проводом массы главного устройства (≈50 мОм).
Поэтому соединение массы главного устройства и усилителя не дает нужного эффекта и разность потенциалов их масс не удается свести к нулю.
Коэффициент усиления усилителя довольно большой (≈50÷120 раз), поэтому даже небольшое значение амплитуды паразитных сигналов усиливаются до значений, которые можно услышать. Даже если выходной сигнал главного устройства, относительно его сигнальной массы равный нулю, то изменение потенциала массы главного устройства и/или массы усилителя равноценное изменению выходного сигнала главного устройства.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что большое сопротивление проводов, которые соединяют главное устройство и усилитель с кузовом, вызывает большой уровень фонового шума в звуковом сигнале. Для уменьшения фонового шума, необходимо, чтобы сопротивления минусовых проводов питания были минимальными. Нужно устранить все недочеты и плохие контакты, использовать провода необходимого сечения и минимальной длины.
Также, часто причиной «прослушивания» токов потребителей является обрыв цепи от вывода массы RCA разъема к общей массе. Даная неисправность наблюдается как на ГУ так и на усилителе. Решением, в конкретном случае является восстановление соединения массы RCA с общей землей.
Бесконечно «бороться» с сопротивлением проводов невозможно, тем более, если к силовой проводке замечаний нет, ГУ и усилитель полностью исправны, а фоновый шум не удалось устранить.
В системах, где критичным является минимально возможный уровень шумов в сигнале, используют дифференциальные входы сигнала.
Для простого решения проблемы с фоновым шумом в сигнале можно использовать 2 канальный дифференциальный усилитель (ДУ) с коэффициентом усиления равном 1. Использование данного устройства позволяет усиливать разность потенциалов между двумя сигналами. Подключив дифференциальный усилитель между сигнальной массой и сигнальным выходом ГУ, на выходе дифференциального усилителя сформируется выходной сигнал ГУ без искажений, относительно массы ДУ. Масса ДУ соединяется с массой усилителя, а выход ДУ с сигнальным входом усилителя. Это позволяет подавать сигнал относительно массы усилителя на вход усилителя с ГУ без искажений.
Ниже приведены схемы подключения (для одного канала), схема дифференциального усилителя, а также осциллограммы напряжения в ключевых точках. В качестве тестового сигнала использован синусоидальный сигнал 100 Гц амплитудой 0.1 В.
Как убрать свист в колонках от генератора?
Как убрать свист в колонках от генератора? — Вечный вопрос, НО РЕШАЕМЫЙ! Причем весьма тривиально и просто. Как? Читаем…
Кратко моя история от абсолютного новичка…
Решил собрать себе усилок (УСН) своими руками с не менее 4 каналами и с возможность расширить количество каналов (в будущем, если вдруг взбредет в голову) — ну вот захотелось иметь свои плюшки, как-то управление каждым в отдельности каналом по задержкам (самое важное в качестве автозвука!), эквалайзеру, да еще и чтобы можно было настроить звук УСН из салона и чтобы было не менее 4-ёх предустановок. Да и в общем требование одно — чтобы можно было «творить» и прикручивать всяких вкусняшек. Купить — а кто продаст такое «чудо-юдо»? Никто. Выход — делать самому. Долго кумекал и докумекал — система должна иметь отдельный сенсорный экран (!), управляющий микроконтроллер («мозги») и DSP (direct sound processor). DSP определился быстро — в Чип и Дипе купил их модуль на ADAU1701, у китайцев купил 4 усилителя TPA3118 каждый до 60Вт при питании +24В, «мозги» Arduino Nano, маленький понижающий преобразователь для питания «мозгов»? экран Nextion. Ну и для питания самих УСН вот такой преобразователь напряжения (блок питания).
Запрограммировал «мозги» и экран, выстроил внутреннюю структуру и работу DSP (все это сильно отдельный разговор — тут и программирование, и прошивка микроконтроллеров и запись EEPROM, и рисование (например интерфейс экрана), понимание работы протоколов передачи данный UART и I2C), согласовал работу этой электроники. Подключил УСН, блок питания. Первый тестовый запуск от аккумулятора показал — звук громкий, НО «грязный», т.е. есть шум — это шумел блок питания, не сильно, но все же… Огорчился — но решил что на первое время пойдет.
Установил в машину. Работает. Завел двигатель — ну и в общем приехали… СВИСТ ГЕНЕРАТОРА В КОЛОНКАХ. Повышаешь обороты — тон свиста увеличивается.
Приступил к решению данной проблемы. Перечитал кучу статеек и форумов. Большинство советов строится на том, что мол линейные кабели плохие, что мол проложить провода надо по «фен-шую»… Линейный провода (т.е. те что передают звук от магнитолы к УСН) у меня стоят настоящие микрофонные (т.е. медная плотная оплетка, внутри которой два отдельных медных провода — так и написано на них for microphones) — в общем лилейники явно не виноваты (даже распаяны по фуншую — на одном конце оплетка припаяна к «массе» RCA-штекера), питающий провод я сразу проложил с другой стороны от линейных проводов (ну просто места там не так уж много чтобы тянуть через один бок машины). И даже мол обязательно нужно отдельный провод массы (я пустил массу просто через корпус самой машины — манал я тратиться на абсолютно ненужные затраты).
Что я только не делал:
1. попробовал такую приблуду на микросхеме BA3121, сильно помогло — свист значительно снизился, можно стало даже ездить и слушать музыку, что в целом я долгое дело и делал. Суть данной приблуды — это по сути несколько операционных усилителей, который (не буду вдаваться в схемотехнику) по сути берут сигнал из «плюсового» провода и вычитают из него «минусовой» (если так можно выразиться), в результате, так как помехи и в + и в — теоретически одни и теже, то при вычитании получаем очищенный от помехи сигнал. Поясню, помехи это по сути «левые» токи, которые ходят как по + так и по «массе», при чем теоретически они равны между собой. И если «+» кроме как помехи еще имеет полезный сигнал, то при вычитании он и остается.
2. попробовал сделать два предусилителя — первый переводил несимметричный сигнал (кой выходит из магнитолы) в симметричный (установил прямо за магнитолой), второй предусилок наоборот симметричный сигнал переводил в несимметричный (DSP имеет только два несимметричных входа — если же принимать симметричный сигнал используя два несимметричных входа, то это по факту будет один моно-вход, пусть и сильно «крутой»). СВИСТ ОСТАЛСЯ.
ИТАК, РЕШЕНИЕ.
Если у вас имеется свист генератора, то виновата в этом «ЗЕМЛЯНАЯ ПЕТЛЯ». А точнее, что скорее всего УСН, кой вы купили построен на неправильно блоке питания.
Поясню. Передача звукового сигнала — это такая же электрическая цепь, любая цепь должна иметь замкнутый контур, т.е так или иначе электроны, передающий электрический ток, выйдя из источника питания должны в него вернуться к противоположному полюсу, на своем пути эти электроны и совершают полезную нам работу — лампочку разогревают, катушку на динамике намагничивают и т.д. Однако, электроны возвращаются обратно по всем открытым для него путям, а не тем которым мы предполагаем. Таким образом, звуковой сигнал выйдя из магнитолы достигает УСН, там совершает некую работы и возвращается обратно в магнитолу через второй провод (это называют еще «возвратным током», НО если УСН имеют контакт с «массой» автомобиля, то часть электроном возвращается в магнитолу по корпусу машины (!), а не через второй проводок в линейном кабеле. Важное тут то, что любая магнитола имеет контакт с «массой» автомобиля. Далее, нужно понимать, что корпус автомобиля — это откровенно большая антенна а также ну очень большая магистраль для разного рода токов, который текут кто-куда, и даже могут течь противоположно нашему электрону из магнитолы. Итак имеем два пути для возвратного току полезного сигнала. Дело еще усугубляет тем, что данных электроннов сильно мало — ну просто чтобы передать сигнал звука, не нужны большие токи. Итак дальше. УСН усиливает разницу напряжений между «сигналом» и «массой» на стороне самого усилителя (не на стороне магнитолы!), а раз возвратный ток у нас идет не только по второму проводку но и по корпусу, то и получается, что на контактах у нас «минус» становится не стабильным (фактически не «ноль»), колеблется, в итоге напряжение между сигналом и «минусом» тоже колеблется — появляются помехи. При работе генератор автомобиля выдает огромное количество электромагнитных помех (и их не победить! таков принцип работы генератора), все эти помехи живут на корпусе автомобиля. Значит нам надо не допустить, чтобы возвратный ток тек по корпусу автомобиля.
Как этого добиться. Есть в электротехнике такое понятие — гальваническая развязка. Это просто означает, что питание приемника и источника сигнала должны быть электрически развязаны, а проще говоря у них не должно быть единой «массы».
Небольшое отступление. Как проверить, есть ли земляная петля у вас или нет? Подключите к вашем усилку в качестве источника звука любой портативный плеер или мобильник (главное чтобы работало это устройство от своего аккумулятора) — свист генератора исчезнет, значит вы сейчас разорвали «земляную петлю».
Как реализовать гальваническую развязку в нашем случае. Ну можно сильно заморочиться и сделать передачу звукового сигнала через оптоволокно (не пробовал однако )))) ). А можно сделать так, чтобы питание вашего усилка было гальванически развязано.
Реализовать это для наших целей возможно только если использовать трансформаторный блок питания либо для источника звукового сигнала, либо для приемника сигнала. Что такое трансформатор? Это две обмотки на одном магнитопроводе, по первой обмотке идет ток источника (аккумулятор + генератор), а на второй обмотке мы снимаем ток для наших нужд, при этом между двумя обмотками нет непосредственного контакта, передача энергии идет через магнитопровод посредством электромагнитной движущей силы (ЭДС) — в общем смотрим учебник физики. Городить трансформаторный блок питания для магнитолы наверное сильно дешевле, но есть свои нюансы — современные магнитолы всегда подключены к питанию автомобиля, так как им надо хранить некоторые свои настройки (например уровень громкости, который был установлен пользователем в прошлый раз), для этого им нужно питание постоянно, пусть немного но всегда. А чтобы блок питания работал всегда — ну такое себе…
Второй наиболее приемлемый вариант — это трансформаторный блок питания для УСН.
Таким образом, если ваш усилок делает «свист» в ушах, значит купили вы явно «дерьмовый» усилок, в котором блок питания НЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ. Поясню. Для питания УСН обычно нужно напряжение больше чем 12-14 воль, следовательно нужен преобразователь напряжения (ПН). Существуют три типа преобразователя напряжение: 1. самый простой и дешевый — это конденсаторный ПН (не буде о нем, мало кто даже и слышал о таких, но например сделать на конденсаторах инвертор из плюса в минус сильно дешевле и проще 0 например для двуполярного питания операционных усилителей), 2. тоже дешевый и простой — это DC-DC преобразователь, где используется дроссель и 3. трансформаторный. В 1 и 2 варианте имеется гальваническая связь.
В итоге недавно все же собрал трансформаторный блок питания на ферритовом кольце. В моем случае одна первичная обмотка, и несколько вторичных обмоток: первая однополярная +24В (питание для TPA3118), вторая однополярная 16В (на DSP и на ардуино), и третья двуполярная +/-20В (для питания предварительного усилителя, который переводит симметричный сигнал в несимметричный — но я его пока не сделал, не впаял компоненты, разводку на плате сделал, но стало лень доделывать, решил сделать пока без него, это не критично). Запуск показал — СВИСТ ГЕНЕРАТОРА ОТСУТСТВУЕТ! Шум от самого блока питания отсутствует (на удивление получился весьма достойный бесшумный блок питания), однако выяснилось, что встроенный в плату DSP преобразователь напряжение (он формирует 3,3В) все же шумноват — прикол в том, что если включаю без DSP шума вообще нет, а если через DSP — то есть появляется небольшой шумок (нудо будет подумать над тем, чтобы перевести DSP на другой питание — выпилить встроенный преобразователь к чертям).
И ГЛАВНОЕ: «массовый» провод линейных кабелей не должен контактировать с «массой» автомобиля (!), т.е. RCA-гнезда на самом усилке должны быть изолированные, без контакта с корпусом — «массовый» провод должен контачить только с входным контактом на самих УСН.
Генератор часть 2: покупка нового, установка, странный звук генератора.
Всем привет друзья! Продолжаю заниматься генератором. Старый пока ремонтировать не стал, был куплен новый фирмы Krauf. Несмотря на немецкое название, и уверения продавца, что это Тайвань, по факту оказался Китай. Хотя и сделанный вполне добротно визуально.
Установка в принципе заняла минут 20, больше проковырялся с закручиванием 4х болтов и натягиванием ремня, но об этом в процессе.
В общем, первым делом прикрутил новую гену к кронштейну. Решил все отверстия и болты смазать литолом, чтобы мало ли снимать, не было закисших болтов. Двигатель греется до 80-90 градусов, а литол держит до 120, в теории должен остаться на месте и не утечь.
При прикручивании начались первые приколы: один болт затянулся нормально, второй начал щелкать и прокручиваться. Поматерившись на него, болт испугался и вдруг взял и затянулся.
Едем дальше, впихнуть кубик рубика под капот, в этот раз, удалось сразу и без проблем. Развернул нужной стороной, надел на шпильку, и погнал закручивать болты.
Два болта с торца показывать не буду, в предидущей части фотал, но там ничего сложно, болты на 13.
В процессе прикрутки проводов, уронил резиновый чехольчик в двигательный отсек.
Аж похолодел когда это произошло. Но подумал, открутил левую защиту пластиковую, вывернул колесо максимально вправо и вуаля, доступа навалом. Благо машина нынче высокая, залез под нее и открылся доступ к защите и к натяжителю. Резинку нашел в защите днища.
Сам натяжитель, при его съеме ходил буквально мм на 5. Так что разработал в тисах его, пролил вдшкой. Хотел разобрать, как это делал Александр с Ватсап группы, но есть свои нюансы: всю конструкцию стягивает палец на шлицах, выбить его не получается потому что играет пружина, при попытке выпрессовать его, пружина сжимается стягивая корпус, и если пережать, то пружина просто сломается как мне показалось. Так что ограничился хорошечной разработкой и разминанием в тисах. От руки теперь ходит с хорошим усилием, но от края до края без проблем.
Ставил через низ. Натянуть ремень в одного, без снятия колеса, я считаю достаточно сложной задачей, так как промудохался с час, а в итоге позвал соседа и натянули минут за 5. Я снизу держал все изгибы и толкал натяжитель вверх, он просто натягивал ремень на шкиф генератора — профит. Если делать самому, то пока ты тянешь сверху, выпадет ремень снизу и такой бутерброд постоянно. Но я не говорю что это не возможно.
Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Опции темы
Поиск по теме
Отображение
В обсуждении: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Что посоветуете? Где искать?
Если Вы впервые на нашем Форуме:
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Что посоветуете? Где искать?
Ксен стоит? При заводе включается? Проводку перетрусить надо ИМХО, а дальше на компоненты пенять) Это было сделано? Провода хорошие стоят?
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Провода в местах соединения были проверены?
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Силовая проводка рядом с межблоками лежит?
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Думаю что местами такое возможно. Оба уся и проц запиханы под сиденье пассажирское.
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Бывает что силовые дают помехи) Попробуй разложить отдельно.
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Межблоки минимальной длины буквально по 5 см потому как очень компактно размещено всё. Силовые идут вокруг всех этих дел. Единственный кабель который может рядом с силой к магнитоле идти это Ai-net. Почему только фон не постоянный и разный по громкости.
Re: Звук генератора в динамиках. Помогите советом.
Если с проводкой как мы выяснили все гуд. Учитывая всю информацию что ты сказал, ГУ или проц тащить на диагностику ИМХО, я бы с проца начал, скорее всего дело в нем ИМХО.
Звук генератора в динамиках через усилитель
Как избавиться от наводок и фона в динамиках автомобиля
Наводки, шум, фон при работающем двигателе — это частые проблемы не только начинающих любителей автозвука. Они могут появится после первого включения системы, а могут возникнуть совершенно неожиданно — «Вчера не было, а сегодня появились. Я вообще ничего не трогал».
В сети полно пространных материалов на тему о том как найти причину и побороться с этими неприятными явлениями. Пробегитесь по чек-листу, представленному ниже, и в большинстве случаев вам удастся решить проблему фона или наводок.
ВАЖНО! Все переключения осуществляйте на обесточенной системе. Не просто выключенной, а обесточенной.
1. Контакты
Проверяем надежность всех контактов в системе. Начиная с питания, заканчивая проверкой правильности установки разъемов и штекеров. Часто бывало что неполадки были из-за плохо вставленного межблока.
Плохой пример контакта
2. Корпус усилителя
Проверьте, не замкнут ли корпус усилителя на кузов. Он не должен контактировать с кузовом даже через крепежные элементы. Обычно для этого используются проставки из фанеры или других материалов, не проводящих ток.
Усилитель закреплен через проставку
3. Минус усилителей
Если у вас усилители берут минус с кузова, то убедитесь что контакт для всех в одной точке. Да, как показывает практика, это тоже может влиять на наводки и шумы.
Минус в одной точке
4. Расположение проводки
Частая причина фона, помех и шумов в близком расположении акустических и межблочных кабелей к силовым, либо к штатной проводке автомобиля (так же сюда относятся зарядники, навигаторы и т.п.). При монтаже тяните их по разным сторонам кузова, а если пересечения не удается избежать, то кладите межблоки и акустические провода под прямым углом ко всем остальным.
5. Кроссоверы
Кроссоверы имеют повышенную чувствительность к наводкам. Если они есть у вас в системе, то попробуйте поменять их положение. Приложите фонящий динамик к уху или попросите кого-то близко слушать установленный и перемещайте кроссовер отмечая изменения.
Не лучшее место для кроссоверов
6. Предохранитель линейных выходов
Если у вас магнитола PIONEER, то проверьте целостность предохранителя массы линейных выходов. Для пионерщиков это самая частая причина. Фон, треск, шум, увеличивающийся при нажатии на газ — все это характерные симптомы.
Пресловутый предохранитель Пионера
7. Ищем неисправное звено
Ищите неисправный элемент. Отключайте по одному межблоки от магнитолы, если фон не пропал, то она в порядке и проблема где то дальше.
Отключайте от по одному межблоки от усилителя ( подключенные к магнитоле). Если фон пропал, то виноват, последний отключенный межблочный кабель. Если остался, то виноват усилитель или что- то дальше.
8. Минус магнитолы
Если проблема не найдена, попробуйте перекинуть минус магнитолы, с кузова на АКБ или наоборот. А вдруг!
9. Ничего не помогло
Вот если эти не сложные действия не помогли вам, то можно начинать вникать глубже. Ставить на магнитолу фильтры помех по питанию, проверять генератор, свечные провода и т.д. Но обычно в 85% случаев до этого не доходит.
Чистого звука и мощного баса!
Читать еще:
Жмите на кнопку чтобы поделиться материалом:
Сообщение halk15 » 07 сен 2011, 22:46
Добавлено спустя 1 минуту 53 секунды:
Сообщения: 163 Зарегистрирован: 08 сен 2008, 00:00
| Рейтинг: 313 |  |
| Репутация: +1 |  |
Поблагодарили: 1 раз
Сообщение snicokolai » 07 сен 2011, 23:06
Сообщения: 4986 Зарегистрирован: 11 апр 2010, 00:00 Авто: Черный 4WD : 
Награды: 1
| Рейтинг: 24 205 | |
| Репутация: +43 | |
Благодарил (а): 77 раз Поблагодарили: 258 раз
Сообщение 29 » 07 сен 2011, 23:15
Сообщения: 47 Зарегистрирован: 29 мар 2011, 00:00 Откуда: BOGANDA Стаж: 2007 Авто: NISSAN 
| Рейтинг: 47 | |
| Репутация: 0 | |
Сообщение vadya » 07 сен 2011, 23:16
| Рейтинг: 8 717 | |
| Репутация: +21 | |
Благодарил (а): 96 раз Поблагодарили: 38 раз
Сообщение wanted21093i » 07 сен 2011, 23:20
Сообщения: 47 Зарегистрирован: 29 мар 2011, 00:00 Откуда: BOGANDA Стаж: 2007 Авто: NISSAN
| Рейтинг: 47 | |
| Репутация: 0 | |
Сообщение vadya » 07 сен 2011, 23:20
Сообщения: 703 Зарегистрирован: 16 дек 2007, 00:00 Откуда: Тюмень Стаж: 2000 : 
Награды: 1
| Рейтинг: 1 076 | |
| Репутация: +1 | |
Благодарил (а): 2 раза Поблагодарили: 5 раз
Сообщение Andrei-7772 » 07 сен 2011, 23:22
Сообщения: 242 Зарегистрирован: 21 июн 2011, 00:00 Откуда: Тюмень Стаж: 2002 Авто: ФФ2 
| Рейтинг: 252 | |
| Репутация: 0 | |
Сообщение Diesel85 » 07 сен 2011, 23:29
Сообщения: 857 Зарегистрирован: 12 дек 2008, 00:00 Откуда: Тюмень Стаж: 2005 Авто: Toyota : Награды: 1
| Рейтинг: 1 460 | |
| Репутация: +3 | |
Поблагодарили: 6 раз
Сообщение VLADi » 07 сен 2011, 23:39
Сообщения: 242 Зарегистрирован: 21 июн 2011, 00:00 Откуда: Тюмень Стаж: 2002 Авто: ФФ2
| Рейтинг: 252 | |
| Репутация: 0 | |
Сообщение Diesel85 » 08 сен 2011, 00:07
Сообщения: 77 Зарегистрирован: 28 янв 2011, 00:00 Авто: 15
| Рейтинг: 77 | |
| Репутация: 0 | |
Сообщение halk15 » 08 сен 2011, 00:35
Добавлено спустя 4 минуты 19 секунд:
Добавлено спустя 1 минуту 29 секунд:
Сообщения: 223 Зарегистрирован: 27 июн 2011, 00:00 Стаж: 1982
| Рейтинг: 323 | |
| Репутация: 0 | |
Поблагодарили: 2 раза
Сообщение VORCHUN » 08 сен 2011, 09:32
Добавлено спустя 1 минуту 53 секунды:
Как убрать свист в колонках от генератора? — Вечный вопрос, НО РЕШАЕМЫЙ! Причем весьма тривиально и просто. Как? Читаем…
Кратко моя история от абсолютного новичка…
Решил собрать себе усилок (УСН) своими руками с не менее 4 каналами и с возможность расширить количество каналов (в будущем, если вдруг взбредет в голову) — ну вот захотелось иметь свои плюшки, как-то управление каждым в отдельности каналом по задержкам (самое важное в качестве автозвука!), эквалайзеру, да еще и чтобы можно было настроить звук УСН из салона и чтобы было не менее 4-ёх предустановок. Да и в общем требование одно — чтобы можно было «творить» и прикручивать всяких вкусняшек. Купить — а кто продаст такое «чудо-юдо»? Никто. Выход — делать самому. Долго кумекал и докумекал — система должна иметь отдельный сенсорный экран (!), управляющий микроконтроллер («мозги») и DSP (direct sound processor). DSP определился быстро — в Чип и Дипе купил их модуль на ADAU1701, у китайцев купил 4 усилителя TPA3118 каждый до 60Вт при питании +24В, «мозги» Arduino Nano, маленький понижающий преобразователь для питания «мозгов»? экран Nextion. Ну и для питания самих УСН вот такой преобразователь напряжения (блок питания).
Запрограммировал «мозги» и экран, выстроил внутреннюю структуру и работу DSP (все это сильно отдельный разговор — тут и программирование, и прошивка микроконтроллеров и запись EEPROM, и рисование (например интерфейс экрана), понимание работы протоколов передачи данный UART и I2C), согласовал работу этой электроники. Подключил УСН, блок питания. Первый тестовый запуск от аккумулятора показал — звук громкий, НО «грязный», т.е. есть шум — это шумел блок питания, не сильно, но все же… Огорчился — но решил что на первое время пойдет.
Установил в машину. Работает. Завел двигатель — ну и в общем приехали… СВИСТ ГЕНЕРАТОРА В КОЛОНКАХ. Повышаешь обороты — тон свиста увеличивается.
Приступил к решению данной проблемы. Перечитал кучу статеек и форумов. Большинство советов строится на том, что мол линейные кабели плохие, что мол проложить провода надо по «фен-шую»… Линейный провода (т.е. те что передают звук от магнитолы к УСН) у меня стоят настоящие микрофонные (т.е. медная плотная оплетка, внутри которой два отдельных медных провода — так и написано на них for microphones) — в общем лилейники явно не виноваты (даже распаяны по фуншую — на одном конце оплетка припаяна к «массе» RCA-штекера), питающий провод я сразу проложил с другой стороны от линейных проводов (ну просто места там не так уж много чтобы тянуть через один бок машины). И даже мол обязательно нужно отдельный провод массы (я пустил массу просто через корпус самой машины — манал я тратиться на абсолютно ненужные затраты).
Что я только не делал:
1. попробовал такую приблуду на микросхеме BA3121, сильно помогло — свист значительно снизился, можно стало даже ездить и слушать музыку, что в целом я долгое дело и делал. Суть данной приблуды — это по сути несколько операционных усилителей, который (не буду вдаваться в схемотехнику) по сути берут сигнал из «плюсового» провода и вычитают из него «минусовой» (если так можно выразиться), в результате, так как помехи и в + и в — теоретически одни и теже, то при вычитании получаем очищенный от помехи сигнал. Поясню, помехи это по сути «левые» токи, которые ходят как по + так и по «массе», при чем теоретически они равны между собой. И если «+» кроме как помехи еще имеет полезный сигнал, то при вычитании он и остается.
2. попробовал сделать два предусилителя — первый переводил несимметричный сигнал (кой выходит из магнитолы) в симметричный (установил прямо за магнитолой), второй предусилок наоборот симметричный сигнал переводил в несимметричный (DSP имеет только два несимметричных входа — если же принимать симметричный сигнал используя два несимметричных входа, то это по факту будет один моно-вход, пусть и сильно «крутой»). СВИСТ ОСТАЛСЯ.
ИТАК, РЕШЕНИЕ.
Если у вас имеется свист генератора, то виновата в этом «ЗЕМЛЯНАЯ ПЕТЛЯ». А точнее, что скорее всего УСН, кой вы купили построен на неправильно блоке питания.
Поясню. Передача звукового сигнала — это такая же электрическая цепь, любая цепь должна иметь замкнутый контур, т.е так или иначе электроны, передающий электрический ток, выйдя из источника питания должны в него вернуться к противоположному полюсу, на своем пути эти электроны и совершают полезную нам работу — лампочку разогревают, катушку на динамике намагничивают и т.д. Однако, электроны возвращаются обратно по всем открытым для него путям, а не тем которым мы предполагаем. Таким образом, звуковой сигнал выйдя из магнитолы достигает УСН, там совершает некую работы и возвращается обратно в магнитолу через второй провод (это называют еще «возвратным током», НО если УСН имеют контакт с «массой» автомобиля, то часть электроном возвращается в магнитолу по корпусу машины (!), а не через второй проводок в линейном кабеле. Важное тут то, что любая магнитола имеет контакт с «массой» автомобиля. Далее, нужно понимать, что корпус автомобиля — это откровенно большая антенна а также ну очень большая магистраль для разного рода токов, который текут кто-куда, и даже могут течь противоположно нашему электрону из магнитолы. Итак имеем два пути для возвратного току полезного сигнала. Дело еще усугубляет тем, что данных электроннов сильно мало — ну просто чтобы передать сигнал звука, не нужны большие токи. Итак дальше. УСН усиливает разницу напряжений между «сигналом» и «массой» на стороне самого усилителя (не на стороне магнитолы!), а раз возвратный ток у нас идет не только по второму проводку но и по корпусу, то и получается, что на контактах у нас «минус» становится не стабильным (фактически не «ноль»), колеблется, в итоге напряжение между сигналом и «минусом» тоже колеблется — появляются помехи. При работе генератор автомобиля выдает огромное количество электромагнитных помех (и их не победить! таков принцип работы генератора), все эти помехи живут на корпусе автомобиля. Значит нам надо не допустить, чтобы возвратный ток тек по корпусу автомобиля.
Как этого добиться. Есть в электротехнике такое понятие — гальваническая развязка. Это просто означает, что питание приемника и источника сигнала должны быть электрически развязаны, а проще говоря у них не должно быть единой «массы».
Небольшое отступление. Как проверить, есть ли земляная петля у вас или нет? Подключите к вашем усилку в качестве источника звука любой портативный плеер или мобильник (главное чтобы работало это устройство от своего аккумулятора) — свист генератора исчезнет, значит вы сейчас разорвали «земляную петлю».
Как реализовать гальваническую развязку в нашем случае. Ну можно сильно заморочиться и сделать передачу звукового сигнала через оптоволокно (не пробовал однако )))) ). А можно сделать так, чтобы питание вашего усилка было гальванически развязано.
Реализовать это для наших целей возможно только если использовать трансформаторный блок питания либо для источника звукового сигнала, либо для приемника сигнала. Что такое трансформатор? Это две обмотки на одном магнитопроводе, по первой обмотке идет ток источника (аккумулятор + генератор), а на второй обмотке мы снимаем ток для наших нужд, при этом между двумя обмотками нет непосредственного контакта, передача энергии идет через магнитопровод посредством электромагнитной движущей силы (ЭДС) — в общем смотрим учебник физики. Городить трансформаторный блок питания для магнитолы наверное сильно дешевле, но есть свои нюансы — современные магнитолы всегда подключены к питанию автомобиля, так как им надо хранить некоторые свои настройки (например уровень громкости, который был установлен пользователем в прошлый раз), для этого им нужно питание постоянно, пусть немного но всегда. А чтобы блок питания работал всегда — ну такое себе…
Второй наиболее приемлемый вариант — это трансформаторный блок питания для УСН.
Таким образом, если ваш усилок делает «свист» в ушах, значит купили вы явно «дерьмовый» усилок, в котором блок питания НЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ. Поясню. Для питания УСН обычно нужно напряжение больше чем 12-14 воль, следовательно нужен преобразователь напряжения (ПН). Существуют три типа преобразователя напряжение: 1. самый простой и дешевый — это конденсаторный ПН (не буде о нем, мало кто даже и слышал о таких, но например сделать на конденсаторах инвертор из плюса в минус сильно дешевле и проще 0 например для двуполярного питания операционных усилителей), 2. тоже дешевый и простой — это DC-DC преобразователь, где используется дроссель и 3. трансформаторный. В 1 и 2 варианте имеется гальваническая связь.
В итоге недавно все же собрал трансформаторный блок питания на ферритовом кольце. В моем случае одна первичная обмотка, и несколько вторичных обмоток: первая однополярная +24В (питание для TPA3118), вторая однополярная 16В (на DSP и на ардуино), и третья двуполярная +/-20В (для питания предварительного усилителя, который переводит симметричный сигнал в несимметричный — но я его пока не сделал, не впаял компоненты, разводку на плате сделал, но стало лень доделывать, решил сделать пока без него, это не критично). Запуск показал — СВИСТ ГЕНЕРАТОРА ОТСУТСТВУЕТ! Шум от самого блока питания отсутствует (на удивление получился весьма достойный бесшумный блок питания), однако выяснилось, что встроенный в плату DSP преобразователь напряжение (он формирует 3,3В) все же шумноват — прикол в том, что если включаю без DSP шума вообще нет, а если через DSP — то есть появляется небольшой шумок (нудо будет подумать над тем, чтобы перевести DSP на другой питание — выпилить встроенный преобразователь к чертям).
И ГЛАВНОЕ: «массовый» провод линейных кабелей не должен контактировать с «массой» автомобиля (!), т.е. RCA-гнезда на самом усилке должны быть изолированные, без контакта с корпусом — «массовый» провод должен контачить только с входным контактом на самих УСН.