Pag-aalis ng ingay sa mga USB audio interface: sanhi, trick, at totoong solusyon

Kapag nagkonekta ka ng audio interface, synth, o anumang iba pang musical device sa pamamagitan ng USB sa iyong computer at nagsimulang makarinig ng buzz, popping, o interference, nakakadismaya ang pakiramdam. Ito ay isang mas karaniwang problema kaysa sa tila., at hindi ito nakikilala sa pagitan ng mga tatak o saklaw: nangyayari ito sa mga interface, controller, synthesizer at halos anumang kagamitan na tumatanggap ng kapangyarihan o data sa pamamagitan ng USB.

Ang ugat ng isyu ay halos palaging nakasalalay sa kung paano naglalakbay ang kapangyarihan at data nang magkasama sa pamamagitan ng USB cable. Sa parehong kurdon, ang 5V na linya (at ground) ay kasama ng D+ at D-, at ang power na ibinibigay ng computer ay hindi idinisenyo na may high-fidelity na audio sa isip, ngunit sa halip ay may mga mouse, keyboard, memory, at iba pang mga peripheral na mababa ang demand. Ito ang dahilan kung bakit pumapasok ang mga ingay mula sa panloob na aktibidad ng computer (CPU, fan, switching converter) at iba pang konektadong device. Susunod, malalaman natin ang lahat tungkol sa Paano alisin ang ingay mula sa USB audio interface. 

Bakit lumilitaw ang ingay ng USB sa audio equipment

Sa loob ng karaniwang USB cable mayroong apat na konduktor: pula (5V), itim (lupa), puti (data-) at berde (data+). Ang susi ay ang 5V na linya na nagmumula sa computer ay karaniwang "marumi", na may nakapatong na mga huwad na ingay na dulot ng mismong kagamitan at mga peripheral nito. Ang dumi na ito ay kumokonekta sa audio system, na bumubuo ng mga huni, pagsirit, o interference na minsan ay nag-iiba depende sa pag-load ng processor o maging sa bilis ng fan.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi eksklusibo sa anumang partikular na brand: maaga o huli, maraming user ang makakaranas nito. Ang tunay na nakakadismaya ay ang pagkasira nito sa karanasan at kalidad., lalo na sa pagre-record, live o kritikal na mga kapaligiran sa pagsubaybay kung saan hindi na katanggap-tanggap ang ugong.

Bilang karagdagan, mayroong isang nagpapalubha na kadahilanan: ang ilang mga ingay ay tumataas kapag hinawakan ang mga bahagi ng metal, mga string, o kahit na sa sahig, depende sa kung paano tinutukoy ang masa. Kung "napansin" ng system ang iyong katawan, maaari itong mag-iba sa antas ng halumigmig., isang bagay na akma sa karaniwang 50/60 Hz at sa mga harmonika nito kapag may mga ground loop o potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga kagamitan.

Para bang hindi iyon sapat, ang ilang mga cable ay may kasamang mga ferrite ring bilang pamantayan at hindi gumagawa ng mga himala: Tumutulong ang mga ferrite sa high-frequency interference, ngunit wala silang magagawa upang matugunan ang mababang dalas ng ugong na dulot ng mga power supply/grounds. Samakatuwid, bagama't nag-aambag sila, bihira nilang lutasin ang mga kasong ito nang mag-isa.

Bakit hindi laging nalulutas ng isang powered hub ang problema

Ang isang karaniwang reaksyon ay ang intercalate isang USB hub na may sariling power supplyMakatuwirang pag-isipan ito: kung ang hub ay "nagbibigay" ng kapangyarihan, marahil ang ingay ng computer ay titigil sa pagpasok. Ang problema ay maraming mga hub ang nagpapanatili sa kapangyarihan ng host na na-bypass. kasama ang natitirang bahagi ng bus, upang ang "marumi" na 5V ay naroroon pa rin at nagpapatuloy ang ingay.

Nangangahulugan ba ito na hindi gumagana ang powered hub? Hindi naman kailangan. Kung mayroon ka na, subukan ito dahil minsan nakakatulong ito, ngunit pinakamainam na huwag itong balewalain. Maraming mga modelo ang hindi naghihiwalay ng power supply mula sa host, at kahit na mayroon silang panlabas na power supply, hindi nila pinuputol ang landas kung saan ang ingay ay maaaring makalusot.

Ang solusyon sa Y-cable: paghihiwalay ng data at kapangyarihan

Ang pinakasimpleng alternatibo ay ang pisikal na paghiwalayin ang kapangyarihan mula sa data, upang ang computer ay "nakikipag-usap" lamang sa device, ngunit hindi ito pinapagana. Ito ay nakakamit gamit ang isang USB audio-ready na Y-cable., na may tatlong connector: ang isa ay papunta sa computer (data na walang 5V), isa pa sa power source (PWR) at ang pangatlo sa iyong interface/synth.

Sa mga cable na ito, ang signal na papunta sa computer ay dapat na may eksklusibong D+ at D- (berde at puti), na iniiwan ang pulang 5V wire na nakadiskonekta. Tingnan ang pag-label: karaniwang ipinapakita nito ang "PC" at "PWR" upang pag-iba-iba ang nangyayari sa bawat panig. Hindi lahat ng Y-type na connector sa market ay angkop: marami ang idinisenyo para sa iba pang gamit at pinananatiling konektado ang power kung saan hindi dapat.

Kung mayroon kang Y at hindi mo napansin ang pagbuti, mayroong isang malinaw na pagsubok: Gupitin ang pulang wire sa seksyong papunta sa computerSa pamamagitan ng pag-alis ng 5V na iyon mula sa host, tinitiyak mong hindi pinapagana ng port ang device, kaya inaalis ang ingay na iyon. Mula doon, papaganahin mo ang device mula sa isang hiwalay na pinagmulan.

Paano gumawa ng sarili mong cable (DIY) hakbang-hakbang

Kung ikaw ay isang DIY enthusiast, maaari mong i-convert ang isang male/female USB extension cable sa isang hindi pinapagana na data cable sa iyong computer, at magdagdag din ng karagdagang input para mag-inject ng malinis na 5V sa device. Ang bentahe ng DIY ay ang pagpili mo ng mga konektor at haba ayon sa gusto mo., at alam mo kung ano mismo ang konektado at kung ano ang hindi.

Kapag binuksan mo ang cable, makikita mo ang isang mesh ng mga wire at isang metal foil. Parehong gumaganap bilang panangga. Sa loob, makikita mo ang apat na mahahalagang konduktor: pula (5V), itim (lupa), puti (D-), at berde (D+). Ang gawain ay binubuo ng "pagsira" sa 5V sa seksyon patungo sa computer: Huwag ikonekta ang pula sa gilid na iyon, at hayaan lamang ang data na dumaan.

Upang mapanatili ang iyong regular na mga kable, pinakamahusay na gumamit ng murang extension cord. Sa gunting at insulating tape mayroon kang sapatMaingat na alisin ang takip, paghiwalayin ang mesh at foil, tukuyin ang mga wire, at putulin ang pulang kawad kung saan ito dumampi. I-insulate nang mabuti ang mga dulo upang walang ma-expose o mahawakan.

At ang (itim) masa? Mayroong mga nuances dito. Ang pagpapadala ng USB ay balanse ng data, ngunit ang ground ang referenceSa maraming pagkakataon, pinakamahusay na panatilihin ito. Kung magpapatuloy pa rin ang isang loop o hindi humupa ang ingay, maaari mong subukang huwag ikonekta ang itim na lead sa computer bilang isang "ground lift" (katulad ng makikita sa maraming DI box). Gayunpaman, maliban kung talagang kinakailangan, sa pangkalahatan ay mas mainam na panatilihin ang karaniwang batayan.

Kapag ang computer ay hindi na nagbibigay ng 5V, ang computer ay mangangailangan ng kapangyarihan mula sa kung saan. Dito pumapasok ang ikatlong connector ng Y.: Ikonekta ang 0V at 5V mula sa isang panlabas na supply ng kuryente sa mga itim at pulang wire ng seksyon na humahantong sa device. Maaari mong i-cannibalize ang isang USB cable para makuha ang male connector na pupunta sa power supply at i-splice/solder ito kung naaangkop.

Paghihinang o pag-twist ng mga wire? Mas mainam ang paghihinang, ngunit kung hindi ka sanay, isang mahusay na pambalot na may isang masaganang layer ng insulating tape makakaalis ka sa isang masikip na lugar. Siguraduhing matibay ang mga splice, mas mainam na protektado ng heat shrink, at hindi ka maglalagay ng shorts o kritikal na pagkawala ng panangga.

Mga komersyal na cable at karaniwang mga pitfalls kapag binili ang mga ito

Kasama sa ilang manufacturer ang mga "data sa isang dulo, power on the other" kasama ng kanilang mga produkto, at mayroon ding mga opsyon sa mga tindahan at marketplace. Ang malaking hadlang ay madalas na hindi malinaw ang paglalarawan., at ang isang magandang bahagi ng mga Y sa merkado ay nagpapanatili ng 5V sa magkabilang braso dahil ang layunin nila ay "sumama" ang kasalukuyang, hindi paghiwalayin ito.

Kapag bumibili, hanapin ang mga detalye na nagpapahiwatig na ang isang dulo, ang pupunta sa host, ay walang konektadong kuryente. Kung nakikita mong ang "host" ay may label na data-only o "walang kapangyarihan," magandang senyales iyon.Gayunpaman, suriing mabuti, dahil ang inaalok ng nagbebenta ay hindi palaging tumutugma sa kung ano ang aktwal mong natatanggap.

Ang isa pang karaniwang pitfall ay ang paghahanap ng isang produkto na talagang isang hub at hindi isang cable. Ang isang hub ay nagdaragdag ng lohika at pagiging tugma sa pagitan: Maaaring gumana ito, ngunit maaaring hindi gumana ang iyong interface/synth sa pamamagitan ng hub at nangangailangan ng direktang host (lalo na sa maraming audio/MIDI device). At kung gumagamit ito ng pangkaraniwang connector ng cell phone sa gilid ng "host", maaaring hindi ito gumana sa iyong computer.

USB isolator: isang epektibong alternatibo na may karagdagang proteksyon

Bilang karagdagan sa Y-cable, mayroong isang napaka-epektibong solusyon: USB isolator. Nagsisilbi silang galvanic barrier sa pagitan ng computer at ng device., pinuputol ang daanan ng ingay at, sa proseso, nag-aalok ng proteksyon laban sa mga power surges at iba pang mga electrical scares.

Sa loob ng maraming taon sila ay mahal, ngunit ang mga presyo ay medyo bumaba. May mga modelo mula sa iba't ibang tatak; ang isang inirerekomenda ng mga gumagamit ay ang mula sa Olimex., na mula sa humigit-kumulang €60 hanggang sa mas abot-kayang presyo. Kung mas gusto mong iwasan ang DIY o kailangan ng kabuuang pagkakabukod, ang isang isolator ay karaniwang isang ligtas na taya.

Mga totoong kaso: kung ano ang itinuturo nila sa amin at kung paano lapitan ang diagnosis

Halimbawa 1: Isang Focusrite Scarlett 2i2 USB 2.0 na nakakonekta sa pamamagitan ng USB-C sa isang Lenovo P-51 na laptop. Nakikita ng user ang isang malinaw na 60 Hz hum, mas malakas kapag hinawakan ang mga string at kapag inilalagay ang hubad na paa sa isang kongkretong sahigGamit ang isang rubber mat ay binabaan ang ingay, ngunit hindi ito nawawala.

Nasuri na nila ang internal wiring ng gitara (walang nakikitang ground loops), sinubukan ang Anker PowerExpand 7-in-1 dock (walang grounded power cable), at gumamit ng iFi iDefender+ na walang resulta, at wala ring grounded power input. Napakahirap na makahanap ng mga USB dock na may totoong lupa sa kanilang pinagmulan., at nililimitahan nito ang pagiging epektibo nito sa mga kasong ito. Hindi pa nila sinubukan ang anumang ibang outlet o laptop, dahil sa kakulangan ng mga kakayahan sa logistik.

Mga pahiwatig na iminumungkahi ng sitwasyong ito: kung tumataas ang paghiging kapag hinawakan mo ang mga string o sahig, Mayroong isang "makitid na pag-iisip" na sanggunian ng masa o mga potensyal na pagkakaibaAng USB isolator o Y-cable na pumutol sa 5V ng host (at pinapagana ito mula sa malinis, at kung naaangkop, grounded, source) ang kadalasang gumagawa ng pagkakaiba. Ang pagsubok ng isa pang outlet sa ibang circuit ay isa ring bakas, bagama't hindi ito palaging magagawa sa bahay.

Halimbawa 2: Isang Behringer Pro 800 na nakakonekta sa pamamagitan ng USB sa isang PC, habang ang audio ay napupunta sa isang Universal Volt interface, sa pamamagitan din ng USB. Ikinonekta lang ang USB port ng Pro 800, lumilitaw ang ingay sa systemAng mga cable ay mayroon nang mga ferrite ring at ang pag-ground ng PC case ay hindi nakagalaw sa karayom.

Ang case na ito ay umaangkop sa "classic" shared power/ground noise kapag nagdaragdag ng . Ang inirerekomendang kasanayan ay ihiwalay ang 5V mula sa host patungo sa Pro 800 na may data-only na Y sa computer kasama ang isang hiwalay na power supply, o direktang interposing sa isang USB isolator. Ang mga ferrite ay kaunting tulong sa 50/60 Hz hum; at ang pag-ground sa PC case ay hindi palaging malulutas ang problema kung ang landas ng ingay ay ang USB bus mismo.

Checklist ng mga praktikal na aksyon (mula sa pinakamaliit hanggang sa pinakapanghihimasok)

Bago ka tumalon sa DIY, mayroong isang lohikal na pagkakasunud-sunod ng pagsubok. Ang ideya ay upang ihiwalay ang dahilan na may pinakamababang pagsisikap na posible. at, kung hindi ito magbubunga, magpatuloy sa mas maraming "kirurhiko" na solusyon.

• Subukan ang isang powered hub kung mayroon ka na, alam ang mga limitasyon nito. Kung hindi ihiwalay ng hub ang 5V mula sa host, maaaring hindi ito makatulong., ngunit minsan nakakabawas ito ng ingay.
• Kung mayroon kang USB na "defender" o "filter" na uri ng device, gamitin lamang ito sa isang panlabas na pinagmumulan ng kuryente na naka-ground sa power input nito. Kung walang tunay na lupa ang epekto nito ay maaaring marginal..
• Magpalit ng mga port at cable. Ang ilang mga port ay hindi gaanong "maingay" kaysa sa iba, at ang cable na may mahinang kalasag ay nagpapalala sa lahat.
• Kung maaari, subukan ang isa pang outlet o power strip. Ang iba't ibang mga circuit ay maaaring magkaroon ng mas kaunting potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga lupain.
• Iwasan ang mga hub kung hindi sinusuportahan ng iyong audio/MIDI equipment ang mga ito. May mga device na nangangailangan ng direktang host at nabigo sa mga tagapamagitan.
• Ilapat ang tamang Y cable: data sa PC na walang 5V at external power sa device. Ito ang pinakamabisang solusyon na paulit-ulit nang hindi pumapasok sa galvanic isolation.
• Isaalang-alang ang isang USB isolator kapag gusto mong pigilin ang ingay sa simula. Nagdaragdag din ito ng proteksyon ng surge..

Mga teknikal na detalye na gumagawa ng pagkakaiba

Kapag nag-inject ng panlabas na enerhiya, gumamit ng matatag at de-kalidad na mapagkukunan. Karaniwang sapat ang mga disenteng mobile charger., ngunit mas mabuti kung ang mga ito ay mula sa mga kilalang tatak na may mahusay na pag-filter. Bagama't hindi mo kailangan ng mystical na "audiophile" na pinagmulan, mahalaga na hindi ito magdagdag ng mas maraming ingay kaysa sa inaalis nito.

Kapag pinutol mo ang pulang wire sa iyong lutong bahay na Y, igalang ang panangga at screening. Subukang kunin muli ang mesh at sheet upang masakop ang mga joints., at huwag pahabain nang masyadong mahaba ang mga seksyong "open air". Ang mas kaunting nakalantad na lugar sa ibabaw ay nangangahulugan ng mas kaunting interference.

Kung mag-eksperimento ka sa "ground lift" sa itim na wire patungo sa computer, gawin ito nang may pag-iisip. Sa ilang mga pagtitipon, ang pag-alis ng karaniwang lupa ay maaaring magpatatag ng ugong., ngunit sa iba ay sinisira nito ang mga sanggunian at nagiging sanhi ng pagkawala ng komunikasyon. Unahin ang pagpapanatili ng misa maliban kung ibinigay ang makatwirang ebidensya.

Suriin ang mga label ng anumang Y na bibilhin mo nang maingat. Dahil lang sa isang dulo na nagsasabing "PWR" ay hindi ginagarantiya na ang "PC" na dulo ay walang 5V.Maghanap ng mga tahasang indikasyon ng "data-only," "walang kapangyarihan," o katulad; kung hindi, ipagpalagay na ang 5V ay maaaring naroroon pa rin.

Mga karaniwang pagkakamali at kung paano maiiwasan ang mga ito

Naniniwala na ang lahat ng mga ferrite ay nag-aayos ng 50/60 Hz hum. hindi: Ang mga ferrite ay para sa mataas na dalas; kapaki-pakinabang laban sa RF, hindi epektibo laban sa mains hum at ground loops.

Bilhin ang unang Y-cable at ipagpalagay na pinaghihiwalay nito ang kapangyarihan. Maraming Y's ang idinisenyo upang isama ang kasalukuyang mula sa dalawang port., hindi para putulin ang kapangyarihan ng host. Suriin ang mga data sheet o gumamit ng multimeter.

Ipagpalagay na ang isang "pinapatakbo" na hub ay naghihiwalay ng 5V. Karamihan ay lumalampas sa kapangyarihan ng host. Ilang partikular na modelo o configuration lang ang talagang pumutol dito.

Gumamit ng hub kapag ang kagamitan ay nangangailangan ng direktang pagho-host. Sa ilang partikular na audio/MIDI device, nagdaragdag ang hub ng mga hindi pagkakatugma at hindi ito solusyon.

Ang pagtanggi sa anumang accessory dahil ito ay "walang nagawa" nang hindi ito maayos na pinapakain/pinagbabatayan. Kung ang isang filter/defender ay nangangailangan ng grounded power input at hindi mo ibinibigay sa kanya, ang kanyang silid para sa pagmamaniobra ay bumagsak.

Mga senyales na nasa tamang landas ka

Kung, pagkatapos i-cut ang 5V sa computer at paganahin ito mula sa isang panlabas na pinagmulan, ang ingay ay kapansin-pansing bumaba, natukoy mo ang ugat na sanhi. Kapag ang buzz ay nag-iiba kapag hinahawakan ang mga string o sahig at pagkatapos ay nawala sa Y o isolator, kadalasang kinukumpirma na ang landas ng ingay ay ang USB power/ground.

Kung maaari mong patahimikin ang system nang hindi hinawakan ang anumang bagay gamit ang isang USB isolator, natamaan mo rin ang iyong ulo. Ang mga device na ito ay gumagana nang mahusay kapag ang problema ay ground reference. o mga coupling sa pamamagitan ng bus.

Kung ang isang pinapagana na hub ay hindi nagbabago o nagpapalala ng mga bagay, huwag magulat. Hindi ito ang perpektong tool upang putulin ang 5V mula sa host., kaya naman namumukod-tangi ang Y-cable at ang isolator.

Maikling FAQ

Maaari bang paandarin ng anumang charger ng mobile phone ang Y-terminal? Sa pangkalahatan, oo, kung naghahatid ito ng isang matatag na 5V at sapat na mA. Mas mahusay na isang maaasahang brand na may mahusay na pag-filter para hindi na muling mag-ingay.

Maaari ba akong gumamit ng biniling data-only na Y kung gumagamit din ang aking device ng USB power? Oo, hangga't nag-input ka ng 5V sa pamamagitan ng PWR connector. Kung wala ang sobrang lakas na iyon, maaaring hindi mag-on ang appliance. o idiskonekta.

Paano ko malalaman kung aling proseso ang pumipigil sa akin na i-eject ang isang USB drive na "ginagamit" kahit na walang bukas? Sinasabi namin sa iyo ang lahat sa link na ito.

Ang isang Y na "sums" kasalukuyang mula sa dalawang port ay sapat na mabuti para sa akin? Hindi para dito. Ang mga Y na iyon ay nagbibigay ng mas maraming amp, ngunit hindi nila pinuputol ang 5V mula sa host., na kung ano mismo ang kailangan mong iwasan.

Mapanganib ba ang USB isolator? Ligtas ang mga mahuhusay na modelo at may kasamang proteksyon sa surge. Suriin ang mga pagtutukoy at kasalukuyang limitasyon upang matiyak na sakop nito ang iyong kagamitan.

Paano kung mag-ingay pa rin ako pagkatapos ng lahat ng ito? Suriin na walang ibang ground path para sa analog audio (jack, XLR, atbp.). Minsan ang loop ay nasa mga analog na koneksyon, hindi lang sa USB. Ang mga DI box na may ground lift ay makakatulong sa mga lugar na iyon.

Kung naabot mo na ito, malalaman mo na kung bakit gumagapang ang ingay sa USB audio equipment, kung bakit hindi panacea ang powered hub, at kung paano paghiwalayin ang "power" mula sa "data" gamit ang Y-cable o alisin ito nang buo gamit ang USB isolator. Ang mga kaso ng Focusrite Scarlett 2i2 sa isang Lenovo P-51 at ang Behringer Pro 800 na may Universal Volt perpektong halimbawa ng problema at kumpirmahin na ang pagputol sa host 5V o paghiwalay sa bus ay ang mga galaw na talagang nagbabago sa laro.