Почему колонки с питанием от USB издают больше шума, чем колонки с питанием от розетки
Обновлено: 21.11.2024
Одна из самых распространенных жалоб на динамики – это шипение, которое они издают. По большей части слушатели не возражают против того, чтобы слушать этот шипящий звук, потому что его нельзя услышать при воспроизведении музыки. Однако слишком громкое шипение может раздражать.
Динамики со встроенным усилителем будут шипеть или гудить из-за проблем с контуром заземления, проводами или радиопомехами. Динамики также могут издавать шум линии переменного тока или шум кабеля USB или HDMI. Чтобы исправить это, просто устраните источник помех или убедитесь, что оборудование правильно экранировано или заземлено.
Если ваши динамики издают низкое гудение или тихое шипение, это может быть обычным явлением. И если вам нужна более тихая комната или студия звукозаписи, вам нужно что-то с этим сделать. К счастью, вам больше не придется жить с шипящим звуком; читайте дальше и узнайте, что вы можете сделать.
Нормально ли, что активные динамики шипят?
Мощные динамики издают тихий шипящий шум. Это нормально. На самом деле, это ожидается от активных колонок с активными входами и драйверами с питанием. Мягкий собственный шипящий шум настолько распространен в активных динамиках, что некоторые производители публикуют уровень собственного шума для своих продуктов.
Например, Genelec заявляет, что их студийный монитор 8010a темно-серого цвета создает менее пяти децибел шума.
Обычно при воспроизведении музыки вы не можете слышать самопроизвольный шипящий шум, только когда динамики молчат и вы приближаетесь к ним.
Некоторые пользователи также отмечают шипение, когда вы намеренно прислушиваетесь к нему и подходите слишком близко к динамикам. Так что не волнуйтесь, если ваши активные динамики шипят. Вас это может раздражать или беспокоить, но это не из-за неисправных компонентов или плохого дизайна.
Но есть и другие причины, по которым активные динамики шипят, и некоторые из них, кажется, вызывают больше звуковых проблем, чем шипение самых мощных динамиков самих по себе.
Что вызывает шипение активных динамиков?
Существует много причин, по которым активные динамики гудят или шипят. Наиболее очевидным является шум вашего аудиосигнала.
Ваши динамики предназначены для воспроизведения аудиосигналов. Если в сигнале есть шум, динамик уловит его, и вы услышите шум и гул.
Контур заземления
Заземление жизненно важно по соображениям безопасности и для уменьшения шума во время записи. Однако это может привести к возникновению контура заземления, что происходит, когда два или более оборудования подключены к разным источникам питания переменного тока.
Эти устройства затем будут подключены электрическими сигнальными кабелями, такими как компонентный, композитный, HDMI или RCA.
Когда эти кабели имеют экран, соединенный с землей, возникает контур заземления. Что происходит, так это то, что эта установка создаст поле электромагнитной индукции, которое будет притягивать шум в ваши динамики.
В этом видео TaylorGuitars более подробно объясняется контур заземления:
Шум линии переменного тока
Помимо контуров заземления, еще одним источником шипения или гудения в динамиках является шум в сети переменного тока. Помехи могут исходить от блендеров, фенов и других устройств с двигателем.
Неисправные осветительные приборы и диммеры также могут вызывать подозрения.
Провода
Существует несколько причин, по которым электропроводка и провода могут быть источником шума. Во-первых, некачественные кабели могут вызывать шум.
Вы не ошибетесь, выбрав медный провод с золотыми разъемами, например кабель динамика GearIT 12AWG.
Тем не менее, не спешите приобретать самые дорогие провода для динамиков. Есть несколько более дешевых вариантов кабеля, которые также хорошо справляются со своей задачей.
Радиочастотные помехи
Радиочастотные помехи могут вызывать шипящие звуки в динамике. Беспроводные устройства, такие как смартфон, компьютеры, устройства Wi-Fi и компьютеры, могут иметь радиопомехи.
Лучшее решение проблемы шума, исходящего от радиопомех, — убрать устройства, излучающие радиочастоты, подальше от динамика.
Если это невозможно, например, вам нужен компьютер, на котором ваша цифровая звуковая рабочая станция установлена рядом с вашим оборудованием, обязательно должным образом экранируйте эти устройства.
Шум кабеля USB или HDMI
При использовании такого устройства, как аудиоинтерфейс, который использует USB-подключение, иногда в динамиках появляются шипящие звуки или статические помехи.
Оказывается, иногда через экран этих USB-кабелей протекает ток. Утечка может повлиять на аудиосигнал и вызвать слышимое шипение.
Что вы можете сделать, чтобы перестать шипеть в динамиках
Теперь, когда вы знаете, по каким причинам ваши активные динамики шипят или гудят, вот несколько советов, как убрать шипящие или гудящие звуки из ваших динамиков.Для некоторых из этих проблем решение относительно простое.
Другим может потребоваться купить другое устройство, чтобы избавиться от шума или правильно настроить динамики.
Вот что вы можете сделать:
Получение лучшего аудиосигнала
Если шум создается источником, который вы воспроизводите, есть несколько способов минимизировать шипение.
Если вы записываете песню или аудиоклип, лучший способ избавиться от шипения и шума — убедиться, что запись чистая. Вы можете использовать процедуры во время записи.
Например, вы можете использовать небольшой конденсаторный микрофон вместо большого, если хотите снизить уровень шума при записи такого инструмента, как акустическая гитара.
Вот как это сделать:
Или вы можете постелить толстый ковер или одеяло в качестве акустической обработки, чтобы уменьшить эхо и шум. Если у вас есть записанная дорожка, вы можете использовать цифровую звуковую рабочую станцию для шумоподавления песен, как показано в этом видео:
Есть также способы уменьшить шум микрофона от записанных мелодий. Вы можете настроить свой микрофон, чтобы уменьшить усиление микрофона и подавить акустическое эхо.
Вы также можете использовать программное обеспечение, такое как Krisp, для удаления нежелательного шума. Вы также можете инвестировать в оборудование, такое как адаптер для подъема по земле или насадки для микрофона, которые могут блокировать воздушные потоки и вибрации.
Хорошей идеей также является получение звукового файла лучшего качества. Если вы слушаете MP3 с битрейтом 96 кбит/с, возможно, вы захотите найти другой MP3 с битрейтом 320 кбит/с. Или вы можете найти другой файл, использующий сжатие без потерь, например FLAC.
Устранение контуров заземления
Самое быстрое средство избавиться от шума, исходящего от контуров заземления, — это подключить все оборудование к одной розетке переменного тока.
Если это невозможно, вы всегда можете использовать подавитель помех, например, фильтр Ebtech Hum X Ground Line Voltage Filter.
Это устройство разорвет петлю и устранит гул.
Избавление от помех от линий переменного тока
Вам не следует использовать какие-либо устройства с двигателем или диммер, когда вы слушаете свои любимые мелодии. Или вы можете инвестировать в источник бесперебойного питания.
Хороший ИБП, такой как резервный аккумулятор и устройство защиты от перенапряжений APC UPS, сможет устранить линейный шум и шум контура заземления. Вы также можете использовать изолирующий трансформатор Tripp Lite IS250.
Эти устройства преобразуют переменный ток в постоянный, а затем обратно в переменный. Это двойное преобразование удалит весь шум.
Устранение помех кабеля HDMI или USB
Если вы только что купили новый аудиоинтерфейс и слышите статические помехи из динамиков, вам могут помочь такие продукты, как Jabinco Clip-On Ferrite.
В этом видео PSAudio объясняется, как ферритовый сердечник снижает уровень шума:
Вы также можете проложить провод с меньшим сопротивлением, например провод динамика, вдоль длины кабеля от корпуса компьютера и корпуса кабеля. Это перенаправит поток электричества и будет действовать как заземление.
Заключение
Шипящие звуки, исходящие из динамика, в большинстве случаев являются нормальным явлением. Его едва слышно, и вам нужно приблизиться к динамикам, чтобы услышать его.
Но если он становится слишком громким, вам нужно проверить проводку или выяснить, что вызывает помехи. Затем следуйте инструкциям выше.
Если ваши динамики сломаны и вы не можете их починить, почему бы не превратить ваш динамик в микрофон? На самом деле это забавный и простой проект для тестирования.
сообщить об этом объявлении
Обо мне
Привет, я Роберт! Меня всегда очень интересовала музыка, гаджеты и технологии. Здесь я хочу поделиться своим опытом и тем, что я узнаю, когда провожу (слишком много) свободного времени за чтением, тестированием и изучением музыки и других тем, связанных со звуком.
Неудивительно, что мы любим микроконтроллеры в журнале HackSpace. Их универсальность и простота делают их обязательными для проектов в области электроники. Несмотря на то, что Arduinos и их друзья имеют опыт считывания показаний датчиков или подсветки светодиодов, они борются, когда дело доходит до высококачественного звука. Если вам нужно добавить музыку или речь в свой проект, возможно, стоит приобрести компьютер Raspberry Pi, который сделает тяжелую работу. Мы рассмотрим различные варианты аудиовыхода, доступные для нашего любимого маленького компьютера, от простого гудения до аудиофильского блаженства.
Начать звонить
Нужен простой и недорогой вариант?
Активный зуммер — это то, что вам нужно
Проще всего начать со скромного зуммера. К GPIO Raspberry Pi можно быстро добавить дешевый активный зуммер. Это тоже удивительно легко. Попробуйте подключить красный провод зуммера (положительный) к контакту 22 GPIO (нумерация Broadcom), а черный провод (земля) — к любому контакту GND. Теперь установите библиотеку GPIO Zero Python, введя это в командной строке:
Создайте файл с именем buzz.py в своем любимом редакторе и введите следующее:
Запустите его из командной строки:
Вы должны услышать односекундный сигнал. Посмотрите, сможете ли вы воспроизводить звуки азбуки Морзе, изменив продолжительность оператора сна.
Пассивный, но не агрессивный
Все компьютеры Raspberry Pi, за исключением линейки Zero, имеют встроенный аудиовыход. Первоначальный Raspberry Pi имел стереоразъем 3,5 мм, а все модели A и B с тех пор оснащены четырехконтактным разъемом, который также включает композитное видео. Это самый дешевый способ получения звука с компьютера Raspberry Pi.
Недорогой пассивный динамик можно подключить напрямую, чтобы воспроизводить звук, хотя, возможно, тише, чем вам хотелось бы. Конечно, добавьте усилитель или активный динамик, и звук будет настолько громким, насколько вы захотите. Это самый прямой способ добавить звук в ваш проект, но как вывести звук?
Нужно простое решение? USB-аудиоустройства бывают разных форм и размеров, но в основном они подключаются по принципу plug-and-play
Обычно операционная система Raspbian распознает, что аудиоустройство было подключено, и направляет звук через него. Иногда, особенно если вы подключили монитор HDMI со звуком (например, телевизор HDMI), звук не будет исходить от правильного устройства.
Чтобы это исправить, откройте окно терминала и запустите sudo raspi-config . Когда появится меню, перейдите в «Дополнительные параметры» и выберите «Аудио», затем выберите параметр принудительного вывода через аудиоразъем. Возможно, вам придется перезагрузить Raspbian, чтобы все изменения вступили в силу.
Подключи и работай
Звуковое USB-устройство — еще один простой способ воспроизведения звука на Raspberry Pi. Доступны буквально сотни, и базовое устройство ввода/вывода с лучшим качеством звука, чем у бортовой системы, можно купить за несколько фунтов в Интернете. Установка, как правило, не сложнее, чем подключение устройства к USB-порту. Возможно, вам потребуется выбрать новый выход, так как базовая аудиосистема ALSA (дополнительную информацию см. в разделе ALSA и PulseAudio) по умолчанию может отключить его. Чтобы исправить это, запустите alsamixer из командной строки, нажмите F6, чтобы выбрать новое звуковое устройство, и, если вы видите «ММ» внизу индикатора громкости, нажмите M, чтобы включить звук и отрегулировать громкость с помощью клавиш курсора.
Многие ЦАП также поставляются со встроенными усилителями. Идеально подходит для пассивных динамиков
Неудивительно, что при выборе звукового USB-устройства вы можете начать с нескольких фунтов стерлингов и перейти к профессиональному оборудованию стоимостью сотни. Поскольку они маломощны, USB-устройства, как правило, не имеют усиления, если только у них нет отдельного источника питания.
Давай поиграем
Самый простой способ воспроизвести аудио на Raspbian — использовать OMXPlayer. Это специальный инструмент командной строки с аппаратным ускорением, который в полной мере использует возможности Raspberry Pi. По умолчанию он отправляет звук на аналоговый аудиоразъем, поэтому воспроизвести файл MP3 так же просто, как запустить:
Существует множество параметров командной строки, позволяющих управлять воспроизведением звука. Хотите, чтобы звук зацикливался навсегда? Просто добавьте --loop к команде. Вы заметите, что во время работы OMXPlayer предоставляет своего рода пользовательский интерфейс, позволяющий вам управлять воспроизведением из терминала. Если вы просто хотите, чтобы он работал в фоновом режиме без вмешательства пользователя, выполните следующую команду:
Здесь —-no-keys удаляет интерфейс, а амперсанд (&) указывает операционной системе запустить задание «в фоновом режиме», чтобы она не блокировала ничего другого, что вы хотите сделать.
OMXPlayer — отличный выбор для Raspbian, но доступны и другие проигрыватели, такие как mpg321, поэтому найдите инструмент, который лучше всего подходит для вас.
Еще одна полезная утилита — Speaker-Test. Это может вызвать белый шум или голосовое подтверждение, чтобы вы могли проверить, правильно ли работают ваши динамики. Это так просто:
Первый параметр устанавливает звук как голос, а -c проверяет только стереоканалы: передний левый и передний правый.
Потрясающие ритмы
Если вам не хватает места, Raspberry Pi 4, усилитель и динамик могут не подойти вам.В конце концов, ваш крутой носимый проект будет проблематичным, если вы тащите усилитель на тележке с 50-метровым удлинителем, питающим все. К счастью, умные люди из Pimoroni вас прикроют. Динамик pHAT — это HAT Raspberry Pi нулевого размера, который не только добавляет звуковые возможности самому маленькому из семейства Raspberry Pi, но и оснащен динамиком мощностью 3 Вт. Теперь вы можете воспроизводить любой звук с помощью крошечного устройства и аккумуляторной батареи USB.
Маленький, дешевый и забавный динамик pHat оснащен динамиком мощностью 3 Вт и светодиодным измерителем уровня громкости
Процесс установки полностью автоматизирован, поэтому не нужно возиться с драйверами и файлами конфигурации. После завершения скрипта вы можете запустить любой звуковой инструмент, как и раньше, и звук будет направляться через динамик. Нет, максимальная громкость не помешает никаким хэви-метал концертам, но удобство и форм-фактор не сбить.
Исполнение блюза
Простой способ получить превосходное качество звука с помощью компьютера Raspberry Pi – это Bluetooth. Последние модели, такие как 3B, 4 и даже Zero W, поддерживают устройства Bluetooth и могут быть сопряжены с большинством динамиков Bluetooth даже из командной строки. После подключения у вас есть ряд вариантов по размеру и выходной мощности, а также преимущество беспроводного подключения.
Если вы обнаружите, что OMXPlayer не воспроизводит звук, попробуйте установить mpg321:
А если серьезно
Если вашему проекту нужен хороший звук, а стандартного выхода 3,5 мм недостаточно, то самое время обратить внимание на широкий ассортимент ЦАП (цифро-аналоговых преобразователей), доступных в формате HAT. Это переполненный рынок, и цены значительно различаются в зависимости от того, что вы хотите от своего устройства. Давайте начнем с нижнего уровня, с HiFiBerry DAC+ Zero от крупного игрока. Этот крошечный HAT добавляет воспроизведение 192 кГц / 24 бит через два фоно-порта RCA за 12,50 фунтов стерлингов. Если вы серьезно относитесь к своему звуку, то вы можете рассмотреть фирменный DAC + Pro с полным форматом HAT за 36 фунтов стерлингов или действительно пойти на это с версией DSP (цифровая обработка звука) за 67 фунтов стерлингов. Все это потребует усиления, но качество звука будет соперничать с более дорогими аудиокомпонентами.
Деньги не проблема? Allo Katana — ЦАП-монстр, который весит 240 фунтов стерлингов, но превосходит аналоги стоимостью 1000 фунтов стерлингов.
Если деньги не имеют значения, и ваш проект требует наилучшего воспроизведения, вы можете подумать о том, чтобы стать аудиофилом. Есть несколько потрясающих высококлассных HAT, но одним из самых эффективных, которые мы видели, является ЦАП PecanPi. Его создатель Леонид Айзенштат тщательно подбирал каждый отдельный компонент, всегда выбирая лучшее в своем классе. Он даже использовал отдельный ЦАП для каждого аудиоканала. Полученная плата может заставить ваш кошелек вздрогнуть примерно от 200 фунтов стерлингов за голую плату, но полученный звук достаточно хорош для использования в профессиональных студиях звукозаписи. Если вы вернули великолепную старую радиостанцию в состояние выставочного зала, вы могли бы сделать гораздо хуже, чем добавить плату с отличным усилителем и динамиком.
ALSA и PulseAudio
Эти две системы часто путают. Raspbian поставляется с предустановленной ALSA (Advanced Linux Sound Architecture), низкоуровневым программным обеспечением, обеспечивающим работу звука. Он поставляется с рядом утилит для управления устройством вывода, громкостью и многим другим. PulseAudio — это программный уровень, который находится поверх ALSA и предоставляет больше возможностей, включая возможности потоковой передачи. Скорее всего, если вам нужно сделать что-то более умное, чем просто воспроизведение аудио, вам потребуется установить сервер PulseAudio.
Шпаргалка по Bluetooth
Если вы хотите связать аудиоустройство Bluetooth (A2DP) в командной строке, это может быть немного сложно. Вот краткое руководство:
Запустите сервер PulseAudio:
Запустите утилиту Bluetooth:
Переведите динамик в режим сопряжения. Теперь в утилите выполните следующие команды (нажимая Enter после каждой):
Теперь дождитесь заполнения списка. Когда вы видите свое устройство…
пара
Где отображается длинный идентификатор вашего устройства. Вы можете просто ввести первые несколько символов и нажать Tab для автозаполнения. Сделайте то же самое для следующих шагов.
Дождитесь подтверждения, затем введите:
Теперь попробуйте воспроизвести аудио с помощью aplay (для файлов WAV) или mpg321 (для mp3). Эти инструкции адаптированы из руководства Actuino по адресу hsmag.cc/N6p2IB.
Типы файлов
Существуют проигрыватели командной строки практически для всех широко используемых аудиоформатов. Как правило, MP3 обеспечивает наилучший баланс качества и объема, но более низкая скорость передачи данных приводит к ухудшению качества звука. WAV полностью несжатый, но может занять вашу SSD-карту. Если вы не хотите идти на компромисс с качеством звука, попробуйте FLAC, который по качеству идентичен WAV, но намного меньше.Для преобразования между типами аудио рассмотрите возможность установки FFmpeg, мощного инструмента для обработки аудио и видео.
Журнал HackSpace
Эта статья взята непосредственно из 28-го выпуска журнала HackSpace, уже вышла и доступна в печатном виде в местном газетном киоске, магазине Raspberry Pi в Кембридже, а также в Интернете на Raspberry Pi Press.
Если вы любите журнал HackSpace так же сильно, как и мы, почему бы не ознакомиться с предложениями по подписке, включая 12-месячную подписку на бесплатную игровую площадку Adafruit Circuit Playground! Подписчики в США теперь могут получить 12-месячную подписку за 60 долл. США при присоединении до конца марта!
И, как всегда, вы можете скачать бесплатный PDF-файл с веб-сайта Raspberry Pi Press.
Читайте также: