为什么 GSM 会导致扬声器嗡嗡作响?

电器工程 噪音 扬声器 GSM
2022-01-24 15:04:40

基于众多互联网资源,扬声器线就像一根天线,可以接收附近手机的传输信号并让扬声器发出嗡嗡声。但我真的不买那个...

3.5 毫米扬声器电缆设计用于承载 1 V。我见过旧的设置,其中 PC 扬声器直接从 3.5 毫米插孔供电(我已经测试通过插孔直接从 PC 播放未放大的声音,尽管音量我的设置根本不是很高)。手机收音机发出的微量 EM 怎么会导致扬声器系统产生如此响亮的嗡嗡声?我无法想象 EM 在接收天线中产生超过几微伏的电压。我错了吗?

谢谢。

更新 - 将线路输出电压校正为 1 V(见评论)

更新 我查了一下,是的,似乎 GSM 以 2 W 传输。我想对该数字进行完整性检查,以验证一些表明传输功率很重要的答案。我的物理很生疏,但我会尝试...

我们知道,源周围的 EM 辐射强度为:

I=P4πr2

因此,假设我们有一根 2 m 长和 0.2 mm 宽的电线(我希望这是电线的有效近似值),距离发射 GSM 模块大约 2 m。

那么对于P=2W,I=39mWm2

乘以导线的表面积 (0.2 mm * 2 m)

沿导线的总 EM 功率为 16μW

就像我说的我很生疏,但这不正确吗?这真的足以在不以某种方式放大的情况下产生那种声音吗?也许信号会产生共鸣?还是直接干扰声卡?

4个回答

蜂鸣声是 AM 检测信号。

音频放大器受到 GSM 信号影响的原因是现代音频半导体部件实际上在高达高 GHz 范围内的功能非常强大。对于 GSM-800-900MHz 范围,任何 80mm 铜迹线都可以像 1/4 波天线或带状线谐振器一样工作。信号在放大器的多个点上的任何非线性(芯片中的晶体管或二极管结构)上同时进行 AM 检测,还包括功率调节器芯片等。

它被转换为音频范围,即由直流供电的非线性部分(AM 检测)的平均电导率的微小但非常尖锐和周期性的下降或突然下降。

想想用 UHF 闪光珠显示直线的低速示波器轨迹。放大器可以听到消耗的直流电流的简单尖峰。

在我对听力植入物的研究中,我发现嗡嗡声是由手机中的电池导线发出的磁辐射引起的,这些导线携带的脉冲可能为 2A。该磁场相对强烈,可以耦合到附近设备的低频 EMI 敏感电路中。在我的情况下,噪音根本不是来自射频和天线。这就是射频屏蔽可能不起作用的原因。

首先,在这种情况下,重要的是权力。任何小型扬声器都将只有几瓦,如果不是损失的话。

在蜂窝应用中,手机的输出功率可高达 33dBm(或 2 瓦)。UMTS 和 GSM 都是这种情况;但是,对于 GSM,有大约 217 Hz(在可听范围内)的脉冲串,与音频信号相比,这 2 瓦的功率可能非常强。在 UMTS 中​​,协议发生了变化,并且专门设计用于避免在可听范围内的突发。

手机收音机发出的微量 EM 怎么会导致扬声器系统产生如此响亮的嗡嗡声?

干扰不是直接驱动扬声器;它正在通过某种最终被放大的路径重新回到电子设备中。

这是一种方法。扬声器实际上连接到放大器的输出,该放大器由全局负反馈线稳定。这种负反馈会回到放大器早期的相对高阻抗、敏感的输入。