Ruido en el circuito de suma estéreo de los LED

He sido un aficionado y un aficionado durante 20 años, pero sobre todo en software. He hecho mi parte justa de soldadura simple (por ejemplo, reemplacé los puertos del controlador en una Xbox original con puertos USB reales), pero solo tengo una vaga idea de cómo funciona realmente la electricidad .

Dicho todo esto, tengo una configuración de virtualización que me encanta y para la que me gustaría encontrar una solución de reproducción de audio. Básicamente, solo quiero poder canalizar dos fuentes estéreo analógicas en un amplificador y no dañar nada de mi hardware.

Lo primero que hice fue comprar uno de estos y ejecutarlo al revés, efectivamente. El amplificador estaba conectado a la "Entrada de amplificador" y mis dos fuentes estaban conectadas a las salidas de los canales A y B. Eso funcionó bien, pero en poco tiempo quería eliminar una de las (ahora tres) cajas en mi escritorio.

Después de buscar en Google, terminé con este artículo (probablemente citado a menudo): http://www.rane.com/note109.html y me puse a construir lo que entendí como el circuito "correcto". Entra este tipo:

Circuito de cable sumador

La PC 1 es audio integrado en una placa base de gama alta, que se origina como un conector TRRS de 1/8". La PC 2 es la salida TS de 1/4" de una interfaz de audio USB Native Instruments Komplete Audio 2. El amplificador toma dos entradas RCA.

Mi trabajo de soldadura realmente apestaba, pero las conexiones eran resistentes. Acabo de usar un cable RCA de gama alta (?) Que tenía por ahí y algunos otros conectores. Una vez completado, envolví todo el shebang en cinta aislante (sin termorretráctil a la mano) y conecté todo. Y no lo sabrías, ¡todo funcionó!

Sin embargo, desde entonces descubrí un problema y estoy casi seguro de que es mi cable.

Si tengo el amplificador encendido, hay un zumbido pulsante muy audible. Suena como cigarras, en realidad. No me tomó mucho tiempo darme cuenta de que los pulsos coincidían exactamente con el efecto de "respiración" del controlador LED de mi placa base. Tengo dos tiras de LED blancos pulsantes, y el zumbido se corresponde con el desvanecimiento en cualquier dirección. Cuando están completamente apagados o completamente encendidos, no hay ruido.

Como era de esperar, cuando quito el conector TRRS de 1/8" de la placa base, no hay interferencia. Un poco más interesante, el ruido de la señal también desaparece si desconecto las salidas de la tarjeta de sonido USB.

Entonces... ¿qué he hecho? ¿Qué soluciones podrían ser además de cambiar la iluminación? ;) ¿Qué hizo esa pequeña caja que yo podría replicar, tal vez?

¡Gracias a todos de antemano por cualquier ayuda!

En realidad no estoy seguro de lo que quieres hacer. ¿Es una batidora? Bueno, al menos estás cargando tus salidas con demasiada corriente. Por lo que recuerdo, esas salidas generalmente se especifican para aproximadamente 40 kOhms y las está cargando con un divisor de voltaje de 2x470 Ohms. Además, puede haber todo tipo de bucles de tierra si ambas salidas se alimentan de forma independiente. Es mejor usar un amplificador de suma (circuito OpAmp) con resistencias de carga razonablemente altas.
Bienvenido a Electronics.SE, realmente aprecio tu esfuerzo y entusiasmo al escribir tu pregunta y ciertamente he visto cosas peores. Pero, limite su pregunta a la parte relevante (principalmente el antepenúltimo párrafo y el párrafo sobre el diagrama del circuito). su pregunta parece ser sobre "EMI", agregue esa etiqueta también y agregue más información al título (es decir, "Causa del zumbido en mi mezclador de señal de audio relacionado con una operación de tira de LED"). ¡Gracias y felices retoques!
@oliver Ah, sí. Estaba tratando de construir un circuito de suma estéreo. Además, funcionalmente entendí muy poco de su respuesta, por lo que tendré que responderle la mayor parte. =)
@try-catch-finally Gracias amablemente. Haré los cambios. Supongo que estaba demasiado preocupado por no publicar una pregunta inútil, pero ya sabes. Ja ja

Respuestas (2)

Exponiéndome al peligro de perder probablemente sus intenciones, mi sugerencia sería usar un amplificador de suma OPAmp (o más bien dos OpAmps para los dos canales) en lugar de los divisores de voltaje compuestos por las dos resistencias de 470 ohmios.

Debido a que la impedancia de entrada de un OpAmp es muy alta (al menos megaohmios), puede elegir resistencias mucho más altas para su divisor de voltaje. Por ejemplo, podría usar 47 kOhms (x2) en su lugar (en el artículo vinculado R1...R2; dos veces, por supuesto).

El amplificador de suma se basa en el hecho de que la entrada inversora siempre se mantiene en el potencial de tierra (la que está conectada a la entrada no inversora del OpAmp), por lo que las corrientes a través de R1 y R2 se suman y finalmente fluyen a través de Rf. Si elige Rf = 47k también, obtendrá un mezclador de ganancia unitaria.

Aparte de eso: ¿por qué quieres construir tú mismo un circuito tan realmente básico? ¿Por qué no comprar un mezclador simple si todo lo que desea es una solución que funcione? Por ejemplo, algo como este (realmente solo una elección aleatoria, sin recomendación).

Esto no es realmente una respuesta, solo ayuda para identificar el problema.

el ruido de la señal también desaparece si desconecto las salidas de la tarjeta de sonido USB.

Esto significa que podría ser un problema de bucle de tierra. Por lo tanto, intente esto:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esto significa que debes desoldar el extremo de cada resistencia 470R del cable que va al cable de señal de tus conectores TRS y, en su lugar, soldarlos al cable de tierra del mismo conector.

Dado que la señal está conectada a tierra, no debe salir ningún sonido del amplificador, y ciertamente no escuchará ningún audio de la PC.

Si aún escucha su LED PWM en los altavoces con esta disposición, significa que el potencial de "tierra" es diferente entre todos los puntos etiquetados como "tierra". Entonces, "tierra", que debería ser 0V, contiene un voltaje de señal audible en su lugar. La causa puede ser una corriente alta (como la corriente de su LED PWM) que fluye a través de los cables de tierra, que no tienen resistencia cero, y esto crea un voltaje de ruido.

Si este es el caso, entonces el problema debe solucionarse en la fuente y la corriente del LED recortado debe alejarse de las partes sensibles. Cómo hacerlo depende de cómo estén conectados los LED, cómo esté conectado el controlador, etc., por lo que tendrá que publicar más información y esquemas.

Pero al menos esta simple prueba puede reducirlo a "bucle de tierra" o "algo más".

Agregaría USB al conjunto de candidatos problemáticos. Me he encontrado con problemas de ruido en sistemas donde una computadora tiene una conexión de audio analógico al mismo dispositivo que ya está conectado a la computadora a través de USB. No existía el silencio antes de que se desconectara el cable de audio o el cable USB. La señal de datos se filtró al audio a través de un bucle de tierra. Hoy en día, hay aisladores USB disponibles para interrumpir la conexión a tierra a través de un cable USB. No tengo uno, simplifiqué mi sistema.
@ user287001 sí ... y dado que menciona USB, me pregunto si los LED de OP están alimentados por 5 V desde un conector USB, tal vez eso podría inyectar una corriente ruidosa en el suelo cerca del puerto USB utilizado por la tarjeta de sonido.
Algunas afirmaciones comunes de aficionados al audio 1) conectar las conexiones a tierra de los dispositivos con un cable de cobre corto y resistente reduce sustancialmente el ruido que se filtra al audio desequilibrado del USB. 2) Un gran cinturón de ferrita de supresión de ruido de radio alrededor del cable USB hace lo mismo 3) Tenga cuidado con los aisladores USB baratos. Se anuncian como compatibles con USB 2, pero en realidad no admiten el tráfico bidireccional de alta velocidad que necesitan las interfaces de audio multicanal. Funcionan correctamente solo en modo similar a USB1.
Hay muy pocos aisladores USB2 reales y todos son extremadamente caros.
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