Éliminer le bruit sur les interfaces audio USB : causes, astuces et solutions réelles

Lorsque vous connectez une interface audio, un synthétiseur ou tout autre appareil musical via USB à votre ordinateur et que vous commencez à entendre des bourdonnements, des claquements ou des interférences, c'est une sensation frustrante. C’est un problème beaucoup plus courant qu’il n’y paraît., et cela ne fait aucune distinction entre les marques ou les gammes : cela arrive aux interfaces, aux contrôleurs, aux synthétiseurs et pratiquement à tout équipement qui reçoit de l'énergie ou des données via USB.

La racine du problème réside presque toujours dans la manière dont l’alimentation et les données circulent ensemble via le câble USB. Dans le même cordon, la ligne 5V (et la terre) coexiste avec D+ et D-, et l'alimentation de l'ordinateur n'a pas été conçue pour un son haute fidélité, mais plutôt pour les souris, les claviers, la mémoire et autres périphériques peu gourmands en énergie. C'est pourquoi les bruits provenant de l'activité interne de l'ordinateur (processeur, ventilateurs, convertisseurs de commutation) et des autres appareils connectés s'infiltrent. Nous allons maintenant tout savoir sur comment supprimer le bruit de l'interface audio USB. 

Pourquoi le bruit USB apparaît sur les équipements audio

À l'intérieur d'un câble USB standard, il y a quatre conducteurs : rouge (5 V), noir (masse), blanc (données-) et vert (données+). Le problème est que la ligne 5 V provenant de l’ordinateur est généralement « sale », avec des bruits parasites superposés, causés par l'équipement lui-même et ses périphériques. Ces impuretés se connectent au système audio, générant des bourdonnements, des sifflements ou des interférences qui varient parfois selon la charge du processeur ou même la vitesse du ventilateur.

Ce phénomène n’est pas exclusif à une marque en particulier : tôt ou tard, de nombreux utilisateurs finiront par en faire l’expérience. Ce qui est vraiment frustrant, c’est que cela ruine l’expérience et la qualité., en particulier dans les environnements d'enregistrement, de live ou de surveillance critique où le bourdonnement n'est plus acceptable.

A cela s'ajoute un facteur aggravant : certains bruits augmentent lorsqu'on touche des pièces métalliques, des cordes, voire le sol, selon la manière dont les masses sont référencées. Si le système « remarque » votre corps, il peut modifier le niveau d’humidité., quelque chose qui correspond au 50/60 Hz typique et à ses harmoniques lorsqu'il y a des boucles de masse ou des différences de potentiel entre les équipements.

Comme si cela ne suffisait pas, certains câbles intègrent des anneaux de ferrite en standard et ne font pas de miracles : Les ferrites aident à lutter contre les interférences à haute fréquence, mais ils ne peuvent guère remédier au bourdonnement basse fréquence causé par les alimentations et les masses. Par conséquent, bien qu'ils contribuent à résoudre ces problèmes, ils les résolvent rarement à eux seuls.

Pourquoi un hub alimenté ne résout pas toujours le problème

Une réaction courante consiste à intercaler un hub USB avec sa propre alimentationIl est logique d’y réfléchir : si le hub « fournit » l’alimentation, peut-être que le bruit de l’ordinateur cessera d’entrer. Le problème est que de nombreux hubs contournent l’alimentation de l’hôte. avec le reste du bus, de sorte que le 5 V « sale » est toujours présent et que le bruit persiste.

Cela signifie-t-il qu'un hub alimenté ne fonctionne jamais ? Pas nécessairement. Si vous en avez déjà un, essayez-le car parfois cela aide, mais il vaut mieux ne pas le prendre pour acquis. De nombreux modèles n'isolent pas l'alimentation de l'hôte, et même s'ils disposent d'une alimentation externe, ils ne coupent pas le chemin par lequel le bruit peut s'infiltrer.

La solution du câble en Y : séparer les données et l'alimentation

L’alternative la plus simple consiste à séparer physiquement l’alimentation des données, de sorte que l’ordinateur « parle » uniquement à l’appareil, mais ne l’alimente pas. Ceci est réalisé à l'aide d'un câble Y compatible audio USB., avec trois connecteurs : un va à l'ordinateur (données sans 5V), un autre à une source d'alimentation (PWR) et le troisième à votre interface/synthétiseur.

Dans ces câbles, le signal allant à l'ordinateur doit transporter exclusivement D+ et D- (vert et blanc), laissant le fil rouge 5V déconnecté. Regardez l’étiquetage : il indique généralement « PC » et « PWR » Pour différencier ce qui se passe de chaque côté. Tous les connecteurs en Y du marché ne sont pas adaptés : beaucoup sont conçus pour d'autres usages et maintiennent l'alimentation connectée là où elle ne devrait pas être.

Si vous avez un Y et que vous ne remarquez pas d’amélioration, il existe un test clair : Coupez le fil rouge sur la section qui va à l'ordinateurEn supprimant ces 5 V de l'hôte, vous vous assurez que l'appareil n'est pas alimenté par le port, éliminant ainsi ce chemin de bruit. Vous alimenterez ensuite l'appareil depuis une source distincte.

Comment fabriquer votre propre câble (DIY) étape par étape

Si vous êtes un bricoleur, vous pouvez convertir un câble d'extension USB mâle/femelle en un câble de données non alimenté vers votre ordinateur, et également créer une entrée supplémentaire pour injecter du 5 V propre dans l'appareil. L'avantage du DIY est que vous choisissez les connecteurs et les longueurs à votre guise., et vous savez exactement ce qui est connecté et ce qui ne l'est pas.

En ouvrant le câble, vous verrez un maillage de fils et une feuille métallique. Tous deux servent de blindage. À l'intérieur, vous trouverez les quatre conducteurs importants : rouge (5 V), noir (terre), blanc (D-) et vert (D+). Le travail consiste à « casser » le 5V dans la section vers l’ordinateur:Ne connectez pas le rouge de ce côté et laissez uniquement passer les données.

Pour préserver votre câblage habituel, il est préférable d'utiliser une rallonge bon marché. Avec des ciseaux et du ruban isolant, vous en avez assezRetirez soigneusement le couvercle, séparez le grillage et le film, identifiez les fils et coupez le fil rouge à l'endroit où il se touche. Isolez bien les extrémités afin que rien ne soit exposé ou ne puisse être touché.

Et la masse (noire) ? Il y a des nuances ici. La transmission USB est équilibrée en données, mais la terre est la référenceDans de nombreux cas, il est préférable de la conserver. Si une boucle persiste ou si le bruit persiste, vous pouvez essayer de ne pas connecter le câble noir à l'ordinateur comme « ground lift » (similaire à celui que l'on trouve sur de nombreuses boîtes de direct). Cependant, sauf nécessité absolue, il est généralement préférable de conserver la masse commune.

Une fois que l'ordinateur ne fournit plus de 5 V, il aura besoin d'alimentation quelque part. C'est ici qu'intervient le troisième connecteur du Y.Connectez les fils 0 V et 5 V d'une alimentation externe aux fils noir et rouge de la section reliant l'appareil. Vous pouvez cannibaliser un câble USB pour obtenir le connecteur mâle qui reliera l'alimentation et le souder si nécessaire.

Souder ou tordre des fils ? Souder est préférable, mais si vous n'êtes pas expert, un bon emballage avec une généreuse couche de ruban isolant Peut vous sortir d'une situation délicate. Assurez-vous que les épissures sont robustes, de préférence protégées par un film thermorétractable, et qu'elles ne provoquent pas de courts-circuits ni de pertes de blindage critiques.

Câbles commerciaux et pièges courants lors de leur achat

Certains fabricants incluent ces câbles « données à une extrémité, alimentation à l’autre » avec leurs produits, et il existe également des options dans les magasins et les marchés. Le gros obstacle est que la description n’est souvent pas claire., et une bonne partie des Y sur le marché maintiennent le 5V sur les deux bras car leur but est de « sommer » le courant, et non de le séparer.

Lors de l'achat, recherchez les spécifications indiquant qu'une extrémité, celle allant vers l'hôte, n'a pas d'alimentation connectée. Si vous voyez que l’« hôte » est étiqueté comme « données uniquement » ou « sans alimentation », c’est un bon signe.Vérifiez néanmoins attentivement, car ce que propose le vendeur ne correspond pas toujours à ce que vous recevez réellement.

Un autre piège courant est de trouver un produit qui est en fait un hub et non un câble. Un hub ajoute de la logique et de la compatibilité entre les deuxCela peut fonctionner, mais votre interface/synthétiseur pourrait ne pas fonctionner via un hub et nécessiter un hôte direct (surtout avec de nombreux appareils audio/MIDI). De plus, s'il utilise un connecteur de téléphone portable classique côté « hôte », il pourrait ne pas fonctionner avec votre ordinateur.

Isolateur USB : une alternative efficace avec une protection supplémentaire

En plus du câble en Y, il existe une solution très efficace : les isolateurs USB. Ils agissent comme une barrière galvanique entre l’ordinateur et l’appareil., coupant le chemin du bruit et, ce faisant, offrant une protection contre les surtensions et autres problèmes électriques.

Pendant des années, ils étaient chers, mais les prix ont considérablement baissé. Il existe des modèles de différentes marques ; l'un des modèles recommandés par les utilisateurs est celui d'Olimex., dont les prix sont passés d'environ 60 € à des prix bien plus abordables. Si vous préférez éviter le bricolage ou si vous avez besoin d'une isolation complète, un isolateur est généralement une solution sûre.

Cas réels : ce qu'ils nous apprennent et comment aborder le diagnostic

Exemple 1 : Une Focusrite Scarlett 2i2 USB 2.0 connectée en USB-C à un ordinateur portable Lenovo P-51. L’utilisateur perçoit un bourdonnement clair de 60 Hz. plus fort en touchant les cordes et en posant le pied nu sur un sol en bétonAvec un tapis en caoutchouc, le bruit est atténué, mais il ne disparaît pas.

Ils ont déjà vérifié le câblage interne de la guitare (pas de boucles de terre visibles), essayé une station d'accueil Anker PowerExpand 7-en-1 (pas de câble d'alimentation mis à la terre) et utilisé un iFi iDefender+ sans résultat, également sans entrée d'alimentation mise à la terre. Il est très difficile de trouver des stations d'accueil USB avec une véritable terre à leur source., ce qui limite son efficacité dans ces cas-là. Ils n'ont pas non plus essayé d'autres prises ni d'ordinateur portable, faute de moyens logistiques.

Les indices que suggère ce scénario sont les suivants : si le bourdonnement augmente lorsque vous touchez des cordes ou le sol, Il existe une référence de masse « étroite d’esprit » ou des différences potentiellesUn isolateur USB ou un câble en Y qui coupe le 5 V de l'hôte (et l'alimente à partir d'une source propre et, le cas échéant, mise à la terre) fait souvent la différence. Essayer une autre prise sur un autre circuit est également une solution, même si ce n'est pas toujours possible à la maison.

Exemple 2 : Un Behringer Pro 800 est connecté en USB à un PC, tandis que le son est transmis à une interface Universal Volt, également via USB. Il suffit de connecter le port USB du Pro 800. du bruit apparaît dans le systèmeLes câbles ont déjà des anneaux de ferrite et la mise à la terre du boîtier du PC n'a pas fait bouger l'aiguille.

Ce cas s'adapte au bruit de puissance/masse partagé « classique » lors de l'ajout de . La pratique recommandée consiste à isoler le 5 V de l'hôte vers le Pro 800 avec un connecteur en Y pour les données uniquement, relié à l'ordinateur et à une alimentation séparée, ou en interposant directement un isolateur USB. Les ferrites sont peu utiles contre les bourdonnements à 50/60 Hz ; et la mise à la terre du boîtier du PC ne résout pas toujours le problème si le bruit provient du bus USB lui-même.

Liste de contrôle des actions pratiques (de la moins intrusive à la plus intrusive)

Avant de vous lancer dans le bricolage, il existe un ordre logique de tests. L’idée est d’isoler la cause avec le moins d’effort possible. et, seulement si elle ne cède pas, passer à des solutions plus « chirurgicales ».

• Essayez un hub alimenté si vous en avez déjà un, en connaissant ses limites. Si le hub n’isole pas le 5 V de l’hôte, cela peut ne pas aider., mais parfois cela réduit le bruit.
• Si vous possédez un périphérique USB de type « défenseur » ou « filtre », utilisez-le uniquement avec une source d’alimentation externe reliée à la terre sur son entrée d’alimentation. Sans terrain réel, son effet pourrait être marginal..
• Échangez les ports et les câbles. Certains ports sont moins « bruyants » que d’autres, et un câble mal blindé aggrave tout.
• Si possible, essayez une autre prise ou une multiprise. Différents circuits peuvent avoir une différence de potentiel moindre entre les terres.
• Évitez les hubs si votre équipement audio/MIDI ne les prend pas en charge. Certains appareils nécessitent un hôte direct et échouer avec les intermédiaires.
• Appliquez le câble Y correct : données au PC sans 5 V et alimentation externe à l'appareil. C'est la solution la plus efficace et répétable sans entrer dans l'isolement galvanique.
• Envisagez un isolateur USB lorsque vous souhaitez éliminer le bruit dans l’œuf. Il ajoute également une protection contre les surtensions..

Des détails techniques qui font la différence

Lors de l’injection d’énergie externe, utilisez une source stable et de qualité. Des chargeurs mobiles décents sont généralement suffisants., mais il est préférable qu'ils proviennent de marques réputées et qu'ils soient bien filtrés. Bien que vous n'ayez pas besoin d'une source « audiophile » sophistiquée, il est important qu'elle n'ajoute pas plus de bruit qu'elle n'en supprime.

Lorsque vous coupez le fil rouge de votre Y fait maison, respectez le blindage et le blindage. Essayez de faire en sorte que le treillis et la feuille recouvrent à nouveau les joints.et n'étendez pas trop les sections « à l'air libre ». Une surface moins exposée signifie moins d'interférences.

Si vous expérimentez la « mise à la terre » sur le fil noir en direction de l’ordinateur, faites-le judicieusement. Dans certains assemblages, la suppression de la masse commune peut stabiliser le bourdonnement., mais dans d'autres cas, cela brise les références et entraîne des pertes de communication. Privilégiez le maintien de la masse, sauf preuve justifiée.

Vérifiez très attentivement les étiquettes de tout Y que vous achetez. Ce n’est pas parce qu’une extrémité indique « PWR » que l’extrémité « PC » est sans 5 V.Recherchez des indications explicites telles que « données uniquement », « pas d’alimentation » ou similaire ; si ce n’est pas le cas, supposez que le 5 V peut toujours être présent.

Erreurs courantes et comment les éviter

Croire que toutes les ferrites corrigent le bourdonnement à 50/60 Hz. Non : Les ferrites sont destinées aux hautes fréquences; utile contre les RF, inefficace contre le bourdonnement du secteur et les boucles de masse.

Achetez le premier câble en Y et supposez qu’il sépare l’alimentation. De nombreux Y sont conçus pour additionner le courant de deux ports.Ne coupez pas l'alimentation de l'hôte. Consultez les fiches techniques ou utilisez un multimètre.

Supposons qu’un concentrateur « alimenté » isole le 5 V. La plupart contournent l'alimentation de l'hôteSeuls quelques modèles ou configurations spécifiques sont vraiment à la hauteur.

Utilisez un hub lorsque l’équipement nécessite un hébergement direct. Avec certains appareils audio/MIDI, un hub ajoute des incompatibilités et ce n'est pas une solution.

Désavouer tout accessoire parce qu’il « n’a rien fait » sans l’alimenter/le mettre à la terre correctement. Si un filtre/défenseur nécessite une entrée d'alimentation mise à la terre et si vous ne le lui donnez pas, sa marge de manœuvre s'effondre.

Signes que vous êtes sur la bonne voie

Si, après avoir coupé le 5 V de l'ordinateur et l'avoir alimenté à partir d'une source externe, le bruit diminue considérablement, vous avez identifié la cause première. Lorsque le bourdonnement varie en touchant les cordes ou le sol puis disparaît avec Y ou isolateur, il est généralement confirmé que le chemin du bruit était l'alimentation/la terre USB.

Si vous pouvez faire taire le système sans rien toucher d'autre avec un isolateur USB, vous avez également frappé dans le mille. Ces appareils fonctionnent très bien lorsque le problème est la référence à la terre. ou des attelages par bus.

Si un hub alimenté ne change rien ou aggrave les choses, ne soyez pas surpris. Ce n’est pas l’outil idéal pour couper le 5V de l’hôte., c'est pourquoi le câble en Y et l'isolateur se démarquent.

Brèves FAQ

N'importe quel chargeur de téléphone portable peut-il alimenter la borne Y ? Généralement, oui, s'il fournit une tension stable de 5 V et suffisamment de mA. Mieux vaut une marque fiable avec un bon filtrage afin de ne pas réintroduire de bruit.

Puis-je utiliser un câble Y acheté avec données uniquement si mon appareil utilise également l'alimentation USB ? Oui, à condition d'alimenter le connecteur PWR avec une tension de 5 V. Sans cette puissance supplémentaire, l’appareil risque de ne pas s’allumer. ou déconnecter.

Comment détecter quel processus m’empêche d’éjecter une clé USB « en cours d’utilisation » même si rien n’est ouvert ? On vous dit tout dans ce lien.

Un Y qui additionne le courant de deux ports est-il suffisant pour moi ? Pas pour cela. Ces Y donnent plus d'ampères, mais ils ne coupent pas les 5 V de l'hôte., ce qui est exactement ce que vous devez éviter.

Un isolateur USB est-il dangereux ? Les bons modèles sont sûrs et dotés d'une protection contre les surtensions. Vérifiez les spécifications et la limite de courant pour vous assurer qu'il couvre votre équipement.

Que faire si j'entends encore du bruit après tout cela ? Vérifiez qu'il n'y a pas d'autres chemins de masse pour l'audio analogique (jack, XLR, etc.). Parfois, la boucle se trouve dans les connexions analogiques, pas seulement sur l'USB. Les boîtes de direct avec ground lift peuvent être utiles dans ces domaines.

Si vous êtes arrivé jusqu'ici, vous saurez déjà pourquoi le bruit s'infiltre dans les équipements audio USB, pourquoi un concentrateur alimenté n'est pas une panacée et comment séparer « l'alimentation » des « données » avec un câble en Y ou l'éliminer complètement avec un isolateur USB. Les cas du Focusrite Scarlett 2i2 sur un Lenovo P-51 et du Behringer Pro 800 avec un Universal Volt illustrent parfaitement le problème et confirment que couper l'alimentation 5V de l'hôte ou isoler le bus sont les gestes qui changent vraiment la donne.