オーディオ回路のノイズを低減（光ピックアップ+オペアンプ）

LM741オペアンプに接続されたフォトダイオードを使用して光ピックアップを構築しています。私の回路はこれに似ています：

オペアンプの出力後にパッシブハイパスフィルターを追加したことを除いて、DCを排除します（V-およびV +としてそれぞれ0Vおよび+ 12Vを使用しているため）。私はRf = 500Kオームを使用しています（この方法は多すぎますか？）。さらに、光源として機能するフォトダイオードに隣接してLEDがあります。LEDは5Vで動作し、オペアンプは12Vで動作し、どちらもPC電源から供給されます。フォトダイオードとLEDは、2mのギターケーブル（ "PL"）を使用して回路に接続されます。

フォトダイオードを照らす光の強度を変調すると、回路が機能してオーディオ信号が生成されますが、問題は信号に非常にノイズが多いことです。2種類のノイズが聞こえます/表示されます：

1. ノイズの多いエレキギターのピックアップに似た電気ノイズ。これは、周囲の電磁ノイズを収集する長いケーブル（またはフォトダイオードとLEDが接続されているケーブルの先端）に起因していると思います。このノイズは、フォトダイオードに光が当たっていなくても、常に存在しています。
2. 別のノイズは、信号が生成されたとき、つまり光の強度を変調したときにのみ存在します。私のゲインが非常に高いので、それは熱雑音を増幅した結果だと思います。

何が最善のアプローチであるか、つまり、ノイズを除去するためにどこから始めればよいかを知りたいです。

• ソースでのS / N比を改善します。つまり、物理的条件（周囲の光、フォトダイオードの位置の精度など）を最適化します。
• 別の回路を使用する-Webで多くの提案を見て、最も単純なものから始めました。
• 別のオペアンプを使用して、オーディオのプリアンプとしてより適しています。
• ピックアップ自体のシールドを改善し、電磁環境ノイズを排除します。
• PCの電源の代わりに電池を電源として使用しています（おそらく、ノイズの一部が主電源から発生していると思います）。
• 上記のどれでもない場合、あなたの提案は何ですか？

いくつかのこと：

1. システム全体で最も敏感なノードを運ぶ長いケーブルは悪い考えです。アンプを注意深くシールドしてから、アンプをピックアップにしっかりと結合します。次に、長いケーブルを介して高レベルの低インピーダンス信号を送信できます。

2. 741は、このアプリケーションのジョークです。低ノイズのオペアンプを探してください。特にノイズが問題となるオーディオ用途向けのアンプがあります。TL07xのような汎用デバイスでさえ、ゲインと帯域幅の両方において741よりもはるかに優れています。

3. 線形性と周波数応答を必要とするアプリケーションでは、通常、フォトダイオードを逆バイアス構成で使用します。光に比例して漏れるダイオードと考えてください。

4. 1つのステージ、特に最初のステージですべてのゲインを取得しようとしないでください。最初のステージは、小さな入力信号を受け取り、ノイズの影響を受けにくくするために、より強くより低いインピーダンスにする必要があります。初段アンプは、そのゲイン帯域幅積に近づかない限り、これをよりよく実行できます。オーディオはステージ間でAC結合できるため、オフセット電圧を気にする必要はありません。次に、第2ステージで、2mのワイヤーを介して送信できる強力な信号を作成できます。

オーディオ回路の設計は、ほとんどの場合、あらゆる段階でノイズについて注意深く考えることです。帯域幅は低いかもしれませんが、信号対雑音比は非常に高い必要があります。