Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Audio µC Störgeräusche


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von Curby23523 N. (Gast)


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Hallo,

ich benutze einen Xmega um einen Ton zu produzieren (hat zwei 12bit 
DACs). Beispielsweise einen Sinus, Dreieck oder auch eine Mischung aus 
mehreren (wird zuerst ein Sample berechnet).

Der zweite DAC Kanal ist eine Steuerspannung, mit dem die Lautstärke 
analog verändert wird mit einem LM13700. Schaltplan ist im Anhang.

Wenn ich meine Kopfhörer an meine Schaltung und/oder einen 
Klinkenstecker hiervon zum Verstärker anschließe höre ich das Signal 
auch sehr sauber - bis auf.. ja bis auf ein Störgeräusch. In der Regel 
ist dies ein relativ hochfrequenter leiser Ton.

Zuerst ging ich davon aus, dass dieser Ton ein fehler in der Berechnung 
des Signals von µC ist (was natürlich nach wie vor sein kann, sonst 
würde ich nicht fragen) - bis ich jedoch folgendes gemacht habe:

An meinem Rechner hängt ein Audiointerface, das ich mit meinem 
Line-Out(siehe Schaltplan) mit dessen Line-In verbunden habe. So kann 
ich den Ton am PC aufnehmen. An das Audio Interface habe ich auch einen 
zusätzlichen Kopfhörer angeschlossen. Folgende Auffälligkeit:

Wenn ich meine Schaltung ausschalte höre ich auf dem Kopfhörer meines 
Audio Interface ein ähnliches Störsignal. Wenn ich die Line Verbindung 
mit meiner ausgeschalteten(!) Schaltung trenne verschwindet dieser.

Ich vermute also, dass evtl. auch meine Schaltung diese Störgeräusche 
verursachen könnte.

Habe ich evtl. in meiner Schaltung einen grundsätzlichen Fehler gemacht, 
dass diese (frequenzabhängigen) Störgeräusche auftreten? Auf dem 
Oszilloskop vom Ausgang des Xmegas, aber auch auf den Line-Out und 
Kopfhörerausgang des LM4865 kann ich wirklich nichts entdeccken.


PS: Bis jetzt habe ich nur C8 ugepolt, weil ich laut Multimeter den 
falschrum im Schaltplan eingezeichnet habe. Das macht aber schonmal 
keine Auswirkung. Ist evtl. der Ausgang zu niederohming oder wird 
irgendwas belastet oder belastet der Lm4865 evtl. den Lm13700?
Danke für eure Hilfe!

von Olaf (Gast)


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> Ich vermute also, dass evtl. auch meine Schaltung diese Störgeräusche
> verursachen könnte.

Dann solltest du auch deine Schaltung zeigen. Oder fallen die +/-5V vom 
Himmel? Und ein Photo von deinem Aufbau kann auch nicht schaden.

Olaf

von Curby23523 N. (Gast)


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Hier im Anhang ein Bild von der Spannungsversorgung und des 
Mikrocontrollers. Es gibt noch ein Midi In-Out und einen separaten DAC, 
der aber weit weg ist und nicht angesteurt wird derzeit. Zusätzlich habe 
ich versucht analoge/digitale Masse zu trennen. Der digitale Teil kriegt 
3,3V, der analoge 5V.

von Curby23523 N. (Gast)


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Und der letzte Teil sind vier Oszillatoren  bzw. astabile 
Multivibratoren. Eine Änderungmdessen Frequenz hat auch keine Auswirkung 
(Trimmer, digitale Masse und 3.3V - keine 5V).

von Olaf (Gast)


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Kuck dir mal an auf welche Frequenz dein geschaltetes Kondensatorwunder 
arbeitet...


Olaf

von Curby23523 N. (Gast)


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Meinst du den ICL7660S? Durch den Boostpin schwingt der normalerweise im 
nicht hörbaren Bereich - schon erfolgreich in anderen AUdioanwendungen 
eingesetzt :). Oder habe ich da etwas falsch gemacht in diesem Fall?

Oder was meinst du?

EDIT: Ich messe eine Frequenz > 21kHz

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Du solltest den Ausgang des ICL7660 auf jeden Fall nochmal über ein 
LC-Filter führen - oder ihn per MC o.ä. auf 40kHz ziehen, weit weg vom 
Hörbereich.

Nils H. schrieb:
> schaltung.png

In so einem Aufbau steht und fällt alles mit der Masseführung. Wie 
siehts da aus? Schön sternförmig und niederohmig?

von Curby23523 N. (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Du solltest den Ausgang des ICL7660 auf jeden Fall nochmal über ein
> LC-Filter führen - oder ihn per MC o.ä. auf 40kHz ziehen, weit weg vom
> Hörbereich.
>
> Nils H. schrieb:
>> schaltung.png
>
> In so einem Aufbau steht und fällt alles mit der Masseführung. Wie
> siehts da aus? Schön sternförmig und niederohmig?

Also der analoge Teil (Schaltung im ersten beitrag) hat eine eigene 
analoge Massefläche, welche sich erst mit dem Rest (digitale Masse) am 
Spannungseingang trifft. Ich route immer erst alle GND Signale von Hand 
und lege dann erst die Masseflächen. Ein Rauschen oder Brummen habe ich 
nicht, jedenfalls hören meine Ohren keines.

Aber den Ausgang des ICL7660s werde ich dann mit einem FIltern füttern. 
Was für Werte soll ich da nehmen und kann ich dann normale Spulen und 
Kondensator nehmen oder müssen das spezielle Bauformen sein?

Der digitale Teil kriegt 3.3V über einen eigenen Spannungsregler, der 
analoge Teil hat 5V.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Nils H. schrieb:
> oder müssen das spezielle Bauformen sein

Sollten als (HF-)Drosseln spezifiziert sein. Für Audio schaden etwa 
grössere Werte (220µH-470µH) nicht, mit 47nF-220nF Kerkos als C.

von olaf (Gast)


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> Aber den Ausgang des ICL7660s werde ich dann mit einem FIltern füttern.

Prüf erstmal ob er wirklich die Ursache ist.

Einen Kanal auf die Spannung, AC koppeln. Verstärker aufdrehen bis du 
ordentlich was siehst. Anderen Kanal an einen der Kondensatoren des 
DCDC-Wandlers und darauf triggern. Wenn die Störung dann syncron ist 
dann hast du die Ursache gefunden.

> Kondensator nehmen oder müssen das spezielle Bauformen sein?

Nimm Drosseln und keine Spulen. So hochohmig wie du es dir erlauben 
kannst. Die sind dann auch kleiner.

Olaf

von Curby23523 N. (Gast)


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Also ungefähr so etwas? Das wäre kein Problem schnell umzusetzen, auf 
der Leiterplatte ist ja auch noch etwas Platz in dem Bereich.

Die -5V versorgen nur den Lm13700, da wird also wirklich kaum Strom 
gezogen, vll. 2mA.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Wahrscheinlich wird der 7660 noch mehr die +5V "verseuchen". Da sollten 
die +5V zu dem per Serieninduktivitaet oder Widerstand (ca. <=10 Ohm) 
vom Rest etwas getrennt werden. Ueberhaupt sind Block-Cs ja schon mal 
keine schlechte Idee, zur Hoechstform laufen die aber auch erst auf, 
wenn sie mit geeigneten Serien-L/R, Ferrritebeads, etc. kombiniert 
werden.

Gruss
WK

von --- (Gast)


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Hallo,

das klingt eher wie eine Masseschleife. Immer dann wenn man den PC mit 
Musikequipment verbindet können solche Problem auftreten.
Das liegt daran, dass der Schutzleiter und die Audiomasse beider Geräte 
verbunden sind.
Kannst du versuchen deinen Line-Out und den Line-In deines PCs mit einem 
Übertrager zu koppeln?
Die gibt es in klein extra für solche Zwecke.
Alternativ kann man das auch fertig kaufen. Nennt sich "DI-Box".
An Endstufen ist für diesen Zweck oft ein extra Schalter dran. Nennt 
sich "Ground Lift".

Wie ist denn deine Schaltung versorgt? Steckernetzteil? Laborquelle?
Check bitte ob nur ein Gerät (nämlich der PC) eine Verbindung auf den 
Schutzleiter hat.

Gruß

von Curby23523 N. (Gast)


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Inzwischen gehe ich davon aus, dass es ein Softwareproblem ist. 
Frequenzen, die einen Ganzzahligen Teiler zur Samplrate aufweisen 
erzeugen keinerlei Artefakte. Die Frequenz 0 erzeugt absolute Stille.

Dennoch wäre ein Filter nach dem ICL7660s finde ich nicht schlecht. Kann 
ich das so, wie vor zwei Beiträgen gezeigt, aufbauen? HF Drossel + 
47-220nF.

Bei Reichelt gäge es Festinduktivitäten, Funkentstördrosseln axial und 
radial. Tut es da eine normale axiale Festinduktivität? Von HF sehe ich 
da leider nirgends etwas.

Aber z.B. diese hier hat 3.7MHz, was ja in HF Bereich fallen würde:
https://www.reichelt.de/Fest-Induktivitaeten-axial/SMCC-220-/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=18198&GROUPID=3179&artnr=SMCC+220%C2%B5&SEARCH=%252A

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