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[SPDIF-DAC] Knacken, Rauschen, Brummen - dreckiger Saft, odr wat? EMI glätten?

hiZwerg

Cadet 4th Year
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Sehr geehrtes Forum, :)

vor mir liegt ein Gerät, dass mit "DAC-SPDIF to 3.5mm/R/L" beschriftet ist, dieses hier.

Meine Konfiguration ist Folgende:
[PC] → [3,5mm Klinke] → [Samsung P2770HD] → [SPDIF/TOSlink Optik-Faser] → [DAC] → [3.5mm Klinke] → [Logitech X-210]

Fehlermodus:
Es macht was es soll, aber schlecht. Wie der Fehlermodus klingt habe ich mit meinem mobilen Handkommunikator aufgezeichnet, siehe Anhang anzeigen 519586 (zip-Archiv: 4 x 3gpp-Audio). Auch wenn ich den DAC optisch mit dem PC kopple: der gleiche Fehlermodus, nur etwas weicherer Sound. Schon irgendwie absurd, dieses Brummen, das vom P2770HD-USB kommt ist durchaus beruhigend und für Audioproduktionen als Sample brauchbar - ist dennoch ein Fehlermodus! m)

Etwas sanfte Klugschiss-Prävention / Kontexterweiterung:
Ja, der P2770HD hat einen 3,5mm Klinke-Ausgang und ich könnte X-210 auch daran koppeln. Dies nicht zu tun ist durch dessen Alter (ca. 2009) und den Buchsen-Verschleiß begründet - wird oft um ca. 45° gedreht, was gelegentlich den Ausfall von Kanal R oder L verursacht. Ja, ich könnte X-210 auch direkt an den PC koppeln, aber nein, der P2770HD wird auch als TV genutzt und ich habe (noch) keinen Mixer, daher wird der PC quasi durchgereicht wenn der DVI-Eingang genutzt wird und seit ein paar Tagen optisch/digital ausgegeben.

Schlussfolgerung:
Ich schätze über ausreichend Laienwissen zu verfügen (thank you Tough Aussi Bloke Dave Jones), um den Fehlermodus valide als "dreckige Stromversorung" (EMI / Ripple) klassifizieren zu können. Der DAC bekommt anscheinend unsauberen Eingangsstrom, der quasi wie eine Trägerwelle funktioniert, auf die das Ausgabesignal aufmoduliert wird - darum höre ich knacken, rauschen und brummen, schätzungsweise durch CPU/GPU/etc. verursacht.

Lösungsansatz #1:
Ich brauche anscheinend eine Baugruppe, die die Stromversorgung zum DAC glättet bzw. säubert. Da das 5V-Netzteil (von einem Level 1 WBR-6001) den am geringsten schlechten Felhermodus verursacht, bevorzuge ich eine Lösung aus dessen Basis. An diesem Punkt ist das Limit meines Lateins allerdings überschritten, denn ich habe 0-Peilung wie man Spannung glättet.

:stacheln: Wer mir also eine einigermaßen preiswerte Schaltung liefert, die ich selbst zusammen löten und zwischen Netzteil und DAC klemmen kann UND zudem begründen kann, warum das eine funktionierende Problemlösung ist, ähm … ja, der bekommt einen Smiley von mir, oder zwei, vielleicht auch drei :D außerdem wird das hier im Forum für alle nützlich dokumentiert, yay o// (Wen Du in Hamburg (DE) wohnst, kann ich dich zum Dank auch auf ein Bier, Wein, Mate, etc. einladen)

Lösungsansatz #2:
Ich spiele mit dem Gedanken für meine IT-Infrastruktur eine USV (ca. 1KW) anzuschaffen. Diese Dinger wirken anscheinend auch glättend - allerdings schaltungsbedingt nur zwischen Wand-Steckdose und USV-Ausgangs-Steckdose. Wenn der USV-Ausgang keine ausreichende Kapazität (C?) hat um Verbrauchsschwankungen durch den PC kompensieren (glätten) zu können wäre dieser Ansatz obsolet. Analysen, Tipps und Empfehlungen sind auch für #2 willkommen.

Lösungsansatz #3:
Einen Mixer mit mindestens 2 optischen Eingä…ähm…nope, mein Gelddrucker ist gerade defekt, verworfen ;)

Spezifikation für willkommenen Klugschiss:
Analysen, Tipps und Empfehlungen -ausshließlich :)
 
Zuletzt bearbeitet: (fixed: kaputter Anhang)
Welches NT ist im PC verbaut?
Gibt es unterschiede wenn verschieden USB-Buchsen genutzt werden?
 
Diese Frage interessiert mich theoretisch auch sehr.

Das einzige was bei mir jemals gegen dieses Art von Störgeräuschen geholfen hat ist Studio Equipment mit symmetrischer Verkabelung, sowohl an den Lautsprechern, als auch am Kopfhörerverstärker.

Seit dem ist endlich Ruhe, ohne würde meine GTX 970 trotz Firewire interface das Lied vom Tod pfeifen..
 
Am besten verwendest du ein Trafonetzteil -> kaum Ripple.

Schaltnetzteile und Audio sind immer eine sehr schlechte Kombination. Ich nehme (ohne Nachzuschauen) an das Netzteil deines Routers ist auch ein Schaltnetzteil.
 
Ein "be quiet! Straight Power E9-CM 680W", siehe Signatur. Es kann 80+ gold und ist sogar etwas effizienter als das E10-Modell.
 
Du könntest mal versuchen, einen Elektrolytkondensator (ca. 1000 Mikrofarad) und parallel zum Elko, einen Keramikkondensator (ca. 0,1 Mikrofarad) dazu zu schalten (Auf Polung beim Elko achten!). Eventuell Hilft das.

Eventuell noch dazu oder nur:
Den Pluspol, 1mal um einen Ferrittkern wickeln oder durch einen Ferritring stecken. Die dadurch enstehende Induktivität, sollte Hochfrequente Spannungen/Ströme etwas dämpfen.
 
Zuletzt bearbeitet:
confirmed, es ist ein Schaltnetzteil
IMG_20151012_191037.jpg

... ist mein PC-Netzteil ein Trafo-Netzteil?

Das liefert 3A auf der 5V-StrandBy-Schiene - davon wollte ich eh Redneck-Style etwas für eine LED-Uhr im 5,25"-Schacht abzweigen und habe auch schon eine passende 15cm ATX24-Verlängerung, da sollte ausreichend Saft übrig bleiben um den DAC zu betreiben. (?)
Ergänzung ()

@rg88 Anhang zweiter Versuch: Anhang anzeigen dreckiger Saft.7z oder Anhang anzeigen dreckiger Saft.zip
 
Anhang funktioniert :)
Auch wenn ich der Hinsicht kein Experte bin habe ich doch bis vor kurzem exakt das selbe Problem gehabt.
Ich hörte auch je nach PC-Auslastung quasi exakt die selben Störgeräusche. Ich hab auch ewig nach nem Fehler gesucht, anderen Stromkreis benutzt und was weiß ich was nicht noch alles. Abhilfe schaffte eigentlich nur eine hohe CPU-Auslastung. Dann musste ich gewzungenermaßen mein 3,5 Klinke-Kabel zu Cinch tauschen, wegen Umzug. Hab mit gleicht ein hochwertigeres gekauft.
Siehe da: Alle Störgeräusche sind verschwunden.
Erster Gedanke: Klar andere Wohnung, anderer Stromkreislauf. Altes Kabel angesteckt: Selber Fehler.
Bei mir lags definitiv am Kabel.
Das Kabel am Handy zu den Lautsprechern -> Kein Problem
Vom PC zu den Lautsprechern -> genau deine Störgeräusche
 
Bartmensch schrieb:
…Ich werfe mal den Fachbegriff "Galvanische Trennung" in den Raum.
Das gibts auch hier zu kaufen: http://www.amazon.de/NF-Entstörfilter-Frequenz-20-galvanische-Trennung/dp/B000M6ZIZY

Danke für den Hinweis. Das sieht wie ein Ferrit aus: ich habe noch zwei von denen an einem semi-gescheiterten Versuch ein VGA-Kabel aus einem Drucker-Kabel zu MacGyvern. Folgende Konfiguration (ja, mit Schaltnetzteil) ist NICHT die Lösung des Problems:
IMG_20151012_194635.jpg

Galvanische Trennung lese ich später.
Ergänzung ()

LeahpaR schrieb:
Du könntest mal versuchen, einen Elektrolytkondensator (ca. 1000 Mikrofarad) und parallel zum Elko, einen Keramikkondensator (ca. 0,1 Mikrofarad) dazu zu schalten (Auf Polung beim Elko achten!). Eventuell Hilft das.

Eventuell noch dazu oder nur:
Den Pluspol, 1mal um einen Ferrittkern wickeln oder durch einen Ferritring stecken. Die dadurch enstehende Induktivität, sollte Hochfrequente Spannungen/Ströme etwas dämpfen.

Warum nur den Pluspol?

Caps habe ich gerade keine zur Hand - werde ich aber bestellen und testen. Vielleicht, kannst du meine Laienhafte Theorie korrigieren oder bestätigen: Kondensatoren (Caps) funktionieren wir extrem schnelle Akkus; wird ein Cap parallel zur (Hochfrequenz-/Audio-)Signal-Leitung integriert, lädt sich dieser durch (Spannungs-/Eingabe-)Spitzen (Ripple) auf und entlädt sich im Laufe zukünftiger Operation, allerdings unhörbar, weil relativ langsam - ähnlich wie ein (Prall-)Puffer bei Güterwagons, oder Stoßdämpfer beim Auto. (?)
Ergänzung ()

:watt: Was kürzlich bei "Lernen durch Versuch und Irrtum - Episode 2" geschah:

Folgender Versuchsaufbau, mit Ferriten am Schaltnetzteil, ist ebenfalls NICHT die Lösung des Problems
IMG_20151012_210159.jpg

Vorschau auf Episode 3:
Versuchsaufbau mit Kondensatoren nach @LeahpaR - dauert ein paar Tage, Recherche, Bestellung, Bezahlung, Abholung, etc.
Diese url=http://www.ebay.de/itm/151147740386]Artikelbeschreibung* erzeugt begründete Hoffnung auf Bestätigung der These

Vorschau auf Episode 4:
Versuchsaufbau mit Trafonetzteil nach @maccaveli - muss auch erst bestellt und geliefert werden, obsolet bei Erfolg in Ep3
(Ich Vollhonk hab so'n ding neulich erst verkauft :hammer_alt:)

Falls das bisher nicht ausreichend eindeutig war: ich werden den Projektverlauf in diesem Thread dokumentieren.

*danke CB, ich darf mal wieder keine eBay-Links posten - warum hat das beim ersten Post funktioniert? m(
Ergänzung ()

Robo32 schrieb:
…Gibt es unterschiede wenn verschieden USB-Buchsen genutzt werden?

Soeben am ASRock H97M-ITX/ac Mainboard getestet: kein Differenz zum Fehlermodus in 5V-USB-PC.3gpp; sowohl an verschiedenen Ports des hinteren IO-Panels, als auch vorn am Front-IO. Ports nach USB 2.0 sowie USB 3.0 weisen ebenfalls keinen abweichenden Fehlermodus auf - allet gleich kackig, wa. ;)

me fühlt sich gerade wie ein echter Redneck-Engineer/-Scientist, duh ROFL
 
Zuletzt bearbeitet: (Duplikat entfernt (warum hat das CB-Forum das eigefügt o_0))
Episode 2a: Warranty void if removed? Who cares?!

So sieht der DAC ohne Gehäuse aus
Teardown.jpg
für den Fall dass hier PCB-/Komponenten-Aficionados mitlesen, die ihre Meinung zur Komponenten-Qualität nicht unterdrücken wollen.

Außerdem betrieb ich das Gerät an einer USB-Powerbank
IMG_20151013_211912.jpg
das klingt so: Anhang anzeigen 5V-USB-Bank.3gpp.zip
tl;dr kein Unterschied zum (Schalt-)Netzteil. OK, die Powerbank ist auch modifiziert, wurde nur von dessen nutzlosem Solar-Panel befreit. Ich schätze deren Lithium-Zelle liefert saubere Spannung. (?)

Mittlerweile las ich den Wikipedia-Artikel über galvanische Trennung und lernte verbundene Potentiale kennen. Die einzige Potentialverbindung, bei Versorgung über Powerbank, besteht zwischen DAC und X-210 (Lautsprecher).

Mir fallen gerade einige weitere Fehlerquellen ein:
  • mein P2770HD Monitor (gealtertes Netzteil?), der das Signal möglicherweise bereits vor der optischen Ausgabe verunreinigt
  • meine DIY-Firewall mit ABGN-WLAN, deren EMI (Beacon sowie Traffick) bei <1m Abstand zum PC / X-210 unerträglich hörbar waren (möglicherweise verringerte ich aus diesem Grund bereits die Sendeleistung)
  • die ABwesenheit von Kabelmanagement, dass Energie- von Signalwege trennt / schirmt - funktioniert wohl wie eine Art Wurf-Antenne, wie man sie von Küchenradios oder Radioweckern kennt

Die heißeste, sofort verifizierbare, Spur ist der WLAN-Beacon - konfiguriertes Intervall recherchieren und Waveform-Spitzen in Audacity ausmessen. Ja Audacity, oder jede andere Waveform-Visualisierung, is nüscht An'eres als'n Oszilloskop. …for poor people.
:volllol: Cool, wa?! …hab ich auf YouTube gelernt ;)
Ergänzung ()

Episode 3: die inkrementelle Signalpfadprüfung

tl;dr - mein Monitor kotzt mir die Ohren voll

als Anhang die Dokumentation weiterer Tests Anhang anzeigen 5V-PSU-adding_sources-56k.mp3.zip (mp3, 56k, enthält Sprache)

Test #1:
[swPSU || USB-Powerbank] → [DAC] → [X-210] = pass: Totenstille

Test #2:
wie Test #1 + [PC SPDIF out] → [DAC SPDIF in] = pass: Totenstille

Test #3:
[PC analog-Klinke out] → [X-210] = pass: Totenstille
auch wenn ich den Browser scrolle, Apps starte, Dateien kopiere

Test #4:
[P2770HD analog-Klinke out] → [X-210] = fail: leichtes Rauschen

Test #5:
wie Test #1 + [P2770HD SPDIF out] → [DAC SPDIF in] = fail: leichtes Rauschen

Test #6:
wie Test #4 + [PC analog-Klinke out] → [P2770HD analog-Klinke in] = epic fail: unerträgliche Widerlichkeit

Test #7:
[P2770HD USB] → [DAC] → [X-210] = nice aber fail: dieses abgefahrene wowo…wow
dieser Versuchsaufbau produziert ein ähnliches Resultat wie 5V-USB-P2770HD.3gpp, dem DAC wurde diesmal jedoch kein Audiosignal zugeführt

Interpretation:
Der P2770HD Monitor gibt Rauschen statt Stille aus, sowohl analog wie auch optisch-digital. Wird P2770HD ein Audiosignal vom PC per analog-Klinke eingegeben entsteht eine galvanische Kopplung und das Rauschen wird um Interferenz-Impulse erweitert, deren Anwesenheits-Frequenz mit der Prozesslast des PC-Systems korreliert. Diese Impulse sind ungefilterte Stromverbrauchs-Differenziale (Ripple), verursacht durch Prozesslast-Differenziale. Ich schätze "idle"-Operationen erzeugen (scheinbar) unregelmäßige Impulse und z. B. das "sanftes Scrollen" des Browsers, ähm…interessant; akustisch zwar störender, weil länger stärker, technisch aber eine gleichmäßigere Störung.

Messfehler:
Die galvanische Kopplung besteht bereits vor dem analog-Audio-Transfer zwischen PC und Monitor - diese sind bereits per DVI verbunden und werden von der selben Wand-Steckdose versorgt. An dieser Steckdose werden außerdem viele weitere Geräte betrieben: DSL-Modem, Router/Firewall/WLAN, Gigabit-Switch, ownCloud-mini-Server, insgesamt 3 TFT-Monitore, LED-Tischlampe, uff, und ganz am Anfang, direkt an der Wand-Dose ein Verbrauchsmessgerät (zeigt gerade 239W an)

Beim mehrmaligen Umstecken am Klinke-Eingang des Monitors stellte ich auch einen Wackelkontakt fest, der Brummen auf dem optischen Ausgang verursacht, mist, so ganz eindeutig ist der Fehlermodus doch nicht - ich werde den Monitor einfach mal öffnen und bei der Gelegenheit auch gleich dessen Netzteil visuell prüfen.

weitere Tests:
Elkos und keramische sind bereits bestellt. Ebenfalls bestellt ist ein Übertrager, mit dem ich am Klinke-Kabel bezüglich Galvani herum experimentieren werde.
 
Zuletzt bearbeitet:
bin gerade auf eine Zwischenlösung gestoßen; mein PC-Mainboard kann, wenn es ausgeschaltet ist, den Klinke-Eingang (vom TV-/Monitor-Ausgang) direkt an den Ausgang zu den Boxen durchreichen. Bei eingeschaltetem PC ist das auch unter Windows (7 pro) konfigurierbar. Unter meinem Haupt-OS Fedora 22 (Gnome 3.16 / Linux) ist zwar ein Zappeln des Aufnahmepegels erkennbar, wird aber nix ausgegeben. m( Murphy gets you EVERY time!
 
Ich bin zu meinem alten Aufbau zurückgekehrt, mit einer Änderung:

Die Lautsprecher hängen jetzt am DAC. Der DAC hängt am Monitor/TV. Und der PC hängt, per Übertrager galvanisch entkoppelt, am Monitor-Eingang. Die galvanische Entkopplung besteht aus einer zerschnittenen Klinke-Verlängerung und einem Übertrager je Kanal.
Übertrager-Zwischenlösung.jpg

Wie gesagt, professionelles oder kompetentes Elektronik-Fachpersonal ist NICHT was ich bin. Ich habe null Peilung ob die verwendeten Übertrager die korrekte Wahl sind. Ich kann dennoch meine CPU nicht mehr hören - also, Problem gelöst, yeay. \o/
 
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