Jak pozbyć się buczenia i innych szumów z systemów audio, wideo

Więc po prostu rozpakowałeś swój nowy sprzęt rozrywkowy, podłączyłeś wszystko i słyszysz brzęczenie, skomlenie, syk, gadanie lub dowolną liczbę innych irytujących dźwięków, o których wiadomo, że są plagą sprzętu audio. Możesz nawet zobaczyć pasma lub fale na ekranie telewizora. Więc zabierasz to wszystko z powrotem do sklepu, tylko po to, by zobaczyć, jak sprzedawca podłącza to i wszystko działa idealnie. Co…?

Chciałbym ci powiedzieć, że nie zrobiłeś nic złego, ale mogłeś to zrobić, przynajmniej nieumyślnie. Z drugiej strony może to być złe okablowanie, wadliwy sprzęt lub po prostu hałaśliwe środowisko elektroniczne. Niezależnie od rodzaju hałasu, który słyszysz — i bez względu na jego przyczynę — oto jak się go pozbyć.

Uwaga: Niektóre szumy są nieodłączne, takie jak syk taśmy lub syk, gdy zwiększasz wzmocnienie na wejściu. To część wyposażenia i generalnie jedynym lekarstwem jest… Lepszy sprzęt.

Pętle uziemienia

Główną przyczyną niezwykłych szumów audio i dziwnych filmów jest pętla uziemienia, po prostu dlatego, że jest tak cholernie łatwa do stworzenia. Najczęstszymi objawami są głośne brzęczenie lub buczenie dochodzące z głośników lub przewijające się paski na ekranie telewizora. Może to być również znacznie cichszy, ale równie irytujący szum lub buczenie, które słychać tylko wtedy, gdy w pomieszczeniu jest cicho.

Pętla uziemienia zwykle występuje, gdy jeden lub więcej elementów systemu rozrywki jest podłączonych do prądu przemiennego w różnych miejscach, a następnie połączonych ze sobą elektrycznymi (w porównaniu z optycznymi) kablami sygnałowymi — RCA, HDMI, kompozytowe, komponentowe — których ekranowanie jest podłączony do uziemienia. Mówiąc najprościej, tworzy to antenę z pojedynczą pętlą, która po prostu uwielbia zasysać różne rodzaje szumów poprzez indukcję elektromagnetyczną. Możesz zobaczyć, jak powstaje pętla na poniższym schemacie.

Urządzenia podłączone do zasilania z różnych gniazd prądu zmiennego mogą utworzyć pętlę uziemienia: uziemienie będzie przechodzić przez ekrany kabli sygnałowych.

Wszystko, co przerwie pętlę, usunie szum, a najłatwiejszym sposobem na to jest zasilenie wszystkiego przez jedno gniazdo prądu zmiennego. Jak pokazano poniżej, po prostu podłącz wszystkie urządzenia do pojedynczej listwy zasilającej, listwy przeciwprzepięciowej lub centrum zasilania i podłącz je do ściany. Problem rozwiązany. Większość konfiguracji multimedialnych może być łatwo obsługiwana przez pojedynczy obwód 15-amperowy, a większość obwodów domowych może zapewnić co najmniej to.

Zasilanie podłączonych urządzeń z tego samego gniazda AC eliminuje większość pętli uziemienia. Jeśli nadal słychać buczenie, sprawdź, czy antena lub kabel mają własne połączenie z masą.

Mogą się zdarzyć sytuacje, w których po prostu nie możesz dotrzeć do tego samego gniazdka z elementem wyposażenia. Przychodzą na myśl głośniki i subwoofery z własnym zasilaniem. Możesz po prostu „pociągnąć za ziemię" za pomocą adaptera z trzema bolcami na dwa, ale stanowi to potencjalne ryzyko porażenia prądem. Spójrz na Les Harvey i Stone the Crows, aby zobaczyć ekstremalny przykład tego, co może się stać ze sprzętem o dużej mocy.

Jeśli użycie przedłużacza jest niepraktyczne, możesz kupić eliminator szumów, taki jak Hum X firmy Ebtech. Ale to kosztuje 70 USD. Istnieją inne produkty, które robią mniej więcej to samo, z których niektóre przerywają pętlę w kablach sygnałowych, ale wszystkie są również drogie. Jeśli masz umiejętności, możesz zbudować własny eliminator szumów za około 10 lub 15 USD. W Internecie znajdziesz mnóstwo informacji, które pokażą Ci, jak to zrobić, ale zadanie to wymaga umiarkowanych umiejętności posługiwania się lutownicą i podobnymi narzędziami.

Hum X firmy Ebtech bezpiecznie eliminuje szum pętli uziemienia. Istnieją również rozwiązania dla majsterkowiczów online, które są tańsze, jeśli masz umiejętności.

Jeśli te metody nie rozwiążą problemu, problemem może być antena OTA lub kabel koncentryczny telewizji kablowej, który ma własną ścieżkę do uziemienia. Otrzymałem kilka dość irytujących wstrząsów podczas obsługi rozdzielaczy sygnału koncentrycznego. Zwykle — ze względu na izolację wbudowaną w modemy kablowe, dekodery telewizji kablowej i podobny sprzęt — nastąpi to tylko wtedy, gdy podłączysz się bezpośrednio do telewizora lub magnetowidu.

Jeśli wyśledziłeś problem z przewodem sygnału telewizyjnego, który jest podłączony do modemu kablowego lub podobnego urządzenia (odłącz go i sprawdź, czy problem zniknie), wymień to urządzenie — coś jest z nim nie tak. Jeśli łączysz się bezpośrednio z telewizorem, dostępne są izolatory pętli uziemienia w cenie od 20 do 30 USD.

Izolator pętli uziemienia dla kabli koncentrycznych (antenowych i telewizji kablowej).

Hałas linii AC

Pętle uziemienia nie są jedyną rzeczą, która powoduje szum elektryczny; prawie każde urządzenie z silnikiem (na przykład suszarki do włosów i blendery), a także ściemniacze i zepsute oprawy fluorescencyjne będą powodować tego rodzaju zakłócenia. Może być słyszalny przez sprzęt audio lub widoczny na telewizorze lub nie. Oczywistym rozwiązaniem problemu tego rodzaju hałasu jest nieużywanie tego typu urządzeń podczas oglądania telewizji lub słuchania muzyki. Możesz być w stanie sprawić, by to zadziałało – jeśli mieszkasz sam. Jeśli są inne osoby pod tym samym dachem, być może nie. 

Jeśli chcesz rozstać się z kilkoma Benjaminami, możesz zapewnić sobie nieskazitelny prąd przemienny bez szumów pętli uziemienia, korzystając z interaktywnego zasilacza UPS (zasilacz bezprzerwowy) lub transformatora izolującego. Liniowy UPS interaktywny to system podtrzymania bateryjnego, którego bateria jest zawsze załączona między wejściowym a wyjściowym prądem zmiennym. Wymaga to, aby energia elektryczna przeszła przez konwersję na prąd stały (prąd stały), a następnie z powrotem na prąd przemienny, co usunie cały hałas.

UPS-y Line Interactive są droższe. Na przykład zasilacz UPS SU1000XLCD, który Tripplite wysłał mi do wyczyszczenia bardzo brudnej klimatyzacji w moim mieszkaniu, kosztuje około 600 USD. Jest również ciężki, mniej więcej wielkości małego osuszacza i ma pewne funkcje (takie jak monitorowanie USB, dzięki czemu może z wdziękiem wyłączyć podłączony komputer w przypadku awarii zasilania), które nie mają wpływu na eliminację szumów. Ale do diabła, jeśli nie jest w 100% skuteczny w zapewnianiu ochrony przed skokami napięcia i przerwami w dostawie prądu.

Jest również znacznie tańszy niż jeden z tych high-endowych kondycjonerów sieciowych, które są sprzedawane łatwowiernym audiofilom. Jeśli nie martwisz się o pokonanie szumu pętli uziemienia, możesz uciec za niewiele więcej niż 100 USD z zasilaczem UPS, który reklamuje wyjście czystej fali sinusoidalnej.

Nieco tańszy niż UPS online, ale absolutnie skuteczny przeciwko wszelkiego rodzaju szumom liniowym, jest transformator izolujący. Tripplite przysłał mi również jeden z nich: doskonały 1000-watowy IS1000HG (klasy szpitalnej) z czterema gniazdami. To około 500 USD, ale można łatwo uciec z modelem o niższej mocy (500 lub 250) za mniej niż 250 USD. Zauważ, że widziałem znacznie tańsze na Amazon, ale nie od znanego dostawcy, więc nie mogę za nich ręczyć.

Transformator izolacyjny jest jednym z tych produktów, których nazwa opisuje go do bólu — wykorzystuje specjalny, ekranowany transformator, który zamienia brudny prąd przemienny w czysty prąd przemienny poprzez indukcję elektromagnetyczną — tak, to samo, co powoduje szum pętli uziemienia.

Transformatory separacyjne są przeznaczone do użytku z delikatnym sprzętem diagnostycznym, gdzie nawet minimalnie hałaśliwy prąd przemienny może powodować fałszywe odczyty. Oznacza to, że są znacznie więcej niż wystarczające do konfiguracji multimedialnych.

Tył transformatora izolacyjnego IS1000HG, który został zaprojektowany w celu wyeliminowania wszelkich zakłóceń prądu przemiennego, które mogłyby wpływać na czuły sprzęt testowy. Działa również w systemach rozrywkowych.

Przewody

Tak naprawdę istnieje tylko jedna lub dwie twarde i szybkie zasady dotyczące kabli i hałasu. Po pierwsze, nigdy nie prowadź kabla zasilającego w poprzek lub w pobliżu kabli sygnałowych audio lub wideo, w tym przewodów antenowych. Nowoczesne kable sygnałowe są dobrze ekranowane, ale jeśli pojawia się buczenie, a nie jest to pętla uziemienia, może to być przyczyną. Zwróć uwagę, że kable biegnące do głośników z własnym zasilaniem (bez Wi-Fi) to kable sygnałowe audio, a nie kable wyjściowe.

Należy również zauważyć, że trójprzewodowe zbalansowane kable sygnałowe (wysyłane są dwa sygnały, w tym jeden z odwróconą polaryzacją – podobnie jak słynny przetwornik humbucker) są znacznie mniej podatne na przydźwięk kabla zasilającego i inne zakłócenia niż kable dwużyłowe. Jeśli twój sprzęt daje ci możliwość użycia zbalansowanych wyjść lub wejść, XLR lub TRS (Tip/Ring/Sleeve), zrób to.

Kable głośnikowe, ze względu na znacznie silniejszy sygnał, który się po nich porusza, nie powinny mieć słyszalnego wpływu. Ale dla bezpieczeństwa postaraj się odizolować przewody zasilające.

Zakreślone na czerwono są zbalansowane wejścia tego głośnika Yamaha HS7. Wiele wysokiej klasy przetworników cyfrowo-analogowych i interfejsów audio ma odpowiednie wyjścia. Zbalansowane połączenia eliminują wszelkie szumy indukowane w sygnale przesyłanym kablem.

Inną zasadą dla przewodów jest nie zapętlanie kabli sygnałowych anteny (dwużyłowych), co ma tendencję do indukowania tego samego szumu, czyniąc z nich same anteny. Indukcja elektromagnetyczna; to błogosławieństwo, to przekleństwo. (Jeśli o tym nie wiesz)

Jeśli chodzi o jakość kabli: kiepsko wykonany kabel może powodować problemy z hałasem, ale nie ma realnej korzyści z wydawania na nie fortuny. Powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że im droższy metal, tym lepszy kabel. Źle. Złoto jest używane na złączach, ponieważ nie utlenia się, a nie dlatego, że jest najlepszym przewodnikiem elektryczności. Jest całkiem dobry, lepszy od niklu i chromu, ale faktycznie trochę gorszy od srebra i miedzi. Zapomnij o platynie — brzmi seksownie, ale zajmuje około 20. miejsce na liście przewodności.

Drut miedziany ze złotymi złączami to najlepsze połączenie; ale znowu, nie słuchajcie butikowej propagandy sprzedaży audio. Istnieje wiele kabli w przedziale od 10 do 20 USD – lub nawet niższych – które będą równie dobrze służyć.

Jedną rzeczą, którą możesz sprawdzić, chociaż jest to głównie problem w zastosowaniach o wysokiej impedancji (wyższe wzmocnienie/napięcie, inaczej Hi-Z), takich jak kable gitarowe, jest to, że nie są one mikrofonowe. Słabe lub luźne ekranowanie i inne czynniki mogą w rzeczywistości zamienić fizyczne wstrząsy w sygnał dźwiękowy. Nie żartuję. Doświadczyłem tego tylko raz w życiu z kablami łączącymi komponenty i to było do gramofonu. Ale jeśli zauważysz dziwne dźwięki, które wydają się współgrać z basami lub wibracjami, mocno stuknij palcem w kable sygnałowe (przy włączonym sprzęcie), aby sprawdzić, czy jest to problem.

Jeszcze jeden problem z przewodami: rozmiar. Podczas gdy drut o większym przekroju może w rzeczywistości pomóc wzmacniaczowi pracować nieco łatwiej i chłodniej podczas napędzania głośników poprzez obniżenie impedancji kabla (rezystywności), wpływ na kable sygnałowe jest znikomy. Oznacza to, że jest niesłyszalny dla każdego, kto nie zapłacił dużo za gruby drut i potrzebuje usłyszeć różnicę.

Zakłócenia RF

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego ściany odbiornika stereo i innych urządzeń elektronicznych są metalowe, skoro wydaje się, że wszystko inne na świecie jest zrobione z plastiku? Nie służy do wytrzymałości na rozciąganie, ale do blokowania przychodzących i wychodzących RFI (zakłóceń częstotliwości radiowych). Każdy materiał przewodzący ma tendencję do blokowania sygnałów RF i przekierowywania ich ładunku na swoją powierzchnię. Rzeczywiście, ekrany na kablach działają jak klatki Faradaya.

Ponieważ przekształcenie kina domowego w klatkę Faradaya byłoby niepraktyczne, powinieneś zamiast tego starać się zmniejszyć siłę sygnałów radiowych, przed którymi Twój sprzęt A/V potrzebuje ochrony. Mówię o telefonach przenośnych, telefonach komórkowych, sprzęcie Wi-Fi, a nawet komputerach.

Jeśli klatka Faradaya może to zablokować, nie powinna mieć problemu z falami radiowymi otaczającymi sprzęt multimedialny.

Komputery mogą generować dużo RF, dlatego unikam fantazyjnych przezroczystych plastikowych boków, które pozwalają mu podróżować w obie strony. Słyszałem również, że bezprzewodowe urządzenia peryferyjne, takie jak myszy, mogą powodować zakłócenia. Jeśli tak się stanie, jest to usterka lub zły projekt i jedynym rozwiązaniem jest ich wymiana.

Wracając do rzeczy: nie popadaj w paranoję, ale dobrym pomysłem jest trzymanie sprzętu emitującego fale radiowe jak najdalej od konfiguracji multimediów. A jeśli jest to urządzenie, które ma znajdować się w pobliżu twojej instalacji, upewnij się, że jest wystarczająco ekranowane.

Hałas kabla USB/HDMI

Używam zewnętrznych interfejsów audio USB i Thunderbolt, ponieważ brzmią o wiele lepiej niż cokolwiek, co można znaleźć na płycie głównej. Uwierz mi, jeśli moje stare uszy słyszą różnicę – jest jedna. Ale kiedy po raz pierwszy zacząłem go używać, od czasu do czasu słyszałem bardzo słabe zakłócenia. Z dość skomplikowanych przyczyn prąd może przeciekać przez ekranowanie kabli USB, co wpływa na sygnał. To było irytujące.

Istnieją trzy metody usuwania szumu kabla USB (i HDMI). Jednym z nich jest użycie kabla z ferrytową tuleją tłumiącą szumy (ta duża okrągła końcówka na jednym końcu. Można też kupić zaciskany ferrytowy tłumik szumów). Są one czasami nazywane koralikami ferrytowymi.

Kabel HDMI z ferrytowym filtrem przeciwzakłóceniowym do blokowania niepożądanego prądu przepływającego przez ekran.

Druga metoda polega na poprowadzeniu przewodu, który jest mniej rezystancyjny niż ekran kabla USB/HDMI, z obudowy interfejsu audio USB lub komponentu audio podłączonego przez HDMI do obudowy komputera. Przewód głośnikowy działa dobrze. Elektryczność zawsze podąża ścieżką o najmniejszym oporze, więc fałszywy prąd płynie przewodem uziemiającym, a nie ekranem kabla. Jest to również znane jako bocznik uziemienia lub po prostu bocznik.

Trzecią metodą jest uzyskanie filtra szumów USB (nigdy nie widziałem takiego dla HDMI, ale adapter HDMI może działać), który w rzeczywistości jest retransmiterem USB, który rozdziela połączenie ekranu. Kosztują one około 50 USD i podobno rzeczywiście eliminują hałas. Nigdy nie stosowałem żadnej, bo pierwsza i druga metoda są dużo tańsze i nigdy mnie nie zawiodły.

Szum audio komputera

Innym powodem, dla którego używam zewnętrznych interfejsów USB i Thunderbolt, jest to, że po prostu nie są one narażone na tak duże zakłócenia RFI. Wewnętrzne rozwiązania audio, zwłaszcza te, które znajdują się na płycie głównej, są podatne na wszelkiego rodzaju szumy liniowe i zakłócenia elektromagnetyczne, których nie można wyeliminować. Jak zapewne zauważyłeś, właśnie dałem ci rozwiązanie — wybierz zewnętrzne USB lub Thunderbolt. To powiedziawszy, istnieją karty PCI i PCIe, które mogą również wyeliminować problem, a także zapewnić więcej wyjść do gier i dźwięku przestrzennego.