Störungen und Auschaltplopp bei Audio

[Malte _. (malte)]

Hallo,
ich bin dabei einen 4x4 Stereo Audio Umschalter aufzubauen. Zwei der 
Platinen sollen übereinander sitzen und jede zwei Eingänge und zwei 
Ausgänge zur Verfügung stellen. Dabei soll diese wahlweise per USB von 
PC 1 oder PC 2 oder Steckernetzteil versorgt werden.

Etwas Kopfzerbrechen bereitet mir jedoch die Toleranz gegen Störungen, 
wenn die Stromversorgung per USB erfolgt. Ich möchte hinterher nicht 
durch den Umschalter Brummen, Fiepen oder ähnliches hören müssen. 
Derzeit verwende ich einen einfachen mechanischen Umschalter, der 
ersetzt werden soll. An den Ausgängen sollen sowohl Aktivboxen als auch 
ein Kopfhörer betrieben werden.

Außerdem wüsste ich gerne, ob die hier gefundene Schaltung (im Anhang 
ganz unten im Schaltplan)
https://electronics.stackexchange.com/questions/141499/5v-electret-microphone-to-pc-mute-switch-pop-help/141512#141512
ausreichend gegen ein "Plopp" beim Umschalten ist.
Der Ablauf wäre also:
1. 1. Audioquelle ist an den Ausgang geschaltet.
2. Mute Relais zieht an
3. 1ms warten
4. 1. Audioquelle nicht mehr auf Ausgang geschaltet
5. 1ms warten
6. 2. Audioquelle auf Ausgang schalten
7. 1ms warten
8. Mute Relais aus

[Superman (Gast)]

Dann mach aus der einen Millisekunde, wegen der Sicherheit, gleich eine 
ganze Sekunde.

[Stefan F. (Gast)]

Wahnsinn, was für einen Aufand du da treibst. Das gibt es doch alles 
viel kompakter und billiger in einem IC!

Ich fürchte, dass deine Mute Relais selbst ein Knacken verursachen, weil 
sie das Audiosignal ruckartig kurzschließen und wieder freigeben, ohne 
rücksicht auf den aktuellen Signalpegel zu nehmen.

Hättest du du die Umschaltung mit CD4052 gemacht, könntest du lückenlos 
umschalten. Dann hättest du bei jedem Umschaltvorgang nur noch einen 
statt zwei Knackser.

Aber ein richtiges IC dafür würde die Lautstärke sanft herunter regeln, 
dann umschalten und dann wieder hoch fahren.

Ist das eigentlich wirklich eine gute Idee, die Signale einfach kurz zu 
schließen? Mögen deine Quellen das?

[Malte _. (malte)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich fürchte, dass deine Mute Relais selbst ein Knacken verursachen, weil
> sie das Audiosignal ruckartig kurzschließen und wieder freigeben, ohne
> rücksicht auf den aktuellen Signalpegel zu nehmen.
Hmm ja, der AC Anteil wird tatsächlich einfach kurzgeschlossen. Und der 
DC Anteil auch, bis sich die Kondensatoren auf/entladen haben. Ich hatte 
vorher recherchiert und die Schaltung bei stackexchange war die einzige 
die mir plausibel erschien. Eigentlich wäre es besser entweder den 
Nulldurchgang zu erkennen oder ein eine Spule zu nehmen, die ja in 
gewisser weise erst hochohmig ist und mit der Zeit niederohmig. Aber ich 
habe nichts gefunden, wie ich dies dimensionieren soll.

> Hättest du du die Umschaltung mit CD4052 gemacht, könntest du lückenlos
> umschalten. Dann hättest du bei jedem Umschaltvorgang nur noch einen
> statt zwei Knackser.
>
> Aber ein richtiges IC dafür würde die Lautstärke sanft herunter regeln,
> dann umschalten und dann wieder hoch fahren.
Der CD4052 hat 125Ohm Innenwiderstand, ich vermute für einen 32Ohm 
Kopfhörer brauche ich dann sicher wieder einen Verstärker. Ich vermute 
mit allen anderen ICs wäre es ähnlich.

> Ist das eigentlich wirklich eine gute Idee, die Signale einfach kurz zu
> schließen? Mögen deine Quellen das?
Gute frage, ich war davon ausgegangen, dass die Hersteller damit rechnen 
müssen, dass während des Einstecken einer üblichen 3,5mm Klinkenbuchse 
kurzzeitig Ausgang und Masse verbunden sind.

[Stefan F. (Gast)]

Malte _. schrieb:
> oder ein eine Spule zu nehmen, die ja in
> gewisser weise erst hochohmig ist und mit der Zeit niederohmig

Das geht nicht mit Wechselspannung. Audio ist Wechselspannung.

> Der CD4052 hat 125Ohm Innenwiderstand, ich vermute für einen 32Ohm
> Kopfhörer brauche ich dann sicher wieder einen Verstärker.

Ja. Kostet etwa 1 Euro - weniger als die vielen Relais.

Warum machst du den Zirkus überhaupt? Ist das Knacken beim Umschalten so 
tragisch?

[verwirrt (Gast)]

Ich würde für die Umschaltung 2 TDA1029 nehmen, dann ist deine Platine 
nur noch halb so groß und du bist das mechanische Geraffel los.

[verwirrt (Gast)]

...ahhh vergessen, bei denen ploppt auch nix beim umschalten.

[Raoul (Gast)]

Auf der Umschaltplatine müssten nur Pull Down Widerstände sein, dann 
lüden sich die Eingangs- und Ausgangselkos schon vorm Umschalten auf's 
gleiche Potenzial auf und dann ploppt auch nichts mehr.

[Malte _. (malte)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Das geht nicht mit Wechselspannung. Audio ist Wechselspannung.
Hmm schade, wäre ja auch zu einfach gewesen.

> Ja. Kostet etwa 1 Euro - weniger als die vielen Relais.
>
> Warum machst du den Zirkus überhaupt? Ist das Knacken beim Umschalten so
> tragisch?

verwirrt schrieb:
> Ich würde für die Umschaltung 2 TDA1029 nehmen, dann ist deine Platine
> nur noch halb so groß und du bist das mechanische Geraffel los.

Naja, ich habe meine Aktivboxen von Logitech und je nach USB Anschluss 
sind die ziemlich am Fiepen und bei einem Passiv Hub zusammen mit der 
Maus, kann ich damit jede Mausbewegung hören. Da war eine galvanische 
Trennung mit Relais recht verlockend um nicht erst in solche Probleme zu 
geraten. Und weil die passenden Reed Relais bei Reichelt seit Monaten 
ausverkauft sind, hab ich sie bei einer RS Bestellung gleich mit 
bestellt - aber da gabs die nur in vielfachen von 10. Bei 16 fürs 
Umschalten sind also noch 4 übrig. Und da die Surroundboxen beim 
Umschalten mit dem mechanischem Schalter immer ein Plopp erzeugen bei 
dem ich Sorge habe die Nachbarn zu wecken, war es recht naheliegend die 
für die Vermeidung selbiges einzusetzen. Aber stimmt schon, eigentlich 
muss ich hier nur die Reinfolge ändern - erst Audio umschalten, dann 
Surround+Beamer ein. Und beim Ausschalten umgekehrt.

[Stefan F. (Gast)]

Malte _. schrieb:
> Naja, ich habe meine Aktivboxen von Logitech und je nach USB Anschluss
> sind die ziemlich am Fiepen und bei einem Passiv Hub zusammen mit der
> Maus, kann ich damit jede Mausbewegung hören.

Das hat aber nichts mit dem Knacken beim Umschalten zu tun. Für diesen 
Effekt sind in der Regel zwei andere Ursachen verantwortlich:

a) Eine Masseschleife, die wie eine Spule wirkt und elektromagnetische 
Felder empfängt. Manchmal hilft es, alle betroffenen Geräte in die selbe 
6-fach Steckdosenleiste zu stecken. Wenn das nicht genügt, helfen solche 
Mantelstromfilter: 
https://www.amazon.de/Suppression-Filter-Bluetooth-Speaker-Isolator/dp/B01LX0H29W 
, das sind Audio-Übertrager zur galvanischen Trennung der Stromkreise.

Das ist ganz typisch, wenn man die GND Leitungen vom PC und Fernseher 
miteinander verbindet, während der Fernseher über die Antennenleitung 
(oder Kabel-TV) geerdet ist.

b) Ein elektromagnetisches Störfeld von einem Gerät streut direkt in den 
Verstärker oder die Lautsprecher ein. In diesem Fall treten die 
Geräusche auch auf, wenn man sämtliche Audioquellen und Eingangs-Kabel 
abklemmt.

Ich hatte das im Büro. Die eigentliche Quelle konnte ich nicht finden 
(vermutlich außerhalb des Raumes), aber die Geräusche verschwanden, 
nachdem ich den Subwoofer (der auch den Verstärker enthält) einen Meter 
verschoben habe.

> Aber stimmt schon, eigentlich muss ich hier nur die Reihenfolge
> ändern - erst Audio umschalten, dann Surround+Beamer ein.

Oder gar nicht umschalten, sondern die vier Quellen zusammen mischen und 
Masseschleifen ggf. mit Mantelstromfiltern (Übertrager) unterbrechen.