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Thema: (Audio-) Schaltung vor GSM-Störungen schützen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    (Audio-) Schaltung vor GSM-Störungen schützen

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    Guten Morgen,

    ich benötige aktuell wieder einen aktiven Tiefpass für einen Subwoofer. Das ganze ist ja eigentlich kein Problem, ein OP, eine handvoll passive Bauteile und ein Steckernetzteil. Alles in allem keine 10€. Wenn ich sowas fertig kaufen müsste wäre ich ein vielfaches los. (Abgesehen vom fehlenden schicken Gehäuse bei meiner Lösung). Dafür könnte ich das ganze auch schnell am Sonntag aus der Bastelkiste zusammenlöten.

    Wenn da nicht diese (gemeinen) Handys wären. Ich habe es noch nie geschafft eine Audio-Schaltung zu bauen, die nicht extrem anfällig gegenüber den bekannten Störgeräuschen ist, die ein Mobiltelefon vor allem bei GPRS Datenverbindungen erzeugt. Im UMTS Netz ist nichts zu hören, liegt bestimmt an der anderen Frequenz. Aber im GSM-Betrieb, oder bei GPRS Datenübertragung ist meine 10€-Lösung durch die Störgeräusche nicht tragbar.

    Wie schützt man seine Schaltung vor derartigen Störungen? Alufolie "rumwickeln" mindert das ganze zwar etwas, aber erträglich wird es dadurch trotzdem nicht. Das liegt bestimmt daran, dass die Folie die Strahlung zwar auffängt, aber dann wohin damit?

    Wie wird das z.B. in den Kofferradios mit Plastikgehäuse gelöst? Da gibt es ja auch keine Schirmung für die Elektronik und trotzdem hört man da keine Störgeräusche.

    Gibt es Möglichkeiten, die Störungen zu vermeiden? (Schirmung wäre auch eine Lösung, wenn ich nur wüßte wie)

    Vielen Dank und viele Grüße
    Andreas

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Hallo,
    du könntest deine Schaltung in ein HF-dichtes Weißblechgehäuse einbauen und das Gehäuse dann mit Masse verbinden.
    Die Audio(signal)leitungen solltest du grundsätzlich abschirmen, auch bei Steckverbindungen darauf achten.
    Und falls die Störungen auch in die Versorgungsleitung einkoppeln, kannst du an der Stelle noch LC-Filter einbauen.
    Dann sollte eigentlich nicht mehr viel von den Störungen übrig bleiben
    Grüße, Bernhard

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Guten Morgen Bernhard,

    danke für deine Antwort. Das hört sich umsetzbar an.

    Das mit der Schirmung der Signalleitungen verstehe ich nicht ganz. Warum kann ich z.B. ein Billigst-Cinch-Kabel zwischen CD-Player und Verstärker ohne Störungen verwenden, und bei meiner Schaltung sollte ich auf Schirmung achten? Filtern die Kaufgeräte eventuell auch am Eingang? Sollte man hier allgemein einen Tiefpass bei z.B. 50kHz setzen? Aber die Störungen sind ja im hörbaren Bereich. Die werden durch so ein Filter doch gar nicht erfasst oder?

    Hast du noch einen Tipp für ein LC-Filter für die Versorgungsspannung? Wie dimensioniert man sowas?

    Viele Grüße
    Andreas

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Zitat Zitat von Bumbum Beitrag anzeigen
    Das mit der Schirmung der Signalleitungen verstehe ich nicht ganz. Warum kann ich z.B. ein Billigst-Cinch-Kabel zwischen CD-Player und Verstärker ohne Störungen verwenden, und bei meiner Schaltung sollte ich auf Schirmung achten? Filtern die Kaufgeräte eventuell auch am Eingang? Sollte man hier allgemein einen Tiefpass bei z.B. 50kHz setzen?
    Selbst die billigen Cinchkabel müssten eigentlich eine Schirmung haben.
    Welche Kabel du aber für deine Schaltung verwendet hast weiß ich ja leider nicht.

    Ich vermute schon, dass Kaufgeräte den Eingang etwas filtern werden.
    Ein 50kHz-Filter wirst du wahrscheinlich nicht brauchen, weil du ja sowieso einen aktiven Tiefpass für deinen Subwoofer hast (oder aus welcher Box hörst du die Störungen vom Handy?).

    Zitat Zitat von Bumbum Beitrag anzeigen
    Aber die Störungen sind ja im hörbaren Bereich. Die werden durch so ein Filter doch gar nicht erfasst oder?
    Das ist eben die Schwierigkeit. Du könntest zwar ein Filter mit niedriger Grenzfrequenz einsetzen, das würde dann aber wiederum den Klang verändern. Besser ist also, überhaupt das Problem an der Wurzel zu packen.

    Zitat Zitat von Bumbum Beitrag anzeigen
    Hast du noch einen Tipp für ein LC-Filter für die Versorgungsspannung? Wie dimensioniert man sowas?
    Also es gibt die Formel f = 1 / ( 2*Pi*Wurzel(L*C) ), damit kann man das ausrechnen.
    Größenordnung würde ich mal sagen die Induktivität im Bereich 100µH...10mH und möglichst niederohmig, den Elko so vielleicht 470µF aufwärts, parallel dazu am besten noch Keramikkondensatoren.

    Wenn du das Weißblechgehäuse nimmst, kannst du ja Löcher bohren und Cinchbuchsen einbauen. Dann wäre zumindest die Strecke Audioquelle-Cinchkabel-Schaltung-Cinchkabel-Subwoofer gut abgeschirmt.
    Für die Versorgung kann man sog. Durchführungskondensatoren verwenden, siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Durchf%...ngskondensator und die Leitung verdrillen (notfalls noch nen Ferrit drauf).

    Grüße,
    Bernhard

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ Bumbum

    Üblich werden in Audioschaltungen im Plastikgehäuse mehrere kleine mit kurzen Pins (z.B. um 100 pF SMD) HF kurzschliessende und AF nicht beeinflüssende Vielschichtkeramikondensatoren eingesetzt.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  6. #6
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    Hallo Bernhard,

    selbstverständlich habe ich normale Cinchkabel bei meinen Audio-Schaltungen verwendet. Aber unter Schirm verstehe ich was anderes wie die Masseverbindung, die bei einem normalen Cinch-Kabel um die Signalleitung gewickelt ist. Ein Schirm ist noch mal eine extra Schicht außenrum, UND nur an einer Seite angeschlossen. Da haben wir uns wohl mißverstanden.

    Ich habe schon mehrere Schaltungen gebaut, um mal "auf die Schnelle" was auszuprobieren. Aber allen war gemeinsam, dass hinten dran immer Störgeräusche vom Handy in den Lautsprechern zu hören waren. Deshalb wollte ich es diesmal versuchen richtig zu machen.

    @PICture: Wo werden denn die 100pF platziert? Als Ablock-Kondensatoren an der Versorgungsspannung, oder im Signalweg?
    Hast du vielleicht auch ein Beispiel, welche Kondensatoren (HF kurzschliesende und AF nicht beeinflussende) du meinst. SMD-löten ist für mich überhaupt kein Problem. (Und ich kaufe normalerweise bei Reichelt ein, ein Tipp von da wäre nett.)

    Viele Grüße
    Andreas

  7. #7
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    Die Kondensatoren werden so lange experimentiell im Signalweg plaziert, bis die Schaltung auf EMV Störungen immun ist.

    Man sollte von Eingang (Poti ?) anfangen und bis Erfolg zum Ausgang gehen. Es ist nicht möglich z.B. wegen unekannte Spektrum der Störungen, die Stellen theoretisch zu berechnen, sollte aber schneller, als Bau eines Metallgehäuses, gehen.

    Ich könnte dir nur so ein Tipp geben, dass es nicht unbedingt SMD Kondensatoren seien müssen, da ein paar mm lange Anschlüsse noch nicht zu grosse Induktivität haben (ca 1nH/mm). Ich würde solche kaufen, die sich am einfachsten fast überall in deiner bereits existierender Schaltug direkt anlöten lassen.
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  8. #8
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    Hallo PICture,

    der Eingang wird wohl erst mal ein OP als Impedanzwandler sein. Dann der Tiefpass und dann eventuell noch eine Verstärkerstufe mit Poti für den Pegel.

    Die 100pF meinst du dann experimentel in Reihe im Signalweg? Oder "parallel" auf Masse verbunden?

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Die Kondensatoren sollen die Störungen am Signal mit Masse kurzschliessen, damit sie nicht weiter kommen, also paralell zwischen Signalweg und Masse angelötet werden.
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  10. #10
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    Hallo,

    ich habe die Schaltung heute zum laufen gebracht. Siehe mein anderer Thread mit dem Oszi. Dort wurde zwar über die wüst platzierten 100pF geschimpft, aber es funktioniert. Diese Schaltung ist fast gar nicht mehr anfällig gegen GSM-Störungen, vor allem bei Datenübertragungen im GPRS-Netz.
    Mein Test hat ergeben, dass erst ab einer Entfernung von Handy zur Schaltung von einem halben Meter die Störungen anfangen. Aber alles noch ohne Gehäuse. Da auf jeden Fall eine Frontplatte aus Metall dazukommen soll, und ich noch nicht weiß, wie das restliche Gehäuse aussieht werden dadurch die Störungen vermutlich noch mal weniger.
    Aber der halbe Meter ist auf jeden Fall mehr als ausreichend. Bei einer früheren, ähnlichen Schaltung hat man das Handy immer gehört, egal wo es sich in der Wohnung befand. Die Schaltung mit Alu-Folie einzuwickeln brachte auch nur minimale Verbesserung. Aber die 100pF waren wirklich der Super-Tipp!

    So, aber nun habe ich ein andere Problem: Es brummt.

    Versorgt wird die Schaltung von folgendem Netzteil: http://www.reichelt.de/Kamerazubehoe...e7e5e3eb6d7872

    Die Spannung wird dann wie folgt für die OP's "aufbereitet":

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	SSW_NT.jpg
Hits:	12
Größe:	30,9 KB
ID:	18841

    Der DC/DC-Wandler für die symmetrische Versorgungsspannung ist ebenfalls von Reichelt: http://www.reichelt.de/Wandler-Modul...e7e5e3eb6d7872

    Wo könnte man noch was verbessern, um den Brumm zu vermeiden? Am Signal ist dies ja nicht möglich, da es mitten im Nutzsignal liegt.

    Viele Grüße
    Andreas

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