ヘッドフォンジャックへの接続中に大きな音がする

タイプCプラグ付きのPanasonic RX-ES29ブームボックス（接地なし）があります。ヘッドフォンの右側のスピーカーで比較的大きなスナップ/ポップ音が聞こえる場合がありますが、ブームボックスがオンになっているときにそれらを完全にヘッドフォンジャックに差し込みます。ジャックの先端を差し込むと少し音がしますが、ジャックを完全に差し込むと大きな音がします。私のヘッドフォンはAudio Technica ATH-AVC500です。

私はオスとオスのケーブルを使用してその音をキャプチャしようとしましたが、キャプチャしたケーブルを再生した後、ヘッドフォンを物理的に接続して聞いた音ほど大きくありません。私はAudacityのから取った写真を見ることができ、こことそこに。

Audacityはそれをオーディオクリッピングとして検出しませんが、上でリンクした写真によるもののようです。

それについての奇妙なことの1つは、それが常に発生するとは限らないということです。指の近くで何かが放電するときのように。大きな音が聞こえた直後に何度か抜き差しを試みましたが、消えてしまいました。充電された物体が放電され、再び充電するのに時間がかかるようになりました。

この奇妙な振る舞いの説明を知りたいのですが。

それは「DCポップ」です。サウンドエンジニアは、作成するたびにどこかで死にます！

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

図1.アンプ出力と切断されたスピーカー。

単一レール電源から給電されるアンプは、静かなときに出力を1/2電源に保持します。スピーカーがアンプの出力に直接接続されている場合、DC電流が連続して流れ、加熱されてコーンを中心から外れるようにバイアスします。その方向への移動は制限されているため、本来よりもはるかに早くクリップして歪んでしまいます。

デカップリングコンデンサを追加すると、DCはブロックされますが、ACは通過できます。

図1に示すように、スピーカーを接続せずにアンプのスイッチを入れると、C1の左側がV + / 2になります。右側が追随します。スピーカーが接続されると、右側がゼロボルトに達するまで電流がグランドに流れます。

入力にDCブロッキングコンデンサを備えたデバイスにオーディオソースを接続すると、同様の結果が発生します。

電源投入中にデバイスが切断された場合、コンデンサのリークまたはPCBのリークにより、コンデンサが放電してパワーアップ状態に戻る可能性があることに注意してください。

^{この回路をシミュレートする}

図2.放電抵抗器の追加。

コメントに記載されているように、回路に放電抵抗を追加して、少し遅れてC1の右側が0 Vに下がるようにすることができます。この抵抗は回路に追加の負荷を提供するため、必要以上に低い。

解決策を見つけるための1つのアプローチは、退院をどれくらい待つかを決めることです。

図3.コンデンサの放電曲線。コンデンサは RC 期間ごとに63％放電します。

便利な経験則として、RC回路の「時定数」はRとCを乗算することで与えられます。。の後、電圧は63％減衰します。後、95％減衰し、、99％減衰します。τ 3 τ 5 $\tau = RC$$\tau$$3\tau$$5\tau$

我々は1秒で99％で放電します抵抗組み込みたいとしましょう： よう。この例では、C1は470 µFであるため、。これはスピーカーのインピーダンスの10倍以上なので、回路に負荷がかかりすぎません。τ = $5 \tau = 1\;s$R = $\tau = 0.2 \;s$$R = \frac {\tau}{C} = \frac {0.2}{470\mu} = 420 \; \Omega$

「充電されたオブジェクトが放電され、再び充電するのに時間がかかる場合とまったく同じです。」

それがまさにあなたが聞いていることです。出力はコンデンサを介してヘッドフォンにAC結合され、信号のDC成分をブロックします。最初にヘッドフォンのプラグを抜いた状態では、コンデンサの片側が開いているため、放電したままです。

ヘッドフォンを差し込むと、コンデンサはそれより前のDC電圧まで充電する必要があります。そして、POP ..ヘッドフォンのスピーカーにエネルギーを与えると、その電流が聞こえます。

プラグを抜き、再度差し込むと、コンデンサはその充電を長時間保持します。

アンプを制限するための特別な対策が講じられていない場合、アンプを最初にオンにしたときに同じ効果がスピーカーから聞こえることに注意してください。

これは、キャップの右側にあるアンプの出力のグランドに大きな抵抗を追加することで大幅に修正できます。

追加ところで、1つのスピーカーでしか聞こえない理由は、ジャックプラグの動作方法に関係している可能性があります。右のスピーカーはプラグの先端に取り付けられている可能性があります。プラグを差し込むと、まず左チャンネルと接触し、そのキャップを充電してから、それを充電する独自のチャンネルと接触します。左スピーカーの接点が接続するまでに、出力コンデンサはすでに充電されています。

@Transistorは正しいですが、ここにはわずかな微妙さがあります...

ジャックコネクタは、プラグを差し込むとすべてを接地します。スライドさせると、ジャックのさまざまな金属ビットとプラグがあらゆる組み合わせで接触し、ジャックが最終的に定位置に落ち着きます。

ジャックの先端が挿入されると、少しバズがあります

この位置では、両方のチャンネルが一緒に短絡し、両方の出力のオペアンプが短絡保護に出入りするか、このバズを引き起こす他の奇妙な方法で誤動作すると思います。

それらが保護に入ると、ほとんどの場合、出力がグランドになり、キャップが放電してしまう可能性があります...または、おそらくレールにクリップします。

そして、ジャックが所定の位置にスライドすると、両方のオペアンプが保護されなくなり、出力がVcc / 2にスナップされるため、大きな音が聞こえます。

奇妙なことは、ポップが間違った極性であるということです。ポジティブでなければなりません。サウンドカードの極性が反転するか、上記で述べたことが真実であり、挿入中に出力が短絡すると、奇妙なクリッピング/不安定性が発生します。