Hi, ich habe ein digitales Audio-Effektgerät gebaut. Basiert auf einem Raspberry2 mit USB-Soundkarte und einigem mehr in einem selbstgebauten Stahlblechgehäuse. Bei ersten Tests mit einer billigen Soundkarte in USB-Stick-Bauweise und Stromversorgung über ein Handy-Netzteil konnte ich ziemlich genau hören, womit sich der Raspberry-Prozessor gerade beschäftigt. Mittlerweile habe ich die Störgeräusche stark reduzieren können- Jetzt versorgt ein 9V 2A Schaltnetzteil zwei 7805 Spannungsregler. Am ersten 7805 (2A) hängt der Raspberry samt USB-MIDI-Interface, 2x16 LCD, MCP3208 ADC (3,3V vom RPi), 2 Sharp IR-Abstands-Sensoren, 3 Potis und 5 Tastern. Der zweite 7805 versorgt ein USB-Hub mit Soundkarte (Behringer UCA202), Wlan-Dongle und nach Bedarf externen Midi-Controllern wie z.B. Keyboard. Die 5V und Gnd - Verbindung über USB zwischen RPi und Hub habe ich getrennt. Daneben gibt es noch einen zuschaltbaren JFET-Impedanzwandler (1MΩ) vor dem Eingang der Soundkarte, der über zwei RC-Filter direkt von den 9V betrieben wird. Alles ist so gut es geht sternförmig verkabelt und was Audio-Signal führt, ist zusätzlich abgeschirmt. Kühlkörper sind vorhanden, auch nach stundenlangem Betrieb kann man die 7805 noch anfassen. Laut PureData hat das ganze mit E-Gitarre und JFET knapp 80dB Rauschabstand, was für mich sehr brauchbar ist. Aber es gibt neben dem gemütlichen leisen Breitband-Rauschen ein Störsignal das mich nervt. Ein schnelles, summendes, etwas digitales Ticken bei etwa 3kHz. Der Ursprung scheint bei den Spannungsreglern zu sein: Wenn ich über ein Prüfkabel den Masse-Pin einer der 7805 mit dem Audio-Eingang verbinde, kann ich laut und deutlich das Störsignal in voller Pracht hören. Wenn ich den Audio-Eingang anderswo an Masse lege, ist alles stumm, wie es sein sollte. Die 7805 sind standardmäßig mit Keramik-Cs und ELKOs bestückt, zusätzliche viel größere oder kleinere Kondensatoren bringen keine Änderung. Was könnte ich daran verbessern? Mir ist noch ein anderes Problem aufgefallen- Wenn ich ein bestimmtes Usb-Gerät (Novation Launchpad mini), dass 80 helle RG-LEDs besitzt, an den HUB anschliesse, ist die PWM-Schalt-Frequenz der LEDs ebenfalls über den Kopfhörer-Ausgang der Soundkarte hörbar, sobald genügend LEDs an sind. Würde es da helfen, der Soundkarte, die auch am USB-HUB hängt, noch einen eigenen 7805 zu spendieren? Die Stromversorgung über mehrere Linearregler sollte die Nebengeräusche eigentlich reduzieren - haben sie ja bis zu einem bestimmten Punkt auch - Mich wundert jetzt, dass sie selber auch Störungen verursachen? (- oder diese Störung nicht beheben können?) Sog. "Schwingen" tritt doch eher bei zu geringer Last und ohne Cs auf, oder?
> Der Ursprung scheint bei den Spannungsreglern zu sein
Sicher nicht.
Es könnte sein, dass diese USB Soundkarte Schwankungen der
Spannungsversorgung an ihrem Audio-Ausgang heraus leitet. Dann kann man
das Teil ruhigen Gewissens als Fehlkonstruktion bezeichnen. ich weiss
leider, dass viele Audio-Produkte sich so verhalten. Das kommt daher,
weil die Hersteller manchmal sogar 1 Cent Bauteile einsparen.
Wenn bei Verwerndung eines Kopfhörers imemr noch Stötrgeräusche zu hören
sind, obwohl du die Spannungsversorgung schon separiert und stabilisiert
hast (wie du beschrieben hast), dann liegt es ziemlich sicher an der USB
Soundkarte selbst.
Ein anderer sehr häufiger Grund sind Masseschleifen. Zum Beispiel an
meiner Verbindung vom PC zu Fernseher und Hifi Anlage:
1 | Erdung-------------------------------------------Erdung |
2 | | | |
3 | | Kabel-TV-Anschluss |
4 | | | |
5 | Netzteil Antennenkabel |
6 | | | |
7 | PC----Audiokabel----HiFiAnlage----Audiokabel-----Fernseher |
8 | | | |
9 | +--------------------------------Videokabel-------+ |
Da habe ich gleich drei GND Verbindungen zwischen PC und Fernseher. Nämlich eine über die analogen Audio-Leitungen. Eine über das Video Kabel (VGA). Und eine nicht ganz so offensichtliche über die Erdkontakte der Schuko Stecker. Je nach dem, in welche Steckdosen ich PC und Fernseher stecke, habe ich hässliches Brummen und andere Störgeräusche auf der Leitung. Hauptsächlich allerdings Brummen. Wenn jedoch alle Geräte in der selben 6-Fach Steckdosenleiste stecken und ich das Antennenkabel abstecke, brummt es fast gar nicht mehr. Vielleicht hast du ein ähnliches Problem mit mehrfachen Masseleitungen. Im idealfall führst du alle GND Verbindungen so zusammen, dass keine Schleifen oder Parallele Wege entstehen. Notfalls durch separate Netzteile und NF-Übertrager im Audio-Zweig.
jens schrieb: > und Gnd - Verbindung über USB zwischen RPi und Hub habe ich > getrennt. Das ist schon mal Mist! GND zu Trennen ist nicht der richtige Weg. Dann sucht sich der Strom seinen Weg über die Platine, Stecker, Schrimung wie auch immer. GND Konzept überdenken. Sternförmiger Massepunkt aller Stromversorgung (und Ggf. Masse des Audioteils). jens schrieb: > Am ersten 7805 (2A) hängt der Raspberry samt USB-MIDI-Interface, 2x16 > LCD, MCP3208 ADC (3,3V vom RPi), 2 Sharp IR-Abstands-Sensoren, 3 Potis > und 5 Tastern. Zu hoffen das der 7805 2Ampere bringen soll wird an der Stelle nicht ausreichen. Standard 7805 kann 1 Ampere, so bleiben dir 0,3-0,4 Ampere für den Rest. Herstellerangaben: Modell Pi1 A: 2,5 Watt (5 V, 500 mA) Modell Pi1 B: 3,5 Watt (5 V, 700 mA) Modell Pi1 B+: 3 Watt (5 V, 600 mA) Modell Pi2 B: 3,5 Watt (5 V, 700 mA) -> LM350 (3Ampere) besser LM338 (5Ampere) mit ausreichendem Kühlkörper wäre z.b. ein Weg wenn man Längs-geregelt bleiben möchte.
Vielen Dank erstmal für die Antworten! > Das kommt daher, > weil die Hersteller manchmal sogar 1 Cent Bauteile einsparen. Cool. Welches 1Cent-Bauteil muss ich wo einbauen? ;-) >Das ist schon mal Mist! >GND zu Trennen ist nicht der richtige Weg. Das leuchtet mir ein. Ich dachte mir dabei, dass es im Sinne einer sternförmigen Verkabelung Sinn machen würde, neben 5V auch Gnd zu trennen, damit keine Masseschleife entsteht. Habe Gnd wieder drangelötet, mir sind keine positiven oder negativen Auswirkungen aufgefallen. Ok, bleibt dran. Ich habe -inspiriert durch eure Hinweise- u.A. den Masse-Kontakt der DC-Buchse zum Gehäuse kontrolliert, der war anscheinend nicht ausreichend gut. Hab ihn jetzt verlötet, das hat das Störgeräusch deutlich reduziert, weg ist es allerdings immer noch nicht. Könnte das ein Hinweis sein, dass die Abschirmung irgendwo innerhalb des Gehäuses besser sein könnte? >Zu hoffen das der 7805 2Ampere bringen soll wird an der Stelle nicht >ausreichen. Da ist ein 78S05 verbaut, der laut Datenblatt 2A vertragen soll. Daher kam meine Hoffnung, dass der Regler knapp die Hälfte wohl hinbekommen wird. Haben die einstellbaren LM3xx eigentlich Vorteile gegenüber 78xx was die Glättung der Spannung angeht? Im Datenblatt gibt es ein Schaltbild "Figure 22. Adjustable Regulator with Improved Ripple Rejection". Bringt das was? http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm350-n.pdf Grüße
Ich denke nicht, das es in deinem Fall auf die feinen Unterschiede zwischen unterschiedlichen Spannungsregler ankommt - solange du sie nicht überlastest. Ripple Rejection bezieht sich darauf, wieviel Netzteil-Brummen hinten raus kommt. Aber du hast ja Störungen, die von woanders her kommen.
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