Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Phantom Noise


von Daniel D. (daniel1976d)


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Halloechen,

wir haben einen Single Board Computer mit einem gewoehnlichen PC 
Mikrofoneingang. Wenn wir nun das Audiosignal auslesen, dann haben wir 
unerklaerlicherweise ploetzlich Werte die da nicht hingehoeren.

Zum Beispiel sehr hohe Amplituden / Lautstaerken waehrend es ruhig ist.

Um zu testen was los ist haben wir das Mikrofon mit einem Widerstand 
(direkt am Stecker, Kabellaenge < 5cm) ersetzt und erhalten ebenfalls 
diese Spikes.

Hat jemand hier eine moegliche Erklaerung?

MfG

Daniel

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Eine vernünftige Soundkarte macht so etwas nicht. Vielleicht ist irgend 
ein IC nicht richtig angelötet? Vielleicht ist auch die Analogversorgung 
nicht stabil. Unter Umständen ist auch was defekt...

Als Richtwert: Meine (externen) Audio-AD-Wandler liefern weit unter -100 
dB, wenn man den Eingang brückt.

Grüße,

Peter

von Daniel D. (daniel1976d)


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Danke schon mal...

Das Problem tritt mit allen unseren Single Board Computern auf...

Koennte es ESD sein? Habe gestern ein wenig mit meinem PC, AudiaCity und 
einem elektrischen Gasfeuerzeug gespielt und tatsaechlich treten beim 
Zappen Knackgeraeusche auf... nur so eine Idee.

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Vielleicht ist ein anderer Eingang gewählt als der, an dem etwas 
angeschlossen ist? Wie hört sich das Störgeräusch denn an (vielleicht 
ein kurzes Stück hochladen)?

von Daniel D. (daniel1976d)


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Danke... leider habe ich keinen direkten Zugriff auf die Audio Datei. 
Wir nehmen alle n Sekunden ein Sample und laden den Wert in eine 
Tabelle... In dieser Tabelle sind eben Ausreisser die wir ueberhaupt 
nicht verstehen...

Am PC konnte ich eine Aufnahem machen...

Sorry

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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>Wir nehmen alle n Sekunden ein Sample und laden den Wert in eine
>Tabelle...
Wie geht das genn? Ein Audio-AD-Wandler ist ein Sigma-Delta-Wandler und 
muss zur korrekten Funktion mit einer zulässiger Samplerate laufen, z.B. 
44,1 kHz.
Wenn man den dauernd an und ausschaltet, kann er schon so einen Unsinn 
produzieren.

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Also, was ich da höre, könnte das Einschwingen der PLL sein, wenn man 
den Wandler einschaltet. Der muss immer an bleiben, damit das 
funktioniert.

Edit: Das tritt bei Linux gelegentlich auf, wenn der Kernel die 
AD-DA-Wandler in den Powersave-Zustand setzt.

von Daniel D. (daniel1976d)


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OK, gerade hat mir unser SW Mann mitgeteilt das folgendes gemacht 
wird...

Eine Sekunde lang wird aufgenommen (44kHz), dann A weighting, dann RMS 
und zu guter letzt Umwandlung in dB....

Sorry mehr Informationen habe ich zur Zeit nicht...

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Dann würde ich mal versuchen, dauern aufzunehmen und nur immer die 
benötigte Sekunde aus dem Datenstrom zu nehmen. Dadurch verhindert man 
das Abschalten vom Wandler.

von Daniel D. (daniel1976d)


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Sorry ... gerade noch die Information erhalten das diese Pulse / 
Stoerungen total unregelmaessig auftreten und auch sehr selten. Im 
Durchschnitt haben wir ca. einen Pulse pro Stunde... was die Sache nicht 
gerade erleichtert.

von Daniel D. (daniel1976d)


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Hmmm ich glaube gefunden zu haben was das Problem ist...

Wie gesagt habe ich mit dem ESD Ding rumgespielt...
Mikrofon abgeschnitten und
mit offenen Kabelenden, gezappt, keine Stoerung...
kurzgeschlossen, gezappt, keine Stoerung...
Wiederstand dran (verschiedene Werte), gezappt, keine Stoerung...
Kondensator dran, gezappt, keine Stoerung...
Mikrofon angeschlossen, gezappt und der Pegel geht durch die Decke...

Es ist ein Electret Microphone welches wahrscheinlich 
Hochfrequenzanteile demoduliert und entsprechend der Audio Karte als 
hoerbares Knacken/Stoerung zur Verfuegung stellt.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Das wird der FET in dem Mikro sein, dessen Gate sich auflädt. Wechsele 
den Mikro-Kapsel-Hersteller uns stelle sicher, dass das Gehäuse der 
Mikrokapsel Masse führt.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Dein MP3 ist aber nicht das Originalgeräusch, oder?
Wenn das nur alle ca. einmal pro Stunde ist, dann schau mal ob in der 
Nähe ein Handy rumliegt. Das meldet sich abundzu bei der Basisstation 
und deine Mikrofonkapsel bzw. die Eingangsstufe der AD-Wandler Sache 
demoduliert den Träger.

von Daniel D. (daniel1976d)


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Danke nochmals...

Habe am Wochenende nochmal rumexperimentiert mit Laptop, AudiCity und 
einer Mikrofonkapsel...

Wenn ich die Mikrofonkapsel an rechts/links und GND anschliesse ist die 
Stoerung gross...
Wenn ich die Mikrofonkapsel nur an rechts oder links und GND anschliesse 
ist die Stoerung klein...
Warum?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich denke mal, deine Verschalterei ist falsch. Was hast du genau 
gemacht?

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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>Wenn ich die Mikrofonkapsel an rechts/links und GND anschliesse ist die
>Stoerung gross...

Da kann schon etwas nicht stimmen. Ein Mikrofoneingang ist normalerweise 
Mono. D.H. es gibt kein rechts/links. Dafür hat er Phantomspeisung für 
den JFET nach der Elektretkapsel.

Grüße,

Peter

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Daß der "gewöhnliche PC-Mikrophoneingang" oftmals der schlechteste 
Eingang von PC-Audiohardware ist, ist bekannt?

Bessere Ergebnisse erhaltet Ihr wahrscheinlich mit einem richtigen 
Mikrophonvorverstärker, der an den Line-In der PC-Audiohardware 
angeschlossen wird.

Was genau für ein SBC ist das?

von Daniel D. (daniel1976d)


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Sorry ich war auf dem falschen Dampfer...

Klar der PC macht nur Mono und hat nen Phantomspeisung...

Der SBC ist eine Entwicklung von NEC...

von Jens G. (jensig)


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>Es ist ein Electret Microphone welches wahrscheinlich
>Hochfrequenzanteile demoduliert und entsprechend der Audio Karte als
>hoerbares Knacken/Stoerung zur Verfuegung stellt.

Hattest Du anfangs nicht was anderes geschrieben, daß es auch ohne Micro 
zu den Störungen kommt?

von Daniel D. (daniel1976d)


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> Hattest Du anfangs nicht was anderes geschrieben, daß es auch ohne Micro
> zu den Störungen kommt?

Sorry habe mich vieleicht missverstaendlich ausgedrueckt ... ich wuerde 
sagen auch...

Ja, die Stoerugen kommen auch vor wenn ich bei dem Single Board Computer 
statt Mikrofon einen Widersatand ranhaenge. Wobei ich eher eine 
konstante Lautstaerke / Level erwarten wuerde.

Mache ich gleiches mit meinem Laptop bekomme ich eine konstante 
Lautstaerke...

Oder mach ich hier jetzt einen Gedankenfehler...

von Daniel D. (daniel1976d)


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Habe gerade die Mikrofon Eingangsschaltung des Single Board Computers 
erhalten...

Kann jemand sagen ob da was faul ist?

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Die Schaltung ist soweit in Ordnung, das ist die übliche low-cost 
Phantomspeisung. Man kann jetzt darüber diskutieren, ob der RC-Tiefpass 
von den 5 V ausreicht, oder ob noch Störungen von der 5 V Schiene 
signifikant in das Audiosignal einstreuen können.
Ich würde sagen, das reicht zumindest für normale Anforderungen aus.

Grüße,

Peter

von Daniel D. (daniel1976d)


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Danke... Wir verfolgen nun noch eine andere Moeglichkeit... der Single 
Board Computer hat ein GPRS Modem welches sendet...

Zusaetzlich habe ich erfahren das das Audiosignal mit 44kHz gesampled 
wird, eine Sekunde wav Datei wird erzeugt, dann A gewichtung und RMS... 
Das heisst natuerlich das ist nicht ein lauter Knall... diese Sekunde 
war sehr mit ihren 44 k Samples war "laut"...

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Wie gesagt, ich würde mal versuchen, ständig aufzunehmen, nicht immer 
nur 1 Sekunde. Und dann auch mal alles in eine Datei speichern und 
anhören. Man hört normal recht schnell, was das ist. GPRS is da recht 
charakteristisch...

von Daniel D. (daniel1976d)


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Danke nochmals... Leider bin ich fuer solch eine Aufnahem auf unser 
Softwareteam angewiesen... Bisher haben die dich immer beharlich 
geweigert dies zu tun... leider.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Verändere die Mikrofonspannung am Eingang DC-mäßig und schau, ob es dann 
Veränderungen gibt. Eventuell ist der Varistor auch in Wirklichkeit ein 
Thyristor-Ableiter?

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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>Eventuell ist der Varistor auch in Wirklichkeit ein
>Thyristor-Ableiter?

Das ist eine Suppressordiode. Auch TVS genannt. Die erzeugt diese 
Störungen ganz bestimmt nicht. Vom Verhalten her ist das eine 
Zenerdiode, nur wesentlich schneller.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das glaube ich erst, wenn ich das DB gesehen hab!

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Soweit ich weiß, gibt es keine Varistoren unter 10 V.
Zudem macht ein Varistor keinen Sinn zum Schutz eines 
Kleinsignaleingangs. Die Ansprechzeit wäre viel zu groß. Ein Varistor 
ist zum Schutz von Energieversorgungsspannungen geeignet.

Auch die typische Klemmschaltung mit Thyristoren ist zu langsam (einige 
10 µs) zum Schutz von Analogeingängen. TVS Thyristoren gibt es meiner 
Information nach erst ab 8 V.

Die Ansprechzeit einer TVS Diode liegt dagegen im ps-Bereich und ist 
daher zum Schutz empfindlicher Eingänge geeignet.
Ich schätze, dass es sich um ein Bauteil wie z.B.
VBUS05L1-DD1-G-08 o.Ä. handelt. Es gibt jedenfalls nicht viele 
verschiedene TVS Dioden mit 5,5V.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Du wirst mir aber doch Recht geben, daß die Nennung des Bauelementetyps 
Aufgabe des Fragestellers ist, oder? Wir sind doch keine Bettler! Meine 
Murmeln hat übrigens mein Nachwuchs in seinem Zimmer. Daher kann ich 
nicht reingucken.

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Daniel Duesentrieb schrieb:
> Sorry habe mich vieleicht missverstaendlich ausgedrueckt ... ich wuerde
> sagen auch...

Klare Aussagen bringen klare Antworten.

Hoer auf Peter Diener...mach eine Langzeitaufnahme OHNE MIKROFON.

Wenn dann keine Stoerung auftritt -> Mikrofon tauschen , Wenn dann 
immernoch Stoerungen auftreten: Schlag das Deinen Softwerkern um die 
Ohren.

Wenn doch -> Schick das Teil an NEC zurueck!

Gruss

Michael

von Daniel D. (daniel1976d)


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Danke erstmal fuer die vielen Vorschlaege...

Wir haben letztes Wochenende die original Schaltung (SBC, Mikrofon) 
nochmals aufgebaut... Dann ein langes geschirmtes Kabel genommen, 
baugleiches Mikrofon angeschlossen und am anderen Ende einen Laptop mit 
AudaCity.

Wollten einfach mal verifizieren was wir da wirklich sehen...

Ich bin heute die Audio Log Files des SBC durchgegangen und musste 
feststellen das alles funktioniert wie es soll... Unser so ruhiger 
Parkplatz (Anwendung ist draussen) ist naemlich nicht so ruhig wie 
gedacht... Mal sind es Flugzeuge, dann Kinder die mit ihren RC Autos 
spielen, Autos, die Nachbarfirma die Sonntags beliefert wird, Tiere und 
einfach Wind...

Weiss gerade nicht ob ich weinen oder lachen soll...

Einziges Raetzel... warum unser Kunde im Buero ueber Nacht und/oder am 
Wochenende hohe Lautstaerken registriert... vieleicht die Putze, es hat 
jemand im Buero eine Affaire, oder, oder, oder...

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das ist einfach arm, wenn man nach der Methode Threads eröffnet.

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