nätverksstörningar

avancera: Den känslomässiga sidan är medvetet utelämnad här. Så om du gillar snygga enheter och kablar och är villig att gräva djupt i fickorna efter dem, så är det här!

Efter detta förtydligande är vägen fri för tekniska argument. Den stora majoriteten HiFi-Enheter är beroende av nätström och först och främst är det uppenbart att kvaliteten på nätströmmen också kan påverka kvaliteten på ljudsignalen som spelas. En tillbehörsindustri utgår från detta grundantagande som med hjälp av speciella strömkablar, grenuttag, linjefilter, audiofilsäkringar etc. vill säkerställa att ljudkomponenterna förses med nätström av optimal kvalitet. Priserna för detta kan sätta priserna för en hi-fi-komponent i skuggan och man undrar om det står i någon rimlig relation till vinsten.

Mitt svar på det är nej, med några få undantag är vinsten inte värd mödan. Det är inte ovanligt att tillverkare och säljare kraftigt överdriver effekterna i sina beskrivningar och generaliserar på ett oacceptabelt sätt.

Här är motiveringen:

På våra breddgrader består nätströmmen av en växelström med en frekvens på 50Hz och en spänning på 230V. Ingen hi-fi-enhet använder detta försörjning direkt. Internt behövs likström med (nästan alltid) lägre spänning för funktionen. Mer än en intern spänning krävs ofta, så digitala kretsar fungerar vanligtvis med 5V eller 3,3V, medan analoga kretsar ofta behöver två spänningar på +15V och -15V. Slutsteg behöver ännu högre spänningar. Det är nätaggregatets uppgift i enheten att generera dessa DC-spänningar från nätströmmen.

Det finns två grundläggande typer av strömförsörjning: strömförsörjningen och den konventionella PSU. Namnet antyder redan att det konventionella nätaggregatet är den äldre och ännu mer utbredda varianten. Dess mest slående egenskap är nättransformatorn, som kan anta imponerande dimensioner, särskilt när det gäller effektförstärkare. Switchande nätaggregat har också en transformator, men den är betydligt mindre och lättare, eftersom en sorts chopper hackar upp nätströmmen med en mycket högre frekvens än 50Hz. Ju högre frekvens, desto mindre är en transformator med en viss Leistung vara. En strömförsörjning är mer komplicerad än en konventionell strömförsörjning på grund av den extra choppern, men den kan fortfarande vara billigare på grund av den sparade transformatorstorleken. Eftersom de nödvändiga komponenterna blir billigare och billigare, blir strömförsörjningen med switchat läge också allt mer populär inom hi-fi-sektorn. I datorer har den nästan helt ersatt den konventionella strömförsörjningen.

Strömförsörjningen i sig är inte direkt involverad i bearbetningen av ljudsignalen. Det är olika kretsar och de får bara den energi de behöver från strömförsörjningen. Även om du helst inte vill ha några störningar i denna energiförsörjning, hamnar inte varje störning i strömförsörjningen automatiskt i ljudsignalen.

En rimligt konstruerad analog Förstärkare har till exempel också en låg känslighet mot fluktuationer i matningsspänningen. Med effektförstärkare är det regelbundet så bra att du klarar dig utan en separat stabilisering i strömförsörjningen. Med digitala kretsar är störningar på strömförsörjningen vanligtvis helt oväsentliga så länge de inte överstiger ett maximum som anges i databladen. Om du överskrider det, uppstår oftast felfunktioner, som har mer uppenbara effekter än bara en försämring av ljudkvaliteten.

I princip bör alltså störningar i nätströmmen inte få några konsekvenser så länge de håller sig inom gränserna och man inte kan utgå från ett direkt samband mellan nätströmmens kvalitet och ljudkvaliteten – i motsats till vad tillbehörstillverkarna gärna föreslår. Det betyder dock inte att sådana inflytanden inte kan existera under några omständigheter. Faktum är att det finns många sätt som störningar på elnätet kan påverka ljudkvaliteten, men på grund av de många möjligheterna är det svårt att göra generaliseringar. Enhetsdesign adresserar och eliminerar många av dessa möjligheter, och en väldesignad enhet bör vara immun mot de typer av störningar som normalt kan förväntas, så ytterligare åtgärder hjälper inte.

För en närmare titt är det nödvändigt att dissekera de viktigaste störkällorna och påverkansmekanismerna, så att man kan bedöma om motåtgärder är tillrådliga eller inte.

Vi är bara intresserade av störningar om det påverkar kvaliteten på ljudsignalen, all annan störning kan säkert ignoreras i vårt sammanhang. Så vissa omständigheter måste sammanfalla:

  • Det måste finnas en störningskälla

  • Det måste finnas ett sätt eller en mekanism för att bruset ska komma in i ljudsignalen

  • Störningen måste vara av sådan karaktär att den försämrar ljudkvaliteten

 

Motåtgärder kan därför angripa på alla tre punkter, och vi måste överväga de olika fallen separat.

störningskällor:

Vissa störningskällor ligger utanför HiFi-systemets ägares kontroll. Dessa inkluderar t.ex. B. Radiosändare i närheten eller industriföretag eller apparater i närområdet som förorenar elnätet. Sådana störningskällor kan som regel inte elimineras (eller inte elimineras juridiskt). En del av dem har redan "matat" sina störningar i elnätet utanför det egna hemmet, andra kan även läggas till på de sista metrarna (radiostationer). Vissa störningskällor har också en avsedd funktion och kan därför inte elimineras, t.ex. B. rippelstyrsignalen i elnätet, som används för att växla mellan natt- och dagkraft.

Andra störningar uppstår däremot i det egna hemmet och kan säkert stängas av. Det är viktigt att nämna detta eftersom att ta bort disruptorn ofta är det enklaste, billigaste och mest effektiva tillvägagångssättet. Tyvärr finns det fler och fler potentiella störande ämnen, parallellt med den ökande "elektrifieringen" av hushållet. Vissa enheter fungerar som störande eftersom de helt enkelt är defekta. Några exempel på sådana potentiella störande ämnen är: ljusdimmer, elmotorer i hushållsapparater, elektroniska halogentransformatorer, nätaggregat för elektroniska enheter (särskilt växlande nätaggregat), powerline-modem (för att använda elnätet som ett datornätverk). Klickljud kan också komma från enkla strömbrytare, speciellt vid byte av induktiv belastning.

Strömförsörjning av elektroniska enheter som en störande faktor? Ja, verkligen, och det betyder att hi-fi-enheter ibland kan störa varandra eller sig själva. Choppern i en switchande strömförsörjning är en potentiell störningskälla, och så är likriktarna i alla typer av strömförsörjning. Om de inte är tillräckligt undertryckta kan båda avge frekvenskomponenter långt över 50 Hz både till sin egen enhet, dvs in i DC-strömförsörjningen i sin egen enhet, och sådan störning till det matande elnätet. Eftersom detta har lett till fler och fler problem med tiden finns det nu regler som en enhetstillverkare måste följa för att få sälja enheten.

En apparat som stör sig själv är förstås felaktigt utformad i en viss mening och som köpare kan man knappast göra något åt ​​det, förutom att klaga. En anordning som stör andra kan endast klandras om de tillåtna gränsvärdena överskrids, det vill säga den kan felaktigt bära CE-märkningen. Håller den sig inom gränsvärdena måste man kräva högre immunitet från den störda enheten. Det för oss till den andra punkten:

Interferensväg eller interferensmekanism:

Störningskällor är irrelevanta om de inte lyckas försämra ljudsignalen. Om du inte kan bli av med en störningskälla kan du försöka göra hi-fi-systemet immun mot det. Det finns även bestämmelser för immunitet i samband med CE-märkningen, bristande efterlevnad gör att en apparat inte kan säljas.

Dessa föreskrifter anger att en apparat ska kunna acceptera en viss mängd störningar utan att misslyckas och att den inte får överstiga en viss gräns för mängden störningar som avges till elnätet. Som en bieffekt kan du grovt uppskatta omfattningen av störningar i elnätet som du som enhetstillverkare måste räkna med och kan designa din enhet därefter. En mindre minskning av ljudkvaliteten räknas inte som ett fel, så det kan inte antas att en enhet du köper kommer att vara helt immun mot störningar, bara att den inte slutar fungera som den ska på grund av det.

Det finns två huvudsakliga sätt som störningar kan komma in i en enhet: genom luften som en elektromagnetisk våg eller genom en ansluten kabel. Vi är särskilt intresserade av det här strömkabel, och vi är intresserade av hur en störning som kommer genom nätkabeln kan komma in i ljudsignalen i enheten. En titt på de typiska strömförsörjningskretsarna tyder på att sådan störning undertrycks där av den redan existerande filtreringen och skärmningen. Eftersom interferens redan genereras internt av likriktaren, är det nödvändigt att tillhandahålla en viss mängd intern filtrering. Ett externt filter skulle vara på fel ställe. En annan möjlighet skulle vara en icke-optimal jordning, vilket kan göra att en störsignal kommer förbi filtret och in i ljudsignalen. Dock görs markdirigering vanligtvis mycket noggrant i ljudutrustning.

Om en enhet har ett immunitetsproblem är det första du ska göra att veta vilken typ av störning som orsakar problemet, eftersom det inte finns något filter eller tillbehör som åtgärdar alla typer av störningar samtidigt. När en apparat är känslig för DC-komponenter i nätströmmen krävs en helt annan typ av åtgärd än när den är känslig för radiovågor. Eftersom inte alla störningar kopplas via nätkabeln kan det också bli nödvändigt att angripa den på en helt annan plats.

I allmänhet kan enheterna inte klumpas ihop, det vill säga varje enhet har en viss immunitet och man kan inte anta att erfarenhet av en enhet kan överföras till en annan. Det skulle vara en uppgift för produkttestare att avgöra om det finns några immunitetsproblem, det vill säga om enheten svarar på vissa typer av störningar med nedsatt ljudkvalitet. Av detta kan man sedan härleda vilka externa åtgärder som kan vara nödvändiga eller lova framgång.

Försämring av ljudsignalen:

Inte varje störning som kopplas in i ljudsignalen orsakar också en märkbar försämring av ljudkvaliteten. Å ena sidan kan påverkan helt enkelt vara för svag, så att den kan vara mätbar men inte längre hörbar. Å andra sidan kan den spela i frekvensområden som ändå är ohörbara och lämna de hörbara frekvensområdena opåverkade. En omodulerad sändningsbärvågssignal har z. B. ofta inga hörbara konsekvenser, först när en modulering läggs till (ett sändningsprogram) blir detta hörbart. Powerline-modem har z. B. Ofta en modulering som är ljudmässigt som brus, så du kan lägga till lite brus till ljudsignalen, men inte producera någon färg i ljudet.

Procedur för att undertrycka systeminterferens:

Av vad som hittills har sagts torde det framgå att det är lite som kan göras med allmänna uttalanden och åtgärder. Eftersom enheter har sina individuella egenskaper av immunitet och generering av störningar, kan erfarenheter med en enhet inte extrapoleras till en annan, och eftersom den förekommande störningen inte är densamma i alla hem, behöver inte ens erfarenheter i ett hem nödvändigtvis extrapoleras till ett annat, även om systemet bör vara identiskt. Påståenden som: "Strömsladd A låter bättre än nätsladd B" eller "Linjefilter X förbättrar klang deras investering” är därför värdelösa eftersom de är för generella. I de allra flesta fall förändrar inte användningen av sådana specialtillbehör någonting alls, antingen för att tillbehöret inte har någon nämnvärd effekt alls, det inte finns någon motsvarande störning eller för att en befintlig störning inte stämmer överens med tillbehörets undertryckningsmekanism och reduceras därför inte blir. Med tanke på problemets mångfald och den riktade desinformation som bedrivs här är framgång ofta en ren slump.

Ett planerat tillvägagångssätt börjar med att tänka: "Har jag ens ett problem?quot;?. Att felsöka ett system så att det presterar som bäst är ett detektivspel. Alla har förmodligen haft tvivel om det perfekta skicket på deras system, men det första du bör göra är att försöka begränsa vilka indikationer på ett felproblem som faktiskt finns. Om man vill lösa ett mord bör man kanske först se till att det inte finns någon kropp alls. Det är nödvändigt att skilja det heta från de falska ledtrådarna och fakta från bedrägerierna.

Användbara indikationer eller frågor kan till exempel vara:

  • Spelar systemet olika bra vid olika tider på dygnet eller veckodagarna? Kan du se ett mönster där? Eller har mönstret mindre med växten att göra och mer med hur du bara "på" den? är

  • Är ljudet på något sätt relaterat till driften av andra enheter, det vill säga specifikt: finns det en specifik enhet, antingen i själva systemet eller någon annanstans i hushållet, som ändrar ljudet när det är i drift?

  • Vad säger högtalarna när systemet är i drift men ingenting spelas? Är det väsande, surrande, surrande eller kan du ens höra ett radioprogram väldigt tyst? Neutralt, konstant ljud är förmodligen ofarligt om inte för högt, men allt annat indikerar en störningskälla. Om ljudvolymen ökar så fort en viss enhet i området slås på är det också en indikation.

  • Producerar systemet poppar eller klick när enheter i närheten slås på eller av?

 

Om ovanstående frågor inte ger några ledtrådar, så finns det med stor sannolikhet inget lik heller, vilket innebär användning av ytterligare störningsskyddsanordningar som skärmade nätkablar, nätfilter eller liknande. kommer med största sannolikhet inte att ha någon märkbar effekt och du kan tryggt spara dig investeringen.

Om ovanstående frågor faktiskt har fört fram ledtrådar så är det antingen redan klart var felet ligger eller så kan du "trakassera" en expert med den kunskap du har fått, som antingen kan rekommendera ytterligare undersökningar eller ge dig råd om ett specifikt motgift. Vid det här laget kan det också vara vettigt att skaffa några olika filter och prova dem i systemet.

Som regel är det enkelt och relativt billigt att lösa ett isolerat problem på detta sätt. Komplexa och dyra lösningar är bara nödvändiga i extrema fall och det skulle ofta vara bättre att helt enkelt byta ut de känsliga komponenterna mot okänsliga. Tvärtemot vad många tror är det inte ett kvalitetsstämpel för en ljudkomponent om den är särskilt känslig för störningar, snarare tvärtom. Den särskilt känsliga divan är en myt, okänsliga divor kan sjunga lika vackert. Tillverkaren av en enhet kan designa immunitet i enheten för en liten bråkdel av det pris som slutanvändaren skulle behöva betala för externa filtreringsåtgärder. Därför är en alltför känslig enhet ett tecken på tillverkarens slarv eller hans vilja att kompromissa.

desinformation:

Därför, när jag hör jämförande tester av störningsskyddstillbehör i fackpressen, för att inte nämna påståendena från tillverkarna på deras webbplatser, märker jag regelbundet några saker som jag inte gillar:

  • Testerna utförs ofta på ett "referenssystem", med det implicita antagandet att det skulle "lösa" skillnaderna särskilt bra. Om det faktiskt gör det är det en bekräftelse på systemets kvalitet, men för mig betyder det att systemet – eller dess komponenter – inte är tillräckligt immuna mot störningar. Det ideala referenssystemet skulle vara ett som är mycket immunt mot störningar även utan speciella tillbehör och skulle därför vara olämpligt för att testa tillbehör för störningsdämpning.
  • Om en testad störningsdämpningskomponent är särskilt effektiv för en viss typ av störning, men den typen av störning inte inträffade under testet eller inte tillhör de typer av störningar som installationen är känslig för, kommer testet felaktigt att visa att komponenten är ineffektiv.

  • Ljudeffekter som hittas under testning hänförs ofta direkt till de testade tillbehören, trots att effekten på en annan installation eller till och med i en annan felsituation kan vara väldigt olika, inklusive möjligheten att komponenten inte har någon effekt alls.

  • Som ett resultat av testet fastställs sedan en rangordning mellan enskilda komponenter, oavsett att skillnaderna från början ofta är minimala och dessutom är så beroende av omständigheterna att ett annat test på en annan plats, vid en annan tidpunkt, med ett annat system, eller med andra testare skulle behöva komma till en helt annan ordning.

  • Det du fortfarande inte vet som potentiell kund är under vilka omständigheter vilken produkt kan förväntas förbättra ditt eget system. Ett sådant test är i regel inget användbart hjälpmedel för ett köpbeslut och frågan uppstår vad poängen då ska vara.

Enligt min mening skulle det vara mycket mer meningsfullt om vanliga hi-fi-komponenter också testades för deras immunitet mot störningar. När man testar en Kraftförstärkare kan du t.ex. B. koppla in en radiosignal i LS-kabeln och se hur förstärkaren klarar det. Eller koppla kopplingsfrekvensen för en strömförsörjning till nätkabeln och se hur mycket av den som fortfarande finns i högtalarsignalen.

Resultatet skulle vara mycket mer praktiskt: om t.ex. Om till exempel en förstärkare är känslig för strålning i LS-kabeln kanske du inte vill köpa den om du bor nära en radiostation. Slutresultatet kan till och med bli att tillverkarna av enheterna redan är mer angelägna om immunitet. Följaktligen skulle det vara mindre vanligt att behöva hjälpa immuniteten med dyra och tvivelaktiga tillbehör.

Och det som också skulle kunna komma fram är att de flesta av dagens enheter redan är ganska bra vad gäller immunitet och att de dyra tillbehören ofta används mer för den goda känslan än för någon riktig förbättring.

Liknande poster