插入耳机插孔时发出响亮的爆裂声

电器工程 声音的 噪音 耳机
2022-01-15 04:25:54

我有一个带有 C 型插头(未接地)的松下 RX-ES29 扬声器。我有时会在耳机的右扬声器中听到相对响亮的啪啪声,而当我将它们完全插入扬声器的耳机插孔时,它会打开。插入插孔尖端时会发出一点嗡嗡声,但当插孔完全插入时会发出响亮的爆裂声。我的耳机是铁三角 ATH-AVC500。

我尝试使用公对公电缆捕获该声音,但在播放捕获的声音后,它不像我通过物理连接耳机听到的声音那么响亮。你可以在这里那里看到我从 Audacity 拍摄的照片

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Audacity 不会将其检测为音频剪辑,但它看起来像是我上面链接的图片。

关于它的奇怪之处之一是它并不总是发生,我的意思是它并不总是存在。就像有时手指附近有东西放电一样。刚听到响亮的声音后,我尝试拔下插头几次,但它消失了,就像带电物体放电时需要一段时间才能再次充电一样。

我很想知道这种奇怪行为的解释。

4个回答

那是“DC流行音乐”。每次你制作一个声音工程师都会死在某个地方!

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

图 1. 放大器输出和断开的扬声器。

由单轨电源供电的放大器在安静时将其输出保持在 1/2 电源。如果扬声器直接连接到放大器输出,则会有直流电流连续流过它,加热它并使锥体偏离中心。它在那个方向上的行程会受到限制,因此会比它应该更早地剪辑和扭曲。

通过添加去耦电容器,直流被阻挡,但交流可以通过。

如果放大器在未连接扬声器的情况下打开,如图 1 所示,则 C1 的左侧将被拉至 V+/2。右侧也会效仿。当扬声器插入时,电流将流向地面,直到右侧达到零伏。

将音频源插入输入端带有隔直电容的设备时,也会出现类似的结果。

另请注意,如果器件在通电时断开连接,则电容器可能会由于电容器泄漏或 PCB 泄漏而放电回到通电状态。


示意图

模拟这个电路

图 2. 添加放电电阻。

如评论中所述,我们可以在电路中添加一个放电电阻,以便在经过一段时间的延迟后,C1 的右侧电压降至 0 V。由于该电阻将为电路提供额外的负载,我们不想让它成为任何低于必要的。

寻找解决方案的一种方法是决定我们可以等待多长时间才能出院。

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图 3. 电容器放电曲线。每个RC时间段,电容器放电 63% 。

一个方便的经验法则是,RC 电路的“时间常数”由 R 和 C 相乘得出。τ=RC. τ电压将衰减 63%。3τ它会衰减 95% 并且5τ, 99%。

假设我们想要加入一个电阻器,该电阻器将在 1 秒内放电 99%: 5τ=1s所以τ=0.2s. 在我们的示例中,C1 为 470 µF,因此R=τC=0.2470μ=420Ω. 这是扬声器阻抗的十倍以上,因此不会给电路带来太多负载。

“就像带电物体放电后需要一段时间才能再次充电一样。”

这正是你所听到的。输出通过电容器交流耦合到耳机,以阻挡信号的任何直流分量。首次拔下耳机时,电容器一侧开路,因此保持放电状态。

当您插入耳机时,电容器需要充电到它之前的任何直流电压......然后POP..当它为耳机中的扬声器通电时,您会听到该电流。

拔掉再插上,电容会长时间保持那个电荷。

请注意,如果不采取特殊措施加以限制,则在首次打开放大器时可以通过扬声器听到相同的效果。

这可以通过在电容右侧的放大器输出之间添加一个较大的接地电阻来显着纠正。

添加顺便说一句,您只能在一个扬声器上听到它的原因可能与插孔插头的工作方式有关。右扬声器可能连接到插头的尖端,因此,当您将其插入时,它首先与左声道接触,为该盖充电,然后与自己的声道接触,也为其充电。当左扬声器触点连接时,它的输出电容器已经充电。

@Transistor 是对的,但是这里有一点微妙之处……

当您插入插孔连接器时,它们会将所有东西短接到地。当您将其滑入时,插孔和插头的各种金属位会在插孔最终固定到位之前以各种可能的组合接触。

插入插孔尖端时有一点嗡嗡声

我猜在这个位置,两个通道都短路在一起,两个输出上的运算放大器进入和退出短路保护,或者以其他奇怪的方式导致这种嗡嗡声。

当它们进入保护状态时,输出很可能会接地,因此盖子最终会放电……或者它们可能会夹在轨道上,谁知道呢。

当插孔滑入到位时,两个运算放大器都会脱离保护并将其输出捕捉到 Vcc/2,因此您会听到一些响亮的声音。

奇怪的是,你的流行音乐是错误的极性。它应该是积极的。要么你的声卡反转极性,要么我上面所说的是真的,并且在插入过程中输出短路时会出现一些奇怪的削波/不稳定。

我发现早期放大器的一个常见问题是放大器打开时耳机插孔处的大直流偏移。这是由于放大器上的电容器耦合输出级只有一个用于功率放大器的轨道。结果,输出浮动在地面之上,并且必须被一个相当大的电容值阻止。像伟大的 Marantz 1060 这样的放大器是一个成功的放大器,它在过去摧毁了我的一些耳机,包括最近的一对 AKG K550。用于阻断直流的电容器适用于低至 4 欧姆、额定功率为几十瓦的扬声器。但是这种直流电变成现代脆弱的耳机音圈会导致驱动器烧坏。这里提到的唯一简单方法是用一个大约 220-470uF 的电容器阻挡耳机衰减器后的直流电。