Eliminimi i zhurmës në ndërfaqet audio USB: shkaqet, truket dhe zgjidhjet reale

Kur lidhni një ndërfaqe audio, sintisajzer ose ndonjë pajisje tjetër muzikore nëpërmjet USB-së me kompjuterin tuaj dhe filloni të dëgjoni gumëzhitje, plasaritje ose ndërhyrje, është një ndjesi zhgënjyese. Është një problem shumë më i zakonshëm nga sa duket., dhe nuk bën dallim midis markave ose diapazoneve: kjo ndodh me ndërfaqet, kontrolluesit, sintetizuesit dhe praktikisht çdo pajisje që merr energji ose të dhëna nëpërmjet USB-së.

Rrënja e problemit pothuajse gjithmonë qëndron në mënyrën se si energjia dhe të dhënat udhëtojnë së bashku përmes kabllit USB. Në të njëjtin kabllo, linja 5V (dhe toka) bashkëjetojnë me D+ dhe D-, dhe energjia e furnizuar nga kompjuteri nuk është projektuar duke pasur parasysh audion me besueshmëri të lartë, por përkundrazi me maus, tastierë, memorie dhe pajisje të tjera periferike me kërkesa të ulëta. Kjo është arsyeja pse zhurmat nga aktiviteti i brendshëm i kompjuterit (CPU, ventilatorët, konvertuesit e ndërrimit) dhe pajisjet e tjera të lidhura futen brenda. Më pas, do të mësojmë gjithçka rreth Si të hiqni zhurmën nga ndërfaqja audio USB. 

Pse shfaqet zhurma USB në pajisjet audio

Brenda një kablloje standarde USB ka katër përçues: të kuq (5V), të zi (tokëzim), të bardhë (të dhëna) dhe të gjelbër (të dhëna+). Çelësi është se linja 5V që vjen nga kompjuteri zakonisht është "e ndyrë"., me zhurma të mbivendosura të rreme të shkaktuara nga vetë pajisja dhe periferikët e saj. Kjo papastërti lidhet me sistemin audio, duke gjeneruar gumëzhitje, fishkëllima ose ndërhyrje që ndonjëherë ndryshojnë në varësi të ngarkesës së procesorit ose edhe të shpejtësisë së ventilatorit.

Ky fenomen nuk është ekskluzivitet i ndonjë marke të veçantë: herët a vonë, shumë përdorues do ta përjetojnë atë. Gjëja vërtet zhgënjyese është se prish përvojën dhe cilësinë., veçanërisht në regjistrime, mjedise monitorimi të drejtpërdrejta ose kritike ku gumëzhitja nuk është më e pranueshme.

Përveç kësaj, ekziston një faktor rëndues: disa zhurma rriten kur preken pjesët metalike, telat apo edhe dyshemeja, varësisht nga mënyra se si referohen masat. Nëse sistemi "vëren" trupin tuaj, ai mund të ndryshojë nivelin e lagështisë., diçka që përputhet me frekuencën tipike 50/60 Hz dhe harmonikët e saj kur ka sythe tokëzimi ose ndryshime potenciale midis pajisjeve.

Sikur të mos mjaftonte kjo, disa kabllo përfshijnë unaza ferriti si standard dhe nuk bëjnë mrekulli: Feritet ndihmojnë me ndërhyrjet me frekuencë të lartë, por ato mund të bëjnë pak për të adresuar gumëzhimën me frekuencë të ulët të shkaktuar nga furnizimet me energji/tokëzimi. Prandaj, megjithëse kontribuojnë, ato rrallë i zgjidhin këto raste vetë.

Pse një qendër e fuqizuar nuk e zgjidh gjithmonë problemin

Një reagim i zakonshëm është ndërthurja një qendër USB me furnizimin e vet me energjiKa kuptim ta mendojmë: nëse qendra “furnizon” energjinë, ndoshta zhurma e kompjuterit do të ndalojë së ardhuri. Problemi është se shumë hub-e e mbajnë energjinë e hostit të anashkaluar. me pjesën tjetër të autobusit, në mënyrë që 5V "i ndyrë" të jetë ende i pranishëm dhe zhurma të vazhdojë.

A do të thotë kjo se një qendër e fuqizuar nuk funksionon kurrë? Jo domosdoshmërisht. Nëse e keni tashmë një, provojeni sepse ndonjëherë ndihmon., por është më mirë të mos e merrni si të mirëqenë. Shumë modele nuk e izolojnë furnizimin me energji nga hosti, dhe edhe nëse kanë një furnizim me energji të jashtëm, ato nuk e ndërpresin rrugën përmes së cilës mund të depërtojë zhurma.

Zgjidhja me kabllo Y: ndarja e të dhënave dhe energjisë

Alternativa më e drejtpërdrejtë është të ndash fizikisht energjinë nga të dhënat, në mënyrë që kompjuteri vetëm të "flasë" me pajisjen, por jo ta furnizojë atë me energji. Kjo arrihet me një kabllo Y USB me gatishmëri audio., me tre lidhës: njëri shkon te kompjuteri (të dhëna pa 5V), tjetri te një burim energjie (PWR) dhe i treti te ndërfaqja/sintetizatori juaj.

Në këto kabllo, sinjali që shkon në kompjuter duhet të mbajë ekskluzivisht D+ dhe D- (jeshile dhe të bardhë), duke e lënë telin e kuq 5V të shkëputur. Shikoni etiketën: zakonisht tregon "PC" dhe "PWR" për të dalluar se çfarë shkon në secilën anë. Jo të gjithë lidhësit e tipit Y në treg janë të përshtatshëm: shumë prej tyre janë projektuar për përdorime të tjera dhe e mbajnë energjinë të lidhur aty ku nuk duhet të jetë.

Nëse keni një Y dhe nuk vini re përmirësim, ekziston një test i qartë: Pritini telin e kuq në pjesën që shkon te kompjuteriDuke hequr atë 5V nga hosti, ju siguroheni që pajisja nuk furnizohet me energji nga porta, duke eliminuar kështu atë shteg zhurme. Prej andej, do ta furnizoni pajisjen me energji nga një burim i veçantë.

Si ta bëni vetë kabllon (bëje vetë) hap pas hapi

Nëse jeni entuziast i punimeve "bëje vetë", mund të konvertoni një kabllo zgjatuese USB mashkull/femër në një kabllo të dhënash pa energji në kompjuterin tuaj, si dhe të shtoni një hyrje shtesë për të injektuar 5V të pastër në pajisje. Avantazhi i "bëje vetë" është se ju zgjidhni lidhësit dhe gjatësitë sipas dëshirës tuaj., dhe ju e dini saktësisht se çfarë është e lidhur dhe çfarë jo.

Kur ta hapësh kabllon, do të shohësh një rrjetë telash dhe një fletë metalike. Të dyja veprojnë si mbrojtje. Brenda, do të gjesh katër përçuesit e rëndësishëm: të kuq (5V), të zi (tokë), të bardhë (D-) dhe të gjelbër (D+). Puna konsiston në "thyerjen" e 5V në seksionin drejt kompjuterit.Mos e lidhni të kuqen në atë anë dhe lejoni vetëm të dhënat të kalojnë.

Për të ruajtur instalimet elektrike të rregullta, është më mirë të përdorni një kabllo zgjatuese të lirë. Me gërshërë dhe shirit izolues keni mjaftueshëmHiqeni me kujdes mbulesën, ndani rrjetën dhe fletën metalike, identifikoni telat dhe priteni telin e kuq aty ku preket. Izoloni mirë skajet në mënyrë që asgjë të mos jetë e ekspozuar ose të mos mund të preket.

Po masa (e zezë)? Ka nuanca këtu. Transmetimi USB është i balancuar me të dhëna, por toka është referencaNë shumë raste, është më mirë ta mbani. Nëse një cikël vazhdon ende ose zhurma nuk qetësohet, mund të provoni të mos e lidhni kabllon e zi me kompjuterin si një "lidhës toke" (i ngjashëm me atë që gjendet në shumë kuti DI). Megjithatë, përveç nëse është absolutisht e nevojshme, në përgjithësi është e preferueshme të mbani tokën e përbashkët.

Pasi kompjuteri të mos ofrojë më 5V, ai do të ketë nevojë për energji nga diku tjetër. Këtu hyn në lojë lidhësi i tretë i Y-it.Lidhni 0V dhe 5V nga një furnizim me energji të jashtme me telat e zinj dhe të kuq të seksionit që të çon në pajisje. Mund të kanibalizoni një kabllo USB për të marrë lidhësin mashkull që do të shkojë në furnizimin me energji dhe ta bashkoni/ngjitni atë aty ku është e përshtatshme.

Saldimi apo përdredhja e telave? Saldimi është më i mirë, por nëse nuk je i aftë, një mbështjellje të mirë me një shtresë të bollshme shiriti izolues mund t'ju nxjerrë nga një situatë e vështirë. Sigurohuni që lidhjet të jenë të forta, mundësisht të mbrojtura me tkurrje termike, dhe që të mos shkaktoni lidhje të shkurtra ose humbje kritike të mbrojtjes.

Kabllot komerciale dhe grackat e zakonshme gjatë blerjes së tyre

Disa prodhues përfshijnë këto kabllo "të dhëna në njërën anë, energji në anën tjetër" me produktet e tyre, dhe ka edhe mundësi në dyqane dhe tregje. Pengesa e madhe është se përshkrimi shpesh nuk është i qartë., dhe një pjesë e mirë e Y-ve në treg e mirëmbajnë 5V në të dy krahët sepse qëllimi i tyre është të “mbledhin” rrymën, jo ta ndajnë atë.

Kur blini, kërkoni specifikime që tregojnë se njëra anë, ajo që shkon te pritësi, nuk ka lidhje me energjinë elektrike. Nëse shihni se "host" është etiketuar si vetëm për të dhëna ose "pa energji", kjo është një shenjë e mirë.Megjithatë, kontrolloni me kujdes, sepse ajo që ofron shitësi nuk korrespondon gjithmonë me atë që merrni në të vërtetë.

Një tjetër kurth i zakonshëm është gjetja e një produkti që në fakt është një qendër dhe jo një kabllo. Një qendër shton logjikë dhe përputhshmëri midisKjo mund të funksionojë, por ndërfaqja/sintetizuesi juaj mund të mos funksionojë nëpërmjet një qendre dhe kërkon një host të drejtpërdrejtë (sidomos me shumë pajisje audio/MIDI). Dhe nëse përdor një lidhës tipik telefoni celular në anën e "hostit", mund të mos funksionojë me kompjuterin tuaj.

Izolues USB: një alternativë efektive me mbrojtje të shtuar

Përveç kabllit Y, ekziston një zgjidhje shumë efektive: izolatorët USB. Ato veprojnë si një barrierë galvanike midis kompjuterit dhe pajisjes., duke prerë rrugën e zhurmës dhe, ndërkohë, duke ofruar mbrojtje kundër rritjeve të tensionit dhe frikësimeve të tjera elektrike.

Për vite me radhë ishin të shtrenjta, por çmimet kanë rënë mjaft. Ekzistojnë modele nga marka të ndryshme; një nga të cilat përdoruesit rekomandojnë është ai i Olimex., të cilat shkuan nga rreth 60 euro në çmime shumë më të përballueshme. Nëse preferoni të shmangni punët vetë ose keni nevojë për izolim të plotë, një izolator është zakonisht një zgjedhje e sigurt.

Raste reale: çfarë na mësojnë dhe si t'i qasemi diagnozës

Shembulli 1: Një Focusrite Scarlett 2i2 USB 2.0 i lidhur nëpërmjet USB-C me një laptop Lenovo P-51. Përdoruesi percepton një gumëzhitje të qartë 60 Hz, më i fortë kur prek telat dhe kur vendos këmbën zbathur në një dysheme betoniMe një dyshek gome zhurma ulet, por nuk zhduket.

Ata kanë kontrolluar tashmë instalimet elektrike të brendshme të kitarës (nuk ka sythe të dukshme tokëzimi), kanë provuar një stacion doku Anker PowerExpand 7-në-1 (pa kabllo energjie të tokëzuar) dhe kanë përdorur një iFi iDefender+ pa rezultate, gjithashtu pa një hyrje energjie të tokëzuar. Është shumë e vështirë të gjesh stacione USB me tokëzim të vërtetë në burimin e tyre., dhe kjo kufizon efektivitetin e saj në këto raste. Ata nuk kanë provuar asnjë prizë apo laptop tjetër, për shkak të mungesës së aftësive logjistike.

Të dhëna që sugjeron ky skenar: nëse gumëzhitja rritet kur prekni telat ose dyshemenë, Ekziston një referencë masive "mendjengushtësisht e ngushtë" ose dallime të mundshmeNjë izolator USB ose kabllo Y që ndërpret 5V të pritësit (dhe e furnizon atë me energji nga një burim i pastër dhe, nëse është e aplikueshme, i tokëzuar) shpesh bën diferencën. Provimi i një prize tjetër në një qark tjetër është gjithashtu një çelës, megjithëse kjo nuk është gjithmonë e realizueshme në shtëpi.

Shembulli 2: Një Behringer Pro 800 i lidhur me anë të USB-së me një PC, ndërsa audioja shkon në një ndërfaqe Universal Volt, gjithashtu me anë të USB-së. Thjesht duke lidhur portën USB të Pro 800, shfaqet zhurmë në sistemKabllot tashmë kanë unaza ferriti dhe tokëzimi i kutisë së kompjuterit nuk e lëvizi gjilpërën.

Kjo kuti përshtatet me zhurmën "klasike" të përbashkët të energjisë/tokës kur shtohet . Praktika e rekomanduar është të izolohet 5V nga hosti te Pro 800. me një Y vetëm për të dhëna në kompjuter plus një furnizim të veçantë me energji, ose duke ndërthurur drejtpërdrejt një izolator USB. Feritet nuk ndihmojnë shumë me zhurmën 50/60 Hz; dhe tokëzimi i kutisë së PC-së nuk e zgjidh gjithmonë problemin nëse rruga e zhurmës është vetë bus-i USB.

Lista e kontrollit të veprimeve praktike (nga më pak ndërhyrësja te më ndërhyrësja)

Para se të hidheni në punët vetë, ekziston një rend logjik i testimit. Ideja është të izolohet shkaku me sa më pak përpjekje të jetë e mundur. dhe, vetëm nëse nuk jep rezultate, kalohet në zgjidhje më "kirurgjikale".

• Provoni një qendër të furnizuar me energji elektrike nëse tashmë keni një të tillë, duke ditur kufizimet e tij. Nëse qendra nuk e izolon 5V nga hosti, kjo mund të mos ndihmojë., por ndonjëherë zvogëlon zhurmën.
• Nëse keni një pajisje USB të tipit "mbrojtës" ose "filtër", përdoreni atë vetëm me një burim energjie të jashtëm të tokëzuar në hyrjen e saj të energjisë. Pa tokë të vërtetë, efekti i saj mund të jetë margjinal..
• Ndërroni portat dhe kabllot. Disa porte janë më pak "të zhurmshme" se të tjerat, dhe një kabllo e mbrojtur dobët e bën gjithçka më keq.
• Nëse është e mundur, provoni një prizë ose shirit tjetër rryme. Qarqet e ndryshme mund të kenë më pak ndryshim potenciali midis tokave.
• Shmangni nyjet (hub-et) nëse pajisjet tuaja audio/MIDI nuk i mbështesin ato. Ka pajisje që kërkojnë strehues të drejtpërdrejtë dhe dështojnë me ndërmjetës.
• Vendosni kabllon e saktë Y: të dhënat në PC pa 5V dhe energji të jashtme në pajisje. Është zgjidhja më efektive në mënyrë të përsëritshme pa hyrë në izolimin galvanik.
• Konsideroni një izolator USB kur doni të shuani zhurmën që në fillim. Gjithashtu shton mbrojtje nga mbingarkesa..

Detaje teknike që bëjnë diferencën

Kur injektoni energji të jashtme, përdorni një burim të qëndrueshëm dhe cilësor. Ngarkuesit e mirë të celularëve zakonisht janë të mjaftueshëm., por është më mirë nëse janë nga marka të njohura me filtrim të mirë. Ndërsa nuk keni nevojë për një burim mistik "audiofil", është e rëndësishme që të mos shtojë më shumë zhurmë sesa heq.

Kur prisni telin e kuq në Y-in tuaj të bërë në shtëpi, respektoni mbrojtjen dhe rrjetën mbrojtëse. Mundohuni që rrjeta dhe fleta të mbulojnë përsëri nyjet., dhe mos i zgjasni seksionet "në ajër të hapur" shumë gjatë. Një sipërfaqe më e vogël e ekspozuar do të thotë më pak ndërhyrje.

Nëse eksperimentoni me "ngritjen e tokës" në telin e zi drejt kompjuterit, bëjeni këtë me mençuri. Në disa kuvende, heqja e bazës së përbashkët mund të stabilizojë gumëzhitjen., por në të tjera prish referencat dhe shkakton humbje të komunikimit. Jepini përparësi ruajtjes së masës, përveç nëse ofrohen prova të justifikuara.

Kontrolloni me shumë kujdes etiketat e çdo Y-je që blini. Vetëm pse njëri skaj thotë "PWR" nuk garanton që skaji "PC" është pa 5V.Kërkoni për tregues të qartë të "vetëm të dhëna", "pa energji" ose të ngjashme; nëse jo, supozojmë se 5V mund të jetë ende i pranishëm.

Gabime tipike dhe si t'i shmangni ato

Duke besuar se të gjitha feritet rregullojnë zhurmën 50/60 Hz. Jo: Ferritet janë për frekuencë të lartë; i dobishëm kundër RF-së, joefektiv kundër gumëzhimës së rrjetit elektrik dhe sytheve të tokëzimit.

Bli kabllon e parë Y dhe supozo se ai ndan energjinë elektrike. Shumë Y janë të projektuara për të mbledhur rrymën nga dy porta., për të mos ia ndërprerë energjinë hostit. Kontrolloni fletët e të dhënave ose përdorni një multimetër.

Supozojmë se një qendër e "fuqizuar" izolon 5V. Shumica anashkalojnë fuqinë e strehuesitVetëm disa modele ose konfigurime specifike janë vërtet të mjaftueshme.

Përdorni një qendër kur pajisjet kërkojnë strehim të drejtpërdrejtë. Me disa pajisje audio/MIDI, një qendër shton papajtueshmëri dhe nuk është zgjidhje.

Mohimi i çdo aksesori sepse "nuk bëri asgjë" pa e furnizuar/tokëzimin siç duhet. Nëse një filtër/mbrojtës kërkon hyrje energjie të tokëzuar dhe ti nuk ia jep atij, hapësira e tij për manovrim zvogëlohet ndjeshëm.

Shenjat që tregojnë se jeni në rrugën e duhur

Nëse, pasi të keni ndërprerë tensionin 5V në kompjuter dhe ta keni lidhur atë me energji nga një burim i jashtëm, zhurma bie ndjeshëm, ju e keni identifikuar shkakun rrënjësor. Kur gumëzhitja ndryshon kur prek telat ose dyshemenë dhe pastaj zhduket me Y ose izolator, zakonisht konfirmohet që rruga e zhurmës ishte furnizimi me energji/tokëzimi USB.

Nëse mund ta heshtësh sistemin pa prekur asgjë tjetër me një izolator USB, e ke gjetur edhe pikën e duhur. Këto pajisje funksionojnë shumë mirë kur problemi është referenca tokësore. ose bashkime me autobus.

Nëse një qendër e fuqizuar nuk ndryshon asgjë ose i përkeqëson gjërat, mos u habitni. Nuk është mjeti ideal për të prerë 5V nga pritësi., kjo është arsyeja pse kablli Y dhe izolatori bien në sy.

Pyetje të shkurtra të shpeshta

A mund ta furnizojë me energji terminalin Y ndonjë karikues telefoni celular? Në përgjithësi, po, nëse ofron një tension të qëndrueshëm prej 5V dhe mA të mjaftueshëm. Më mirë një markë e besueshme me filtrim të mirë në mënyrë që të mos rikthehet zhurma.

A mund të përdor një kabëll Y të blerë vetëm për të dhëna nëse pajisja ime përdor edhe energji USB? Po, për sa kohë që futni 5V përmes lidhësit PWR. Pa atë energji shtesë, pajisja mund të mos ndizet. ose shkëputje.

Si mund ta zbuloj se cili proces po më pengon të nxjerr një USB "në përdorim" edhe nëse asgjë nuk është e hapur? Ne ju tregojmë gjithçka në këtë link.

A është një Y që "mbledh" rrymën nga dy porta mjaftueshëm i mirë për mua? Jo për këtë. Ato Y japin më shumë amper, por nuk e ndërpresin 5V nga pritësi., që është pikërisht ajo që duhet të shmangni.

A është i rrezikshëm një izolator USB? Modelet e mira janë të sigurta dhe përfshijnë mbrojtje nga mbitensionet. Kontrolloni specifikimet dhe limitin e rrymës për t'u siguruar që mbulon pajisjet tuaja.

Po sikur të dëgjoj ende zhurmë pas gjithë kësaj? Kontrolloni që të mos ketë shtigje të tjera tokëzimi për audion analoge (prizë, XLR, etj.). Ndonjëherë cikli është në lidhjet analoge, jo vetëm në USB. Kutitë DI me ngritje në tokë mund të ndihmojnë në ato zona.

Nëse keni arritur deri këtu, do ta dini tashmë pse zhurma depërton në pajisjet audio USB, pse një shpërndarës i fuqizuar nuk është një zgjidhje për të gjitha problemet dhe si ta ndani "energjinë" nga "të dhënat" me një kabllo Y ose ta eliminoni atë plotësisht me një izolator USB. Kutitë e Focusrite Scarlett 2i2 në një Lenovo P-51 dhe Behringer Pro 800 me një Universal Volt ilustrojnë në mënyrë të përsosur problemin dhe konfirmojnë se ndërprerja e tensionit 5V të hostit ose izolimi i autobusit janë lëvizjet që e ndryshojnë vërtet lojën.