glotzer - Do 10.01.13 08:07
Titel: Step Down Stromversorgung führt zu Rauschen im Ton

---

Hallo alle zusammen,
das hat jetzt weniger mit programieren zu tun, aber ich vermute mal das sich hier auch einige Hardwarebastler verstecken ^^

Ich hab eine USB-Soundkarte an einem Raspberry Pi angeschlossen. Diese werden (beide) über einen Step-Down wandler aus einer 12V Autobatterie mit Strom versorgt, genauso wie der Lautsprecher mit Verstärker.
Jetzt habe ich das Problem das der Lautstärker bei leiser/garkeiner Musik stark rauscht.
Allerdings nur wenn wenn er an der USB-Soundkarte am Raspberry Pi hängt.
Schließe ich den Lautsprecher an der selben Soundkarte am PC an oder versorge ich die gesamte anlage aus einem Netzteil verschwindet das Rauschen.
Ich vermute mal das mir hier irgend eine Art von Filter für den Step-Down wandler fehlt.
Mit einem parallel geschalteten Kondensator habe ich es bereits probiert, brauchte keine erkennbare Verbesserung. Kann so ein Kondensator für diesen Zweck auch zu groß sein?
Google hilft mir leider auch nicht weiter, Suchbegriffe wie "step-down power supply audio filter" und ähnliche haben zu keinem Ergebnis geführt.

So sieht das "Rauschen" unter dem Oszilloskop aus:

Eigentlich wird hier nur eine sehr leise Sinusschwingung abgespielt. Allerdings schwingt die gesamte Schwingung nochmal.


So sollte es sein und sieht es bei lauterer Wiedergabe auch aus:


Vieleicht hat ja jemand hier eine Idee was man da noch machen könnte :D
Vielen Dank schonmal.

Boldar - Do 10.01.13 10:48

---

glotzer hat folgendes geschrieben :

Hallo alle zusammen, das hat jetzt weniger mit programieren zu tun, aber ich vermute mal das sich hier auch einige Hardwarebastler verstecken ^^ Ich hab eine USB-Soundkarte an einem Raspberry Pi angeschlossen. Diese werden (beide) über einen Step-Down wandler aus einer 12V Autobatterie mit Strom versorgt, genauso wie der Lautsprecher mit Verstärker. Jetzt habe ich das Problem das der Lautstärker bei leiser/garkeiner Musik stark rauscht. Allerdings nur wenn wenn er an der USB-Soundkarte am Raspberry Pi hängt. Schließe ich den Lautsprecher an der selben Soundkarte am PC an oder versorge ich die gesamte anlage aus einem Netzteil verschwindet das Rauschen. Ich vermute mal das mir hier irgend eine Art von Filter für den Step-Down wandler fehlt.

Welcher Step-Down? Woher? Schaltplan?

glotzer hat folgendes geschrieben :

Mit einem parallel geschalteten Kondensator habe ich es bereits probiert, brauchte keine erkennbare Verbesserung. Kann so ein Kondensator für diesen Zweck auch zu groß sein?

Ja, wenn nämlich die parasitäre Induktivität (vorallem bei Elkos) zu gross wird. Deshalb schaltet man i.a. z.B. einen kleinen Kerko (probier mal 100nF) möglichst nah an den Ausgang und Paralell einen Größeren Pufferelko (ich nehm meistens 470uF, mehr schadet da nie). Dazu dann nochmal einen 100nF möglichst nah am Raspberry Pi, und auf Kurze und optimierte Leitungen achten.

glotzer hat folgendes geschrieben :

Google hilft mir leider auch nicht weiter, Suchbegriffe wie "step-down power supply audio filter" und ähnliche haben zu keinem Ergebnis geführt. So sieht das "Rauschen" unter dem Oszilloskop aus: Eigentlich wird hier nur eine sehr leise Sinusschwingung abgespielt. Allerdings schwingt die gesamte Schwingung nochmal. [Bild: wrong] So sollte es sein und sieht es bei lauterer Wiedergabe auch aus: [Bild: correct] Vieleicht hat ja jemand hier eine Idee was man da noch machen könnte :D Vielen Dank schonmal.

Miss doch mal direkt die Versorgungsspannung, sowohl hinter dem dc/dc als auch am usb.

Edit:
Und teste mal, ob das rauschen in der Saunfkarte oder im Verstärker entsteht. (Testweise jeweils eins seperat versorgen.)

mandras - Do 10.01.13 10:50

---

glotzer hat folgendes geschrieben :

Kann so ein Kondensator für diesen Zweck auch zu groß sein?

Jein :)
Nein, je größer die Kapazität desto besser die Dämpfung
Ja, ein Kondensator hat eine Eigeninduktivität, die gerade bei Elkos hoch ist. Diese schränkt seine "Dämpfungsfähihkeiten" bei höheren Frequenzen ein.
Am besten einmal (auch mehrere) kleinere Kondensatoren parallel schalten. Gut geeignet: WIMA FKP, die haben sehr geringe Eigeninduktivität bei recht großer Kapazität. Beim Parallelschalten von Kondensatoren erhöht sich die Gesamtkapazität während die Induktivität abnimmt.

glotzer - Do 10.01.13 16:01

---

Danke euch beiden für die Antworten :zustimm:

Boldar hat folgendes geschrieben :

Welcher Step-Down? Woher? Schaltplan?

den hier [http://www.amazon.de/gp/product/B008IXJ8CW/ref=oh_details_o01_s00_i00]

Boldar hat folgendes geschrieben :

Ja, wenn nämlich die parasitäre Induktivität (vorallem bei Elkos) zu gross wird. Deshalb schaltet man i.a. z.B. einen kleinen Kerko (probier mal 100nF) möglichst nah an den Ausgang und Paralell einen Größeren Pufferelko (ich nehm meistens 470uF, mehr schadet da nie). Dazu dann nochmal einen 100nF möglichst nah am Raspberry Pi, und auf Kurze und optimierte Leitungen achten.

Werde ich nachher gleich probieren, danke :D

Boldar hat folgendes geschrieben :

Miss doch mal direkt die Versorgungsspannung, sowohl hinter dem dc/dc als auch am usb. Edit: Und teste mal, ob das rauschen in der Saunfkarte oder im Verstärker entsteht. (Testweise jeweils eins seperat versorgen.)

also beides gemessen, ziemlich exakt 5V. das Rauschen entsteht sicher an der Soundkarte, das habe ich bereits getestet in dem ich die Soundkarte an einem normalen PC betrieben habe und sie weiterhin mit den Verstärker betrieben wurde

mandras hat folgendes geschrieben :

Jein :) Nein, je größer die Kapazität desto besser die Dämpfung Ja, ein Kondensator hat eine Eigeninduktivität, die gerade bei Elkos hoch ist. Diese schränkt seine "Dämpfungsfähihkeiten" bei höheren Frequenzen ein. Am besten einmal (auch mehrere) kleinere Kondensatoren parallel schalten. Gut geeignet: WIMA FKP, die haben sehr geringe Eigeninduktivität bei recht großer Kapazität. Beim Parallelschalten von Kondensatoren erhöht sich die Gesamtkapazität während die Induktivität abnimmt.

hmm also danke für den Beitrag, werde das wohl mal testen

OlafSt - Do 10.01.13 17:09

---

Interessant wären auch die senkrechten Skalen auf den beiden Oszillogrammen. Wenn das untere im Voltbereich liegt und das obere im Millivolt-Bereich, ist das Problem ganz woanders zu suchen... Wie also lauten die V/div (oder mV/div) für die beiden Oszillogramme ?

glotzer - Do 10.01.13 17:22

---

hmmm das wird etz bisal schwer zu sagen, ich verwende ein Soundkarten-Oszilloskop was wenn ich das richtig siehe diese Anzeige nicht hat. Das obere ist VLC mit 10% Lautstärke, das untere mit 100%.

glotzer - Fr 11.01.13 07:07

---

Problem gelöst, ich hatte nur das Audiokable zu nahe am DC-DC Konverter. Hab jetzt ein besser abgeschirmtes Kabel verwendet und es wo anders hingelegt. Danke an alle für die Ideen.