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¿Por qué el GSM hace que los altavoces zumben?

Según numerosos recursos de Internet, el cable del altavoz actúa como una antena que capta la señal transmitida por los teléfonos móviles cercanos y hace que los altavoces zumben. Pero no me lo creo...

Un cable de altavoz de 3,5 mm está diseñado para transportar 1 V. He visto configuraciones antiguas en las que los altavoces del PC se alimentan directamente de la clavija de 3,5 mm (y he probado a reproducir sonido sin amplificar directamente desde un PC a través de la clavija, aunque el volumen en mi configuración no era muy alto en absoluto). ¿Cómo puede la pequeña cantidad de EM emitida por la radio de un teléfono móvil hacer que un sistema de altavoces, diseñado para funcionar con una señal fluctuante de 1 v, produzca un zumbido tan fuerte? No puedo imaginar que la EM genere más de unos pocos microvoltios en una antena receptora. ¿Me equivoco?

Gracias.

Actualizado - se ha corregido la tensión de la salida de línea a 1 V (ver comentarios)

Actualización Lo he buscado, y sí parece que el GSM transmite a 2 W. Me gustaría hacer una comprobación de cordura con esa cifra para verificar algunas de las respuestas que afirman que la potencia transmitida es significativa. Mi física está bastante oxidada, pero lo intentaré...

Sabemos que la intensidad de la radiación EM alrededor de una fuente es:

$$I = \frac{P}{4\pi r^2}$$

Así que digamos que tenemos un cable de 2 m de largo y 0,2 mm de ancho (espero que sea una aproximación válida para el cable) que está aproximadamente a 2 m de un módulo GSM transmisor.

Entonces para \$P = 2 W, I = 39 \frac{mW}{m^{2}}\$

Multiplícalo por la superficie del cable (0,2 mm * 2 m)

La potencia EM total a lo largo del cable es entonces de 16 \$\mu W\$ .

Como he dicho estoy bastante oxidado, pero ¿no es esto correcto? ¿Es realmente lo suficientemente importante como para producir ese sonido sin ser amplificado de alguna manera? ¿Quizás la señal resuena? ¿O interfiere directamente con las tarjetas de sonido?

20voto

El zumbido es una señal AM detectada.

La razón por la que los amplificadores de audio se ven afectados por la señal GSM es que las piezas semiconductoras de audio contemporáneas son realmente muy funcionales hasta la gama alta de GHz. Para el rango GSM-800-900MHz, cualquier traza de cobre de 80mm funciona como una antena de 1/4 de onda, o un resonador stripline. La señal de AM se detecta en cualquier no linealidad (transistores o estructuras de diodos en los chips) en múltiples puntos del amplificador simultáneamente, incluyendo también los chips reguladores de potencia, etc.

Se traduce en la gama de audio como diminutas pero muy agudas y periódicas caídas o saltos de la conductividad media de las partes no lineales (detección de AM), que se alimentan con corriente continua.

Piensa en una traza de osciloscopio de baja velocidad que muestra una línea recta con cuentas de destellos de UHF. Los simples picos agudos de corriente continua consumida se harán audibles con el amplificador.

6voto

MechanisM Puntos 206

En mi trabajo sobre los implantes auditivos descubrí que el zumbido está causado por la radiación magnética de los cables de la batería del teléfono, que llevan pulsos de quizás 2A. Este campo magnético es relativamente intenso y puede acoplarse a los circuitos susceptibles de EMI de baja frecuencia de los dispositivos cercanos. En mi caso, el ruido no procedía en absoluto de la RF ni de la antena. Por eso el blindaje de RF puede no funcionar.

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Binarytales Puntos 1145

En primer lugar, lo que importa en esta situación es la potencia. Cualquier altavoz pequeño va a ser sólo unos pocos vatios, si no la pérdida.

La potencia de salida del teléfono en aplicaciones celulares puede llegar a ser de 33dBm (o 2 vatios). Este es el caso tanto de UMTS como de GSM; sin embargo, en el caso de GSM hay ráfagas que rondan los 217 Hz (que están en el rango audible) Estos 2 vatios de potencia pueden ser muy fuertes en comparación con las señales de audio. En UMTS, el protocolo cambió y se diseñó específicamente para evitar ráfagas que estuvieran en el rango audible.

5voto

Steve Paulo Puntos 8263

¿Cómo puede la pequeña cantidad de EM emitida por la radio de un teléfono móvil hacer que un sistema de altavoces, diseñado para funcionar con una señal fluctuante de 1 v, produzca un zumbido tan fuerte?

Las interferencias no llegan directamente a los altavoces, sino que encuentran su camino de vuelta a la electrónica, a través de alguna vía en la que acaban amplificadas.

Esta es una manera. En realidad, el altavoz está conectado a la salida de un amplificador, que está estabilizado por una línea de retroalimentación negativa global. Esa retroalimentación negativa vuelve a una entrada sensible de impedancia relativamente alta anterior en el amplificador.

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Skeolan Puntos 1116

El zumbido que se oye es una interferencia. Coloca perlas de ferrita en tu cable para eliminarlo. He aquí cómo. Como ha señalado AndrejaKo, la radiación es importante, ya que puede alcanzar un pico de unos 2 vatios (para los auriculares).

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