Lautes Popgeräusch beim Anschließen an eine Kopfhörerbuchse

Ich habe eine Panasonic RX-ES29 Boombox mit einem Typ C Stecker (ungeerdet). Manchmal höre ich im rechten Lautsprecher meines Kopfhörers ein relativ lautes Schnapp- / Knallgeräusch, während ich sie vollständig in die Kopfhörerbuchse der Boombox einstecke, wenn sie eingeschaltet ist. Es gibt ein kleines Summen, wenn die Spitze der Buchse eingesteckt ist, aber das laute Knallen kommt, wenn die Buchse vollständig eingesteckt ist. Meine Kopfhörer sind Audio Technica ATH-AVC500.

Ich habe versucht, diesen Sound mit einem Stecker-zu-Stecker-Kabel aufzunehmen, aber nach dem Abspielen des aufgenommenen Sounds ist er nicht so laut wie der, den ich höre, wenn ich physisch Kopfhörer daran anschließe. Sie können hier und da die Bilder sehen, die ich von Audacity gemacht habe .

Audacity erkennt es nicht als Audioausschnitt, aber es sieht so aus, als ob es sich um die Bilder handelt, die ich oben verlinkt habe.

Eines der seltsamen Dinge ist, dass es nicht immer vorkommt, ich meine, es ist nicht immer da; wie manchmal, wenn sich etwas in der Nähe Ihres Fingers entlädt. Ich habe mehrmals versucht, den Stecker zu ziehen und zu stecken, kurz nachdem ich das laute Geräusch gehört habe, aber es ist verschwunden, genau wie wenn ein geladenes Objekt entladen wird und es einige Zeit braucht, um wieder aufgeladen zu werden.

Ich bin sehr gespannt auf eine Erklärung für dieses seltsame Verhalten.

Das ist ein "DC Pop". Ein Tontechniker stirbt jedes Mal, wenn Sie einen machen!

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Abbildung 1. Verstärkerausgang und nicht angeschlossener Lautsprecher.

Verstärker, die von einer Ein-Schienen-Versorgung gespeist werden, halten ihren Ausgang bei 1/2 Versorgung, wenn sie leise sind. Wenn der Lautsprecher direkt an den Verstärkerausgang angeschlossen wäre, würde er kontinuierlich von einem Gleichstrom durchflossen, der ihn aufheizt und den Kegel außermittig vorspannt. Es hätte nur eine begrenzte Reichweite in diese Richtung und würde daher viel früher abschneiden und verzerren, als es sollte.

Durch Hinzufügen eines Entkopplungskondensators wird der Gleichstrom blockiert, der Wechselstrom kann jedoch durchgeleitet werden.

Wenn der Verstärker eingeschaltet wird, ohne dass der Lautsprecher wie in Abbildung 1 gezeigt angeschlossen ist, wird die linke Seite von C1 auf V + / 2 gezogen. Die rechte Seite folgt. Wenn der Lautsprecher angeschlossen ist, fließt ein Strom nach Masse, bis die rechte Seite Null Volt erreicht.

Ein ähnliches Ergebnis tritt auf, wenn eine Audioquelle an ein Gerät mit einem DC-Sperrkondensator am Eingang angeschlossen wird.

Beachten Sie auch, dass sich der Kondensator aufgrund von Kondensator- oder Leiterplattenleckage wieder in den Einschaltzustand entladen kann, wenn die Geräte während des Einschaltens vom Stromnetz getrennt werden.

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Abbildung 2. Entladewiderstand hinzufügen.

Wie in den Kommentaren erwähnt, können wir der Schaltung einen Entladewiderstand hinzufügen, so dass die rechte Seite von C1 nach einiger Verzögerung auf 0 V abgefallen ist. Da dieser Widerstand die Schaltung zusätzlich belastet, möchten wir keine machen niedriger als nötig.

Ein Ansatz, um eine Lösung zu finden, wäre zu entscheiden, wie lange wir auf die Entlassung warten können.

Abbildung 3. Kondensatorentladungskurve. Der Kondensator entlädt sich pro RC- Zeitspanne um 63% .

Eine praktische Daumenregel ist , dass die „Zeitkonstante“ von einer RC - Schaltung durch Multiplizieren R und C gegeben . Nach die Spannung um 63% gesunken. Nach es um 95% und nach 99% zurückgegangen.τ 3 τ 5 $\tau = RC$$\tau$$3\tau$$5\tau$

Nehmen wir an, wir möchten einen Widerstand einbauen, der sich in 1s um 99% entlädt: also . In unserem Beispiel ist C1 470 µF, also ist . Dies ist mehr als das Zehnfache der Lautsprecherimpedanz, damit die Schaltung nicht zu stark belastet wird.τ = $5 \tau = 1\;s$R = $\tau = 0.2 \;s$$R = \frac {\tau}{C} = \frac {0.2}{470\mu} = 420 \; \Omega$

"Genau wie wenn ein geladenes Objekt entladen wird und es einige Zeit braucht, um sich wieder aufzuladen."

Genau das hören Sie. Der Ausgang ist über einen Kondensator mit dem Kopfhörer wechselstromgekoppelt, um jegliche Gleichstromkomponente des Signals zu blockieren. Wenn der Kopfhörer zuerst ausgesteckt war, hatte der Kondensator eine Seite offen, so dass er entladen bleibt.

Wenn Sie den Kopfhörer anschließen, muss der Kondensator auf die Gleichspannung aufgeladen werden, die vor ihm liegt ... und POP .. Sie hören diesen Strom, wenn er die Lautsprecher im Kopfhörer erregt.

Ziehen Sie den Netzstecker und stecken Sie ihn wieder ein. Der Kondensator behält diese Ladung für lange Zeit bei.

Beachten Sie, dass der gleiche Effekt beim ersten Einschalten eines Verstärkers über die Lautsprecher zu hören ist, wenn keine besonderen Maßnahmen ergriffen werden, um die Lautstärke zu begrenzen.

Dies kann erheblich korrigiert werden, indem ein größerer Widerstand an den Ausgängen des Verstärkers rechts von der Kappe an Masse gelegt wird.

HINZUFÜGEN Übrigens hängt der Grund, warum Sie es nur an einem Lautsprecher hören, wahrscheinlich mit der Funktionsweise der Klinkenstecker zusammen. Der rechte Lautsprecher ist wahrscheinlich an der Spitze des Steckers angebracht. Wenn Sie ihn anschließen, berührt er zuerst den linken Kanal, lädt die Kappe auf und kontaktiert dann auch den eigenen Kanal, der die Kappe auflädt. Wenn der linke Lautsprecherkontakt angeschlossen wird, ist sein Ausgangskondensator bereits aufgeladen.

@Transistor ist richtig, aber es gibt eine kleine Subtilität hier ...

Jack-Steckverbinder schließen alles mit Masse kurz, wenn Sie sie einstecken. Wenn Sie es einschieben, berühren sich die verschiedenen Metallteile der Buchse und des Steckers in jeder möglichen Kombination, bevor sich die Buchse endgültig in Position setzt.

Es gibt ein kleines Summen, wenn die Spitze der Steckfassung eingesetzt wird

Ich würde vermuten, dass in dieser Position beide Kanäle kurzgeschlossen sind und die Opamps an beiden Ausgängen den Kurzschlussschutz ein- und ausschalten oder sich auf andere seltsame Arten, die dieses Summen verursachen, schlecht verhalten.

Wenn sie in den Schutz gehen, geht der Ausgang höchstwahrscheinlich auf Masse, sodass die Kappe entladen wird ... oder sie werden an der Schiene befestigt, wer weiß.

Wenn die Buchse einrastet, sind beide Operationsverstärker nicht mehr geschützt und schalten ihre Ausgänge auf Vcc / 2, daher hören Sie etwas Lautes.

Das Seltsame ist, dass dein Pop die falsche Polarität hat. Es sollte positiv sein. Entweder kehrt Ihre Soundkarte die Polarität um, oder was ich oben gesagt habe, ist wahr, und es kommt zu seltsamen Übersteuerungen / Instabilitäten, da die Ausgänge während des Einfügens kurzgeschlossen werden.