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.
В автомобиле находятся различные источники электромагнитных помех и высоковольтных разрядов, например генератор, система зажигания, электронный блок управления и сигнализация. Можно легко разобраться с тем, почему фонит магнитола при заведенном двигателе и что делать.
Почему фонит магнитола
Существует несколько причин возникновения этой неполадки. Первая из них — возникновение помех вследствие соприкосновения корпуса усилка с кузовом или ненадежного экранирования антенны. В этом случае при прослушивании радиостанции с посредственным уровнем сигнала будет накладываться визг или треск, когда двигатель работает. Если нажать на педаль газа, то частота сильного фона увеличится в соответствии с оборотами мотора.
Фон нередко появляется из-за наведения высоковольтных разрядов, создаваемых системой зажигания бензинового мотора. Также уровень треска от колонок автомобильной медиасистемы увеличивается из-за применения некачественных высоковольтных проводов и неисправных свеч зажигания. Причиной однообразного писка или визга из динамиков может являться неисправный генератор. Помехи провоцируют искрение щеток, истертые пластины коллектора, замыкание в обмотке статора.
Также сильный фон появляется из-за неисправности магнитолы, например вследствие высыхания фильтровочного конденсатора в цепи питания.
Магнитола в этом случае зависает и чутко реагирует на все источники помех, имеющиеся в машине, вплоть до видеорегистратора или радар-детектора.
На некоторых медиасистемах имеется предохранитель линейного провода, который ставится между «массой» на плате и боковыми выводами RCA-гнезд. Когда у подключенного таким способом усилителя отходит минусовой провод, этот предохранитель перегорает, чтобы ток не шел через межблочные соединения магнитолы.
В этой ситуации линейные выходы оказываются незаземленными, из-за чего и фонит магнитола в любом режиме работы.
Помеха наводится на кабели, соединяющие усилитель с автомагнитолой. В числе прочих проблем — неплотная посадка коннекторов либо повреждение экранной оболочки. Если появляются сильные помехи при запуске двигателя, то виновен стартер. В нем тоже могут искрить щетки.
Что делать
Прежде всего вся проводка автомагнитолы проверяется на наличие повреждений. В случае неплотной посадки штекера антенны его следует вынуть, очистить от грязи и окислов. Если повредилась или оборвалась экранная оболочка радиочастотного кабеля, то штекер требуется перепаять. Если фон не пропал, то генератор проверяется на износ щеток и коллектора.
При возникновении помех, когда запускается мотор, проверяется стартер. Неисправные детали во всех случаях заменяются. Следует проверить свечи зажигания и высоковольтные провода. При обнаружении пробоев и трещин детали заменяются. Соединения с линейным выходом тоже осматриваются, очищаются и обжимаются. Цепи питания проверяются на надежность соединения.
Еще один способ решения этой проблемы — подключение магнитолы к другой точке, например напрямую к аккумулятору. Для замены предохранителя линейных выходов можно обратиться в сервисный центр. Для устранения фона необходимо следовать простому правилу: не следует прокладывать провода автомагнитолы в машине рядом со жгутами систем зажигания и управления двигателем.
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: