Rumore pop forte quando si collega a un jack per cuffie

Ho un boombox Panasonic RX-ES29 con una spina di tipo C (senza messa a terra). A volte sento un suono snap / pop relativamente alto nell'altoparlante destro delle mie cuffie mentre le inserisco completamente nel jack per cuffie del boombox quando è acceso. C'è un piccolo ronzio quando la punta del jack è inserita ma il pop forte arriva quando il jack è completamente inserito. Le mie cuffie sono Audio Technica ATH-AVC500.

Ho provato a catturare quel suono usando un cavo da maschio a maschio, ma dopo aver riprodotto quello catturato, non è così forte come quello che sento collegando fisicamente le cuffie ad esso. Puoi vedere le foto che ho fatto da Audacity qua e là .

Audacity non lo rileva come un ritaglio audio, ma sembra che sia dalle immagini che ho collegato sopra.

Una delle cose strane a riguardo è che non si verifica sempre, voglio dire che non è sempre lì; come a volte quando qualcosa si scarica vicino al tuo dito. Ho provato a scollegare e collegare più volte subito dopo aver sentito il suono forte ma è sparito, esattamente come quando un oggetto carico viene scaricato e ha bisogno di un po 'di tempo per ricaricarsi.

Sono molto curioso di sapere una spiegazione per questo strano comportamento.

Questo è un "pop DC". Un tecnico del suono muore da qualche parte ogni volta che ne fai uno!

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Figura 1. Uscita dell'amplificatore e altoparlante disconnesso.

Gli amplificatori alimentati da un'alimentazione a binario singolo mantengono la loro uscita a 1/2 dell'alimentazione quando sono silenziosi. Se l'altoparlante fosse collegato direttamente all'uscita dell'amplificatore, vi sarebbe una corrente continua che lo attraversa continuamente, riscaldandolo e inclinando il cono fuori centro. Avrebbe limitato il viaggio in quella direzione e, quindi, avrebbe tagliato e distorto molto prima di quanto dovrebbe.

Aggiungendo un condensatore di disaccoppiamento, la CC viene bloccata ma la CA può passare.

Se l'amplificatore viene acceso senza l'altoparlante collegato, come mostrato nella Figura 1, il lato sinistro di C1 verrà spostato su V + / 2. Il lato destro seguirà l'esempio. Quando l'altoparlante è collegato, una corrente fluirà a terra fino a quando il lato destro non raggiunge zero volt.

Un risultato simile si verificherà quando si collega una sorgente audio a un dispositivo con un condensatore di blocco CC sull'ingresso.

Si noti inoltre che se i dispositivi vengono scollegati durante l'accensione, il condensatore potrebbe scaricarsi in condizioni di accensione a causa della perdita del condensatore o della PCB.

^{simula questo circuito}

Figura 2. Aggiunta di una resistenza di scarica.

Come notato nei commenti, possiamo aggiungere un resistore di scarica al circuito in modo che dopo un po 'di ritardo il lato destro di C1 sia sceso a 0 V. Poiché questo resistore fornirà un carico aggiuntivo al circuito, non vogliamo farlo inferiore al necessario.

Un approccio per trovare una soluzione sarebbe decidere per quanto tempo possiamo attendere il discarico.

Figura 3. Curva di scarica del condensatore. Il condensatore si scarica del 63% per periodo di tempo RC .

Una pratica regola pratica è che la "costante di tempo" di un circuito RC viene data moltiplicando R e C. . Dopo la tensione si sarà ridotta del 63%. Dopo sarà decaduto del 95% e , 99%.τ 3 τ 5 $\tau = RC$$\tau$$3\tau$$5\tau$

Diciamo che vogliamo incorporare un resistore che si scaricherà del 99% in 1s: so . Nel nostro esempio C1 è 470 µF, quindi . Questo è più di dieci volte l'impedenza degli altoparlanti, quindi non caricherà troppo il circuito.τ = $5 \tau = 1\;s$R = $\tau = 0.2 \;s$$R = \frac {\tau}{C} = \frac {0.2}{470\mu} = 420 \; \Omega$

"Esattamente come quando un oggetto carico viene scaricato e ha bisogno di un po 'di tempo per ricaricarsi di nuovo."

Questo è esattamente quello che stai ascoltando. L'uscita è accoppiata in CA attraverso un condensatore alle cuffie per bloccare qualsiasi componente CC del segnale. Quando le cuffie sono state scollegate per la prima volta, il condensatore aveva un circuito aperto laterale in modo da rimanere scarico.

Quando si collegano le cuffie, il condensatore deve essere caricato a qualunque sia la tensione CC prima di esso ... e POP .. si sente quella corrente mentre eccita gli altoparlanti nelle cuffie.

Scollegare e ricollegare, il condensatore mantiene quella carica a lungo.

Si noti che lo stesso effetto può essere sentito attraverso gli altoparlanti quando si accende per la prima volta un amplificatore se non vengono prese misure speciali per limitarlo.

Questo può essere significativamente corretto aggiungendo un resistore di grandi dimensioni a massa attraverso le uscite dell'amplificatore sulla destra del cappuccio.

AGGIUNGI A proposito, il motivo per cui lo ascolti solo su un altoparlante ha probabilmente a che fare con il funzionamento delle prese jack. L'altoparlante destro è probabilmente collegato alla punta della spina, in quanto tale, quando lo si collega prima entra in contatto con il canale sinistro, caricando quel cappuccio, quindi entra in contatto con il proprio canale caricando anche quello. Quando il contatto dell'altoparlante sinistro effettua la connessione, il suo condensatore di uscita è già carico.

@Transistor ha ragione, tuttavia qui c'è una piccola sottigliezza ...

I connettori Jack mettono in cortocircuito tutto a terra quando vengono inseriti. Quando lo si fa scorrere, i vari pezzi di metallo del jack e della spina entrano in contatto in ogni possibile combinazione prima che il jack si stabilizzi in posizione.

C'è un piccolo ronzio quando viene inserita la punta del jack

Immagino che in questa posizione, entrambi i canali siano messi in cortocircuito insieme e che gli opamp su entrambe le uscite entrino ed escano dalla protezione da corto circuito, o si comportino in modo strano in altri modi strani che causano questo ronzio.

Quando entrano in protezione, molto probabilmente l'uscita va a terra, quindi il tappo finisce scarico ... o forse si agganciano al binario, chissà.

E quando il jack scivola in posizione, entrambi gli opamp escono dalla protezione e fanno scattare le loro uscite su Vcc / 2, quindi si sente qualcosa di forte.

La cosa strana è che il tuo pop ha la polarità sbagliata. Dovrebbe essere positivo. O la tua scheda audio inverte la polarità, o ciò che ho detto sopra è vero, e c'è qualche strano clipping / instabilità in corso mentre le uscite sono in corto durante l'inserimento.