オーディオの電源ノイズ

私は確かに電源スイッチングノイズとオーディオに関して古典的な問題を抱えていますが、このトピックでこれまでに見つけたものに関して現実から神話を分類することはできません。

セットアップ：

1. 外部電源装置またはバッテリー、あるいはその両方を備えたノートブックを持っています
2. 独自の電源を備えた（つまり、ノートブックSMPSから給電されていない）ラジオ受信機
3. ラジオ受信機はオーディオ信号をノートブックのライン入力に送ります
4. ラジオ受信機は、RS232（チューニングなど）を介してノートブックによって制御されます。

問題：

• ノートブックを電源から外してバッテリーから実行すると、すべてが完璧に機能します
• しかし、ノートブックのSMPSを使用すると、オーディオで途方もない量のノイズが聞こえます

問題がどこにある可能性が高いか誰かに教えてもらえますか？グランドループについては多くの話がありますが、それらがこのような小規模な設備に実際に存在しているとは信じられません。

これはノートブックのグラウンドレベルの変化の問題であり、ノートブックのライン入力が非差動であるという事実であると思いますか？または、より可能性の高い説明はありますか？

最良の解決策は何ですか？オペアンプを使用して差動入力アンプを構成し、その出力をライン入力に供給しますか？オペアンプのグラウンド基準として何を使用しますか？

コメントと回答で提案された解決策

回答からは、2つの問題が考えられます。1。グランドループと2.オーディオワイヤの外部SMPSからのRFピックアップ。

推奨されるソリューションは次のとおりです。

1. 差動増幅器ソリューション。メリット/デメリット？
2. Kortuk：接地されたシールドを使用して、オーディオリンクのSMPSからのRFピックアップに対抗します。利点：目に見えないソリューション。不利益？質問：グランドループは役に立ちませんか？
3. Russell McMahon：オーディオラインのオーディオトランス。利点：シンプル。欠点：簡単に入手できない、高価または周波数応答が悪い。質問：これはオーディオラインのRFピックアップに役立ちますか？
4. ラッセルマクマホン：オーディオラインのEMCフェライトをクランプして、RFピックアップに対抗します。グランドループには役立ちません。質問：これは可聴範囲のノイズに役立ちますか？フェライトは非常に高い周波数のみをフィルタリングするのに役立つと理解しました。
5. David Kessner＆Mary：ノートブックの接地。これにより、CMノイズがグランドに分流します。利点：安くてシンプル。欠点：処理する追加のワイヤー。質問：両方のRFピックアップに対抗し（オーディオグラウンドがシャントされている場合）、グラウンドループを回避しますか？
6. メアリー：ノートブックへのDCラインの周りのフェライト吸収材、およびオーディオラインとRS232ラインのRF CMチョーク。短所：RF CMチョークによるコンポーネント数と労力が高い。グランドループを防ぎません。

問題は、このタイプのオーディオシステムに共通です。ノイズスペクトルを見ると、60 Hzに加えて多くの高調波周波数（120 Hz、180 Hz、240 Hzなど）が表示されます。それが60 Hz以上、または一部の国では50 Hzを超えているという事実は、それが単なる接地ループではないことを示しています。

また、ラップトップの電源には2極のACプラグしかなく、3番目のアースプラグがないことにも間違いありません。

このタイプの電源では、出力はAC入力から電​​気的に絶縁されています。しかし、完全に隔離されているわけではありません。絶縁バリアの間を流れる少量の電流があります。これを「漏れ電流」といいます。現在はそれほど多くありませんが、そうである必要はありません。

一部のラップトップユーザーは、ショートパンツを着用しているときにラップトップを使用すると、ショックを受けたり、脚にチクチクする感覚があると報告しています！この理由は、リーク電流がラップトップの下部にあるネジを通って脚に流れ込むためです。危険に聞こえますが、電流の量は安全限界をはるかに下回っています。それは何よりも驚くべきことです。あなたがズボンを着ているなら、あなたは絶縁されています。

ACプラグに3番目の突起があるラップトップ充電器は、この3番目のプラグがラップトップシャーシのシールドをアースに接続しているため、この問題は発生しません。そのため、漏れ電流は脚ではなくアースに流れます。もちろん、電池がなくなっても液漏れはありません。

あなたの場合、漏れ電流は足だけでなく、ラジオ受信機にも流れます。これに対する解決策は、ラップトップを適切に接地することです。

最適なソリューションを見つけるには、これを少し実験する必要があります。3極のACプラグを備えた電源装置を入手するのが最善ですが、常に可能なわけではありません。次のオプションは、接地できる何かをラップトップ上で見つけることです。その第三の突起から「何か」へのアダプターを作ります。その何かはあなたの電源の出力ケーブルのシグナルグラウンドかもしれません。それはラップトップのネジかもしれません。または、未使用のラップトップコネクタのシールド。または、オーディオケーブルのアース/シールド。

その3番目のプロングアダプターを作成しますが、当面はもう一方の端をむき出しにしておきます。次に、それをぶちまけて、接続できるかどうか、どこで接続できるかを確認し、ノイズを取り除きます。1〜2か所見つけたら、使いやすいようにアダプターを仕上げます。

これを行う際の2つの警告：接地しているものが実際に接地されていることを確認してください！電源装置の出力では、必ずマイナスまたはグランドの導体を接地してください。そして、突っついているときは、実際には少し強く突く必要があるかもしれないことを理解してください。裸線と突っついているものの両方に非導電性のものの薄い層が付着している可能性が高く、突き刺すのに十分な力を加える必要があります。擦ることも時々役立ちます。非導電層は、ネジの塗装や、金属の酸化物（錆）になることがあります。

おっと、ここに3番目の警告があります。3番目のプロングアダプタを作成するときは、細心の注意を払ってください。あなたは潜在的に致命的な電圧をいじっていて、私たちはあなたが死ぬことを望んでいません。障害が発生したり、ACプラグの他の2つの導体のいずれかと短絡したりする可能性がないようにアダプターを構築します。

試してみて、見つけたものを報告してください！

いくつかの可能性、そしておそらく一度にいくつか。

Kortukは、SMPSノイズに注目しています。これは、注目に値するものです。

グランドループとRFピックアップはどちらも、このサイズのシステムでは非常に喜んで存在できます。形成された可能性のある物理ループのサイズを見ると、RFで、さらにはsmps周波数でさえ、放射信号ピックアップコイルに使用される寸法に比べて大きいことがわかります。また、グラウンドループは物理的に非常に大きくする必要はありません。その「サイズ」は、物理的な寸法ではなく、2つのサブシステムが共有している共通グラウンドと、抵抗を通過する信号電流の共通インピーダンスの大きさで測定されます。V = I
xR。V_ground_loop〜= Signal_current x R_common_in_shared_ground_lead

アースループブレーカーを挿入できます。これらはDIYに簡単で、1つの可能なソリューションとして正しく識別した差動アンプの電磁等価物で構成されています。

「ループを解除する」には、グラウンドのループを閉じるオーディオ信号回路に1：1オーディオトランスを挿入します。この場合、ノートブックの無線レシーバーです。回路が存在し、レベルに影響を与えたくない場合は1：1と言いますが、回路全体に応じて1：NまたはN：1を使用すると便利です。さまざまな巻数比の「トランジスタラジオ」オーディオトランスは、処分場やアマチュア市場のコンポーネント販売業者から入手できます。これらは多くの場合、低コストになります。あなたは適切な古いトランジスタラジオを犠牲にすることができないことに失敗しました。1：Nトランスしかなく、いくつかの「ジャンクボックス内」がある場合、これらの1：NをN：1に配線して、全体で1：1にすることができます。

Kortukのフォイルスクリーンだけでなく、RF機能とオーディオ機能を備えた新しいアプライアンスに付属していることが多いEMCフェライトをクランプまたはループで試すことができます。