Waar is mijn 'groundloop'

[arjen]

Het hele setje (Pi+DAC+ampje) trok maximaal 700mA uit mijn labvoeding. Als ik de versterker er af haal zal dat dus nog ietsje minder worden. En aangezien ik het ampje op 12V toch net iets beter vind klinken dan die PAM8403 op 5V laat ik de Pi + DAC lekker samen spelen. Ben wel erg benieuwd of die voedings-isolator ook echt het probleem weg neemt. Nog even wat geduld opbrengen dus...

[Pjotr]

En kom je te kort: 5V muurwratjes heb je tegenwoordig met 2 en meer uitgangen. Zag ze onlangs nog van 4A. En 2A is tegenwoordig standaard lijkt het. Qua kwaliteit is het een beetje geluk hebben. In dit geval zou ik er sowieso wel eentje nemen met minstens de dubbele capaciteit dan je pi vraagt. Of gewoon een 5V@2A Meanwell er bij

[MarcelvdG]

@ MarcelvdG: Smoorspoeltjes was eigenlijk mijn eerste greep in de onderdelendoos. Het klinkt naar mijn idee meer als een HF-interferentie dan een aardlus. Dus ik heb alle voedingslijnen ontkoppeld met een 10n C'tje en een smoorspoeltje. Toen dat geen resultaat bleek te hebben ben ik verder gaan zoeken en kwam ik uiteindelijk via Google op de aardlus. Maar wellicht is het iets heel anders...

Wat ik bedoel is smoorspoeltjes in de voeding- en in de aardlijnen, en dan de aarde van de ene print via de afscherming van de signaaldraad aan de aarde van de andere print (zonder smoorspoel). Is dat ook een variant die je al geprobeerd hebt?

[arjen]

@ Pjotr: Dat is wat er nu staat te draaien, een 5V 2A Meanwell voor de Pi+DAC en en 12V Meanwell voor de amp. Klinkt uitstekend maar gaat natuurlijk nooit in een speaker van 35x12x12cm passen.
@ Marxel: Jazeker, ik heb zelfs even smoorspoeltjes in de signaalweg opgenomen. Niet voor permanent natuurlijk maar om te kijken of dat iets zou veranderen. Dus niet... Met de aparte voedingen zit er helemaal geen ontkoppeling meer in en is het muisstil. Zelfs met m'n oor op de speaker hoor ik helemaal niets (buiten een heel klein beetje witte ruis natuurlijk, daar ontkom je niet aan met zo'n cheapo ampje).

[Ah!buis]

Jammer dat één aardpunt niet werkt, maar niet getreurd, nog een mogelijkheid
Niet helemaal volgens 't boekje, LF-uitgang als voeding ge(mis)bruiken, maar zo is er in ieder geval geen lus meer
Anne

[arjen]

Haha, dat ziet er uit als het voorbeeld uit de boekjes van hoe het echt niet moet . Maar desperate times... Ik kan het in ieder geval even proberen. Al heb ik er inmiddels vrede mee dat het een los kastje met twee voedingen wordt.

[Barry2001]

Misschien rare vraag, maar heb je de opstelling al eens op een andere plek geprobeerd? Ik denk aan iets van HF inslag, bv van een (Wifi) router, een telefoonbasestation, iets dat bij je buren aanstaat..

[arjen]

Jazeker. Ik ben begonnen in mijn 'thuislab' (dat wat de rest van het gezin 'de bank' noemt) in Abcoude. Toen ik er daar niet uit kwam er er toch echt gesoldeerd moest worden heb ik het hele zaakje meegenomen naar mijn kantoor (in Amsterdam) waar ik ook een kleine werkplaats heb. Dat lijkt me wel een andere plek .
Maar als het HF inslag zou zijn zou het toch moeten blijven als ik gescheiden voedingen gebruik?

[Barry2001]

Ja klopt, maar je kunt met HF inslag vreemde dingen meemaken. Maar als je het al op meerdere plekken waarneemt is het niet waarschijnlijk inderdaad.

[ray5150]

Precies. Hoewel ik die muurwratjes liever dicht laat. Meestal wil je liever niet weten waar je je telefoon van 800E mee oplaadt...

Dat kunststof van de behuizingen zit tegenwoordig bijna allemaal dichtgelast, is vrijwel niet non-destructief te openen...

[arjen]

Even een kleine update om het mysterie nog wat aan te wakkeren...
Tot nu toe had ik heel simpel de Pi van +5 en 0 voorzien, de versterker van +12 en 0 en de nul van de signaalleiding aan beide kanten. Eigenlijk zoals normaal gesproken alle stereo apparatuur aan elkaar geknoopt is.
Omdat ik toch een ster-aarde gemaakt had voor het experiment van Ah!Buis, heb ik vanochtend de gescheiden voedingen aangesloten met centraal aardpunt.

Stekker er in en... van mijn stoel geblazen door het geruis en gepiep. 0 van de versterker los en de signaalleiding 0 wel doorverbonden maakte het iets minder, maar nog lang niet weg. Terug naar de oude opstelling (nullen alleen doorverbonden in de signaalleiding) en het is weer heerlijk stil...
Huh?

[Ah!buis]

Ja, zo krijgt de versterker z'n AF-referentie via de voedingsaansluiting van de Pi, is niet de bedoeling.Daarom had ik in m'n voorstel wel de afscherming ook wel doorverbonden.
Heb je het nu ook geprobeerd met de versterker zonder rechtstreekse min-voeding maar via de AF-afscherming ?
Anne

[arjen]

Oh ja, eerst met één voeding, haalde daar niets uit. Maar ook in bovenstaand schema de nul van de versterker los gehad en de signaalnul aangesloten. Overigens ook met de afscherming aan geen van beide kanten vast, maar met een extra draad naar de nul-ster. En nog wat varianten, de nul is denk ik wel via alle mogelijke (om-)wegen naar de versterker en/of Pi gegaan.
De enige verandering was dat het tot nu toe allemaal even veel ruis en ellende gaf. Maar toen ik de nul van de pi los haalde met de afscherming aan beide kanten vast (zodat de Pi z'n 0 via de signaal-afscherming kreeg) werd de storing duidelijk luider. Niet helemaal onlogisch, want dan moet de nul van de Pi 'alles' langs.
Hoe dan ook, als ik toch twee voedingen gebruik dan dus op de simpele manier.
Ik zag dat er nog een ander geïntegreerde dac/amp voor op de Pi is, de JustBoom Hat. Die voor de Zero kan ook door de 5V uit de Pi gevoed worden (maar ook extern). Misschien nog eens 30E investeren...

[MarcelvdG]

Even een open deur intrappen:

De plusleidingen zijn voor signaal ook 0-leidingen, want de impedantie tussen plus en 0 wordt normaliter op alle printen laag gehouden met ontkoppelcondensatoren (en aan de voedingskant door de spanningsregelaar).

[arjen]

Klopt, maar daar heb ik weinig keuze in hoe aan te sluiten...

[OWC]

Als ik het verhaal zo even doorlees heeft het niks met groundloops te maken, maar eerder met verschillende soorten grounds.
Digitale ground, power ground en dan ook nog signal ground.
Als je die allemaal een beetje willekeurig aan elkaar gaat knopen gaat het mis.

Wat je zult moeten doen is deze grounds allemaal van elkaar scheiden en bij elkaar laten komen op een mooie voeding ground als sterpunt (liefst met voldoende buffer/elco's)
Daarbij zul je zeker ook de analoge kant van de DAC een andere "verbinding" moeten geven (om het zo maar even te noemen) dan de digitale kant/Rasp Pi.
Voorkeur is om de signal ground zo dicht mogelijk bij de DAC te pakken.
Nog beter is ook om de signal ground en power ground van je (eind)versterker gescheiden te houden, hoewel dat in heel veel gevallen erg lastig is.
Dit is dan ook gelijk het nadeel van dergelijke Pi bordjes, men knoopt altijd alles (ground en voeding) aan elkaar.
Dat is vragen om problemen.

Om een idee te geven, we hadden hier een model PA-speaker met een Class-D voor mid-laag en een Class-AB voor de compressie driver.
Door zelfs de gain trap van de eindversterker van de compressie driver anders te routen hebben we er toch nog zeker 6dB winst uit kunnen halen qua ruis.
Deze signal ground loopt terug naar de DACs en gaat vanaf daar naar sterpunt.
De onboard DSP en digitale elektronica heeft dan weer een andere ground.
Soms kun je volstaan om een lokale ster ground te maken.

Het is altijd een beetje lastige materie, zeker om het je voor te stellen.
Ik gebruik altijd de analogie met waterleidingen waar vies water doorheen gaat en schoon water.

[arjen]

En vergeet de HF-ground niet... Maar je hebt zeker een punt. Een groundloop (zoals we die kennen van de analoge audio) kan het eigenlijk niet zijn, dan zou één van mijn pogingen een oplossing geboden hebben. (Hoewel ik inmiddels niet meer durf te spreken van 'willekeurig aan elkaar knopen', daarvoor zijn er inmiddels te veel opties de revue gepasseerd ).
Maar het wordt allemaal wel complex zo en ik wilde juist een simpel speakertje wat ik daar neer kan zetten waar ik aan het werk ben maar ook bruikbaar is in mijn slaapkamer. En simpel is het inmiddels al lang niet meer...
In de DAC zelf de analoge en digitale ground van elkaar scheiden is niet echt een optie. Ik zou wel de DAC niet op de Pi kunnen prikken maar via een kabeltje de I2S out van de Pi met de ingang van de DAC kunnen verbinden en dan de DAC een eigen draadje naar de 0-ster en een eigen draadje naar de 5V kunnen geven. Maar aangezien het probleem ontstaat (nu ja, lijkt te ontstaan) na de DAC heb ik die optie nog even overgeslagen.
Ik heb inmiddels dat andere JustBoom ampje besteld, als die wel acceptabel stil is in rust (reviews zijn erg enthousiast) is mijn probleem niet opgelost maar wel verdwenen. De Phat DAC vindt dan wel weer een andere bestemming. Ik bedenk me net dat we in de nieuwe keuken nog geen muziek hebben .

[arjen]

Update over dit projectje...
Vorige week de JustBoom Amp Zero binnen gekregen. Prik 'm op de Pi, 12V op de input van het amp-boardje en klaar. Geen brom, geen ruis, geen geplop tussen de nummers door, maar wel prima geluid voor mijn speakertjes.
Misschien ooit nog eens luisteren hoe het klinkt op 'echte' speakers, voorlopig ben ik blij met dit setje. Minimale footprint en maar één voeding nodig.
Het kan dus blijkbaar wel...

[OpaBert]

Ik heb wat ervaringen met HF versterkers ground loops ,had altijd de gewoonte om alle touwtjes precies even lang te maken , omdat dat mooier is om te zien , wat ik ook deed was die gnd aansluitdraden met verzilverde strip te doen
En creëerde zo een circuit met een zeer hoge Q wat als gevolg had dat ik een oscilator bouwde
Wat tot echt Bliksem en Vuurwerk leide , toen ik dat een maal begreep , heb ik hele mooie HF versterkers kunnen bouwen
Bliksem en vuurwerk zal niet met 12 volt gebeuren maar kan wel leiden tot oscilerende versterker trappen
.

[arjen]

Mijn eerste ervaringen in de electronica waren ook met HF. Ik bouwde onder andere zenders voor de lokale 'piraten'. Veel van geleerd, hoewel de term aardlus mij pas bekend werd toen ik ook met audio aan de slag ging. Een audioversterker laten oscilleren is me (gelukkig) nooit gelukt, dat lijkt me hier ook niet het probleem. Meer iets van interferentie van HF, digitale signalen (de processor van de Pi draait op 1GHz, dus dat is ook wel behoorlijk HF) en analoge audio. En dat alles op hele kleine printjes met waarschijnlijk veel te dunne voedingsspoortjes. Dan kan je daarbuiten alles netjes bedraden, maar vanaf het punt waar je (voedings-) kabeltje aan de print gesoldeerd is heb je geen invloed meer.
Een beetje googelen leert dat ik niet bepaald de enige ben die hier tegen aan gelopen is. Maar een andere oplossing dan separate voedingen ben ik niet tegen gekomen. Blijft een raar fenomeen, maar ik ga niet verder zoeken naar een oplossing. Wat ik wilde maken is af, door naar het volgende project.

[Ah!buis]

Update over dit projectje...
Vorige week de JustBoom Amp Zero binnen gekregen. Prik 'm op de Pi, 12V op de input van het amp-boardje en klaar. Geen brom, geen ruis, geen geplop tussen de nummers door, maar wel prima geluid voor mijn speakertjes.
Misschien ooit nog eens luisteren hoe het klinkt op 'echte' speakers, voorlopig ben ik blij met dit setje. Minimale footprint en maar één voeding nodig.
Het kan dus blijkbaar wel...

Als ik 't goed begrijp heb je zo alle LF op een bordje, tja dan is er geen dubbele aansluiting, gewoon alles achter elkaar.
Anne