Come eliminare il ronzio e altri rumori dai sistemi audio e video

Quindi hai appena disimballato la tua nuova attrezzatura per l’intrattenimento, collegato tutto e senti un ronzio, un lamento, un sibilo, un chiacchiericcio o un numero qualsiasi di altri rumori fastidiosi che sono noti per affliggere le apparecchiature audio. Potresti anche vedere alcune bande o onde sulla tua TV. Quindi riporti tutto al negozio, solo per guardare il venditore collegarlo e far funzionare tutto perfettamente. Cosa dia…?

Mi piacerebbe dirti che non hai fatto niente di sbagliato, ma potresti averlo fatto, almeno inavvertitamente. Poi di nuovo, potrebbe essere un cattivo cablaggio, un’apparecchiatura difettosa o solo un ambiente elettronico rumoroso. Qualunque sia il tipo di rumore che senti e qualunque sia la causa, ecco come sbarazzartene.

Nota: alcuni rumori sono intrinseci, come il sibilo del nastro o il sibilo quando si aumenta il guadagno su un ingresso. Fa parte dell’equipaggiamento, e generalmente l’unica cura è… Un equipaggiamento migliore.

Anelli di terra

La causa numero uno del rumore audio insolito e del video strano è il ground loop, semplicemente perché è così dannatamente facile da creare. Le manifestazioni più comuni sono un forte ronzio o un ronzio proveniente dagli altoparlanti o bande di scorrimento su uno schermo TV. Potrebbe anche essere un ronzio o un ronzio molto più silenzioso, ma ugualmente fastidioso che senti solo quando la stanza è altrimenti silenziosa.

Un loop di terra si verifica in genere quando uno o più componenti del sistema di intrattenimento sono collegati alla CA (corrente alternata) in posizioni diverse, quindi collegati insieme da cavi di segnale elettrici (anziché ottici)—RCA, HDMI, composito, componente—la cui schermatura è collegato a terra. In termini più semplici, questo crea un’antenna a loop singolo che adora assorbire vari tipi di rumore tramite induzione elettromagnetica. Puoi vedere come viene creato un loop nel diagramma qui sotto.

È probabile che l’alimentazione di apparecchiature interconnesse da diverse prese CA crei un anello di terra: la terra attraverserà la schermatura dei cavi di segnale.

Tutto ciò che interrompe il loop rimuoverà il rumore e il modo più semplice per farlo è alimentare tutto tramite una singola presa CA. Come mostrato di seguito, è sufficiente collegare tutte le apparecchiature a una singola presa multipla, dispositivo di protezione da sovratensione o power center e collegarlo alla parete. Problema risolto. La maggior parte delle configurazioni multimediali può essere gestita facilmente da un singolo circuito da 15 amp e la maggior parte dei circuiti domestici può fornire almeno questo.

L’alimentazione delle apparecchiature collegate dalla stessa presa CA elimina la maggior parte dei loop di massa. Se continui a sentire il ronzio, controlla se l’antenna o il cavo ha una propria connessione di terra.

Potrebbero esserci occasioni in cui semplicemente non puoi raggiungere la stessa presa con un pezzo di equipaggiamento. Mi vengono in mente altoparlanti e subwoofer autoalimentati. Potresti semplicemente "tirare il terreno" usando un adattatore da tre poli a due poli, ma questo rappresenta un potenziale rischio di scossa elettrica. Cerca Les Harvey e Stone the Crows per un esempio estremo di ciò che può accadere con apparecchiature ad alta potenza.

Se l’utilizzo di una prolunga non è pratico, è possibile acquistare un eliminatore di ronzio, come Hum X di Ebtech. Ma costa $ 70. Ci sono altri prodotti che fanno più o meno la stessa cosa, alcuni dei quali interrompono il loop nei cavi di segnale, ma sono anche tutti costosi. Se hai le capacità, puoi costruire il tuo eliminatore di ronzio per circa $ 10 o $ 15. Troverai molte informazioni online che ti mostreranno come, ma l’attività richiede un’abilità moderata con un saldatore e strumenti simili.

Hum X di Ebtech elimina in modo sicuro il rumore del loop di terra. Ci sono anche soluzioni fai-da-te online che sono meno costose se hai le competenze.

Se questi metodi non risolvono le cose, il problema potrebbe essere un’antenna over-the-air (OTA) o un cavo coassiale della TV via cavo che ha il proprio percorso verso terra. Ho ricevuto degli shock piuttosto fastidiosi quando maneggio gli splitter di segnale coassiale. Normalmente, a causa dell’isolamento integrato nei modem via cavo, decoder via cavo e apparecchiature simili, ciò si verifica solo se ci si collega direttamente alla TV oa un videoregistratore.

Se hai individuato il problema nel cavo del segnale TV collegato a un modem via cavo o simile (scollegalo e verifica se il problema si risolve), sostituisci quel componente dell’apparecchiatura: c’è qualcosa che non va. Se ti connetti direttamente a una TV, sono disponibili isolatori di loop di terra per $ 20 a $ 30.

Un isolatore di loop di terra per cavi coassiali (antenna e TV via cavo).

Rumore della linea CA

I loop di massa non sono quasi l’unica cosa che causa rumore elettrico; praticamente qualsiasi dispositivo con un motore (asciugacapelli e frullatori, ad esempio), così come interruttori dimmer e dispositivi fluorescenti difettosi creeranno questo tipo di interferenza. Potrebbe essere udibile attraverso l’apparecchiatura audio o visibile sulla TV, oppure no. La soluzione ovvia per questo tipo di rumore è non utilizzare questi tipi di dispositivi mentre guardi la TV o ascolti musica. Potresti essere in grado di farlo funzionare, se vivi da solo. Se ci sono altre persone sotto lo stesso tetto, forse no. 

Se sei disposto a separarti da alcuni Benjamin, puoi assicurarti un CA incontaminato senza rumore di loop di terra utilizzando un UPS interattivo (gruppo di continuità) o un trasformatore di isolamento. Un UPS Line Interactive è un sistema di backup a batteria la cui batteria è sempre inserita tra l’ingresso CA e l’uscita CA. Ciò richiede che l’energia elettrica passi attraverso una conversione in CC (corrente continua) e quindi di nuovo in CA, che rimuoverà tutto il rumore.

Gli UPS Line Interactive sono più costosi. L’UPS SU1000XLCD che Tripplite mi ha inviato per ripulire l’aria condizionata super sporca del mio appartamento, ad esempio, costa circa $ 600. È anche pesante, delle dimensioni di un piccolo deumidificatore, e ha alcune funzionalità (come il monitoraggio USB, in modo che possa spegnere con grazia un computer collegato in caso di interruzione di corrente) che non hanno alcuna rilevanza per l’eliminazione del rumore. Ma dannazione se non è efficace al 100% nel fornire protezione contro sbalzi di tensione e interruzioni di corrente.

È anche molto meno costoso di uno di quei condizionatori di fascia alta che vedi commercializzati per audiofili creduloni. Se non sei preoccupato di sconfiggere il rumore del loop di terra, puoi cavartela per poco più di $ 100 con un UPS che pubblicizza un’uscita sinusoidale pura.

Leggermente più economico di un UPS online, ma assolutamente efficace contro tutti i tipi di rumore di linea è un trasformatore di isolamento. Tripplite mi ha inviato anche uno di questi: l’eccellente IS1000HG da 1000 watt (grado ospedaliero) con quattro prese. Sono circa $ 500, ma puoi facilmente farla franca con un modello di potenza inferiore (500 o 250) per meno di $ 250. Nota che ho visto molto più economico su Amazon, ma non da un venditore noto, quindi non posso garantire per loro.

Un trasformatore di isolamento è uno di quei prodotti il ​​cui nome lo descrive perfettamente: utilizza uno speciale trasformatore schermato che trasforma la corrente alternata sporca in corrente alternata pulita tramite induzione elettromagnetica, sì, la stessa cosa che causa il rumore del circuito di massa.

I trasformatori di isolamento sono progettati per l’uso con apparecchiature diagnostiche delicate, dove anche un CA minimamente rumoroso può causare letture spurie. Ciò significa che sono sostanzialmente più che adeguati per le configurazioni multimediali.

La parte posteriore del trasformatore di isolamento IS1000HG, progettato per eliminare tutto il rumore CA che potrebbe influenzare le apparecchiature di prova sensibili. Funziona anche per i sistemi di intrattenimento.

Fili

Ci sono davvero solo una o due regole ferree per i cavi e il rumore. Il primo è non far passare mai un cavo di alimentazione sopra o vicino a cavi di segnale audio o video, inclusi i cavi dell’antenna. I cavi di segnale moderni sono ben schermati, ma se si sente un ronzio e non si tratta di un loop di terra, questa potrebbe essere la causa. Si noti che i cavi che portano agli altoparlanti autoalimentati (non Wi-Fi) sono cavi di segnale audio, non cavi di uscita.

Si noti inoltre che i cavi di segnale bilanciati a tre fili (vengono inviati due segnali, uno con polarità invertita, proprio come il famoso pickup humbucker) sono molto meno sensibili al ronzio del cavo di alimentazione e ad altri rumori rispetto ai cavi a due fili. Se la tua attrezzatura ti dà la possibilità di utilizzare uscite o ingressi bilanciati, XLR o TRS (Tip/Ring/Sleeve), fallo.

I cavi degli altoparlanti, a causa del segnale molto più forte che li attraversa, non dovrebbero risentirne in modo udibile. Ma solo per sicurezza, cerca di mantenere isolati i cavi CA.

Cerchiati in rosso sono gli ingressi bilanciati per questo altoparlante Yamaha HS7. Molti DAC e interfacce audio di fascia alta hanno uscite corrispondenti. Le connessioni bilanciate eliminano qualsiasi rumore indotto nel segnale che attraversa il cavo.

L’altra regola per i cavi è non avvolgere i cavi del segnale dell’antenna (twin-lead), che tende a indurre lo stesso rumore rendendoli essi stessi antenne. Induzione elettromagnetica; è una benedizione, è una maledizione. (Se non lo sai)

Per quanto riguarda la qualità dei cavi: un cavo di scarsa qualità può causare problemi di rumore, ma non c’è alcun reale vantaggio a spendere una fortuna per acquistarli. Un malinteso comune è che più costoso è il metallo, migliore è il cavo. Sbagliato. L’oro viene utilizzato sui connettori perché non si ossida, non perché sia ​​il miglior conduttore di elettricità. È abbastanza buono, meglio del nichel e del cromo, ma in realtà un po’ peggio dell’argento e del rame. Dimentica il platino: sembra sexy, ma è circa il ventesimo in fondo alla lista della conduttività.

Il filo di rame con connettori dorati è la migliore combinazione; ma ancora una volta, non ascoltare la propaganda delle vendite di audio da boutique. Ci sono molti cavi nella gamma da $ 10 a $ 20, o anche meno, che funzioneranno altrettanto bene.

Una cosa che potresti controllare, sebbene sia principalmente un problema nelle applicazioni ad alta impedenza (guadagno / voltaggio più elevato, noto anche come Hi-Z), come con i cavi per chitarra, è che non sono microfonici. Una schermatura scarsa o allentata e altri fattori possono effettivamente trasformare gli shock fisici in segnali audio. Non sto scherzando. L’ho sperimentato solo una volta nella mia vita con i cavi di collegamento dei componenti e quello era per un giradischi. Ma se noti strani rumori che sembrano essere a tempo con i bassi o le vibrazioni, dai un colpetto deciso ai cavi di segnale con un dito (con l’apparecchiatura accesa) per vedere se questo è un problema.

Un altro problema di filo: le dimensioni. Mentre un filo di sezione maggiore può effettivamente aiutare un amplificatore a lavorare un po’ più facilmente e con meno freddo quando si guidano gli altoparlanti abbassando l’impedenza del cavo (resistività), l’impatto sui cavi di segnale è trascurabile. Cioè, è impercettibile per chiunque non abbia pagato molto per un filo grosso e abbia bisogno di sentire la differenza.

Interferenza RF

Ti sei mai chiesto perché le pareti del tuo ricevitore stereo e di altri dispositivi elettronici sono di metallo, quando sembra che tutto il resto del mondo sia fatto di plastica? Non è per la resistenza alla trazione, è per bloccare RFI in entrata e in uscita (interferenza in radiofrequenza). Qualsiasi materiale conduttivo tende a bloccare i segnali RF e deviare la loro carica sulla sua superficie. Infatti, le schermature sui cavi funzionano come gabbie di Faraday.

Dal momento che non sarebbe pratico trasformare il tuo home theater in una gabbia di Faraday, dovresti invece cercare di ridurre la forza dei segnali radio da cui il tuo A/V ha bisogno di protezione. Sto parlando di telefoni portatili, telefoni cellulari, apparecchiature Wi-Fi e persino computer.

Se una gabbia di Faraday può bloccarlo, non dovrebbe avere problemi con la RF che circonda la tua attrezzatura multimediale.

I computer possono generare molta RF, motivo per cui evito i fantasiosi lati in plastica trasparente che gli consentono di viaggiare in entrambe le direzioni. Ho anche sentito che le periferiche wireless, come i mouse, possono causare interferenze. Se ciò accade, si tratta di un malfunzionamento o di un cattivo design e l’unica soluzione è sostituirli.

Tornando al punto: non essere paranoico al riguardo, ma non è una cattiva idea mantenere le tue apparecchiature che emettono RF il più lontano possibile dalla tua configurazione multimediale. E se si tratta di un dispositivo che dovrebbe essere vicino alla tua configurazione, assicurati che sia sufficientemente schermato.

Rumore del cavo USB/HDMI

Uso interfacce audio esterne USB e Thunderbolt perché suonano molto meglio di qualsiasi cosa tu possa trovare su una scheda madre. Credimi, se le mie vecchie orecchie possono sentire la differenza, ce n’è una. Ma quando ho iniziato a usarlo per la prima volta, di tanto in tanto sentivo statiche molto deboli. Per ragioni piuttosto complicate, la corrente può penetrare nella schermatura dei cavi USB che influisce sul segnale. Era fastidioso.

Esistono tre metodi per rimuovere il rumore del cavo USB (e HDMI). Uno consiste nell’usare un cavo con un manicotto di soppressione del rumore in ferrite (quella grande lumaca rotonda a un’estremità. Puoi anche acquistare un soppressore di rumore in ferrite a clip). Questi sono talvolta chiamati perline di ferrite.

Cavo HDMI con filtro antirumore in ferrite per bloccare la corrente spuria che attraversa la schermatura.

Il secondo metodo consiste nel far passare un cavo meno resistivo rispetto alla schermatura del cavo USB/HDMI dalla custodia dell’interfaccia audio USB o del componente audio collegato tramite HDMI alla custodia del computer. Il cavo dell’altoparlante funziona bene. L’elettricità segue sempre il percorso di minor resistenza, quindi la corrente spuria scorre lungo il filo di terra anziché sullo schermo del cavo. Questo è anche noto come shunt di terra o semplicemente shunt.

Il terzo metodo consiste nell’ottenere un filtro antirumore USB (non ne ho mai visto uno per HDMI, ma un adattatore HDMI potrebbe funzionare), che in realtà è un ritrasmettitore USB che divide la connessione dello schermo. Questi costano circa $ 50 e si dice che eliminino davvero il rumore. Non ne ho mai usato uno, perché il primo e il secondo metodo sono molto più economici e non mi hanno mai deluso.

Rumore audio PC

L’altro motivo per cui utilizzo interfacce USB e Thunderbolt esterne è che semplicemente non sono soggette a così tante RFI. Le soluzioni audio interne, in particolare quelle che risiedono sulla scheda madre, sono suscettibili a tutti i tipi di rumore di linea e interferenze elettromagnetiche che non possono essere eliminate. Come avrai notato, ti ho appena dato la soluzione: vai su USB esterno o Thunderbolt. Detto questo, ci sono schede PCI e PCIe che potrebbero anche eliminare il problema, oltre a fornire più uscite per giochi e surround.