Fuerte ruido al conectarlo a una toma de auriculares

Question

Tengo un boombox Panasonic RX-ES29 con un enchufe tipo C (sin toma de tierra). A veces oigo un chasquido relativamente fuerte en el altavoz derecho de mis auriculares cuando los conecto completamente a la toma de auriculares del radiocasete cuando está encendido. Hay un pequeño zumbido cuando se inserta la punta de la clavija, pero el fuerte chasquido se produce cuando la clavija está completamente insertada. Mis auriculares son Audio Technica ATH-AVC500.

Intenté capturar ese sonido usando un cable macho a macho, pero después de reproducir el capturado, no es tan fuerte como el que escucho conectándole físicamente unos auriculares. Puedes ver las imágenes que tomé de Audacity aquí y allí .

Audacity no lo detecta como recorte de audio, pero parece que lo es por las imágenes que enlacé arriba.

Una de las cosas extrañas es que no siempre ocurre, es decir, no siempre está ahí; como a veces cuando algo se descarga cerca de tu dedo. He intentado desenchufar y enchufar varias veces justo después de oír el fuerte sonido, pero desaparece, exactamente igual que cuando un objeto cargado se descarga y necesita un tiempo para volver a cargarse.

Tengo mucha curiosidad por saber una explicación a este extraño comportamiento.

Answer 1

Eso es un "DC pop". ¡Un ingeniero de sonido muere en algún lugar cada vez que haces uno!

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Salida del amplificador y altavoz desconectado.

Los amplificadores alimentados por un solo raíl mantienen su salida a 1/2 de la alimentación cuando están en silencio. Si el altavoz se conectara directamente a la salida del amplificador, circularía continuamente una corriente continua que lo calentaría y desviaría el cono del centro. Tendría un recorrido limitado en esa dirección y, por lo tanto, se cortaría y distorsionaría mucho antes de lo que debería.

Añadiendo un condensador de desacoplamiento se bloquea la CC pero puede pasar la CA.

Si el amplificador se enciende sin el altavoz conectado, como se muestra en la figura 1, el lado izquierdo de C1 se pondrá a V+/2. El lado derecho hará lo mismo. Al conectar el altavoz, fluirá una corriente a masa hasta que el lado derecho alcance cero voltios.

Se producirá un resultado similar al conectar una fuente de audio a un dispositivo con un condensador de bloqueo de CC en la entrada.

Tenga en cuenta también que si los dispositivos se desconectan mientras están encendidos, el condensador puede descargarse de nuevo a las condiciones de encendido debido a fugas en el condensador o en la placa de circuito impreso.

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simular este circuito

Figura 2. Añadir una resistencia de descarga.

Como se indica en los comentarios, podemos añadir una resistencia de descarga al circuito para que, tras un cierto retardo, el lado derecho de C1 haya caído a 0 V. Dado que esta resistencia proporcionará una carga adicional al circuito, no queremos hacerla más baja de lo necesario.

Un enfoque para encontrar una solución sería decidir cuánto tiempo podemos esperar para el alta.

Figura 3. Curva de descarga del condensador. El condensador se descarga un 63% por RC período de tiempo.

Una regla práctica es que la "constante de tiempo" de un circuito RC viene dada por la multiplicación de R y C. \$ \tau = RC \$ . En \$ \tau \$ la tensión habrá decaído un 63%. Después de \$ 3\tau \$ habrá decaído un 95% y \$ 5\tau \$ , 99%.

Supongamos que queremos incorporar una resistencia que se descargue un 99% en 1s: \$ 5 \tau = 1\;s \$ así que \$ \tau = 0.2 \;s\$ . En nuestro ejemplo C1 es de 470 µF por lo que \$ R = \frac {\tau}{C} = \frac {0.2}{470\mu} = 420 \; \Omega \$ . Esto es más de diez veces la impedancia del altavoz, por lo que no cargará demasiado el circuito.

Answer 2

"Exactamente igual que cuando un objeto cargado se descarga y necesita un tiempo para volver a cargarse".

Eso es exactamente lo que estás oyendo. La salida se acopla a los auriculares a través de un condensador para bloquear cualquier componente de CC de la señal. Con los auriculares desenchufados por primera vez, el condensador tiene un lado en circuito abierto, por lo que permanece descargado.

Cuando conectas los auriculares, el condensador tiene que cargarse hasta alcanzar la tensión continua que tiene delante... y POP... oyes esa corriente al energizar los altavoces de los auriculares.

Desenchufar y volver a enchufar, el condensador retiene esa carga mucho tiempo.

Tenga en cuenta que el mismo efecto puede oírse a través de los altavoces al encender un amplificador por primera vez si no se toman medidas especiales para limitarlo.

Esto puede corregirse significativamente añadiendo una resistencia grande a masa a través de las salidas del amplificador a la derecha de la tapa.

AÑADE Por cierto, es probable que la razón por la que sólo se oye en un altavoz tenga que ver con el funcionamiento de los conectores jack. Es probable que el altavoz derecho esté conectado a la punta de la clavija, por lo que, al enchufarlo, primero entra en contacto con el canal izquierdo, cargando esa tapa, y luego entra en contacto con su propio canal, cargándolo también. Cuando el contacto del altavoz izquierdo se conecta, su condensador de salida ya está cargado.

Answer 3

@Transistor tiene razón, sin embargo hay una pequeña sutileza aquí...

Los conectores jack cortocircuitan todo a masa cuando los enchufas. Al deslizarlo, las distintas piezas metálicas del conector y la clavija entran en contacto en todas las combinaciones posibles antes de que el conector se asiente finalmente en su posición.

Hay un pequeño zumbido cuando se inserta la punta de la clavija

Supongo que en esta posición, ambos canales están en cortocircuito, y los opamps en ambas salidas entran y salen de la protección contra cortocircuitos, o se comportan mal de otras maneras extrañas que causan este zumbido.

Cuando entran en protección, lo más probable es que la salida vaya a masa, por lo que el capuchón acaba descargado... o quizá se clipen al rail, quién sabe.

Y cuando la clavija se desliza en su lugar, ambos opamps salen de la protección y conectan sus salidas a Vcc/2, por lo tanto se oye algo fuerte.

Lo raro es que tu pop tenga la polaridad equivocada. Debería ser positivo. O su tarjeta de sonido invierte la polaridad, o lo que he dicho anteriormente es cierto, y hay algún extraño recorte / inestabilidad pasando como las salidas están en cortocircuito durante la inserción.

Answer 4

Básicamente estás cortocircuitando temporalmente los canales de audio, mientras introduces la clavija. Loopback. Estática. Ráfaga de tierra. Las buenas noticias. Todo será inalámbrico pronto.

BTW: No tengo ni idea de por qué algunos eligen escribir un ensayo o una disertación de fin de carrera para responder a una pregunta muy sencilla. Como técnico informático, siempre ha sido más un estorbo que algo informativo. A veces un poco agravante.

Answer 5

Un problema común que he encontrado con amplificadores anteriores es el gran desplazamiento de CC en la toma de auriculares al encender el amplificador. Esto se debía a las etapas de salida acopladas con condensador en amplificadores que sólo tenían un único raíl para el amplificador de potencia. Como resultado, la salida está flotando sobre el suelo y tiene que ser bloqueada por un condensador de valor bastante grande. Amplificadores como el gran Marantz 1060 es un amplificador suce que ha destruido algunos auriculares de la mía en el pasado incluyendo más recientemente un par de AKG K550. El condensador utilizado para bloquear la CC está bien para los altavoces que son cualquier cosa tan baja como 4 ohmios y nominal en las decenas de vatios. Pero esta CC en una bobina de voz de auriculares frágil moderna puede resultar en un conductor quemado. Lo unico que se puede hacer es bloquear la DC despues del atenuador de auriculares con un condensador de 220-470uF. En este valor debe haber muy poco rolloff notable de baja frecuencia en un auricular> 16 ohmios.