Sur la réduction des parasites audio & blindage

[gaara14]

Bonjour à tous,

Je reviens vous demander quelques lumières pour mon projet, vos conseils précédents étant très perspicaces et utiles.

Voilà: J'ai des soucis de parasites à la sortie son du mini-pc. Voici une photo afin de visualiser l'ensemble, car c'est assez concentré:



En gros, voilà la composition de l'appareil, de gauche à droite:
- un ampli 2x5W @ 12V (voir cette question pour remplacer les condos). Le potar du volume est sur le côté.
- un nano-pc @5V (genre raspberry pi, mais se rapproche plus du banana-pi, dual-core)
- au centre, un régulateur à découpage DC~DC 19->12V, qui alimente les cartes en 12V
- une carte qui contrôle l'écran @12V (non utilisée sur cette photo)
- au dessus, le PCB de charge/décharge des batteries (6 cellules, 3S2P il me semble): il y a une sortie 19/12V (selon si le chargeur est branché), et une sortie USB 5V.
- enfin, un hub alimenté en 5V
- il y a aussi un arduino @12V qui pilote les ventilateurs
- une vieille souris USB démontée et dépecée, il ne reste que le clic gauche pour le bouton "home". Au dessus une pile CMOS, et un cache plastique qui est là juste pour poser le jack.

Il y a donc beaucoup de fils qui traversent la largeur (interrupteur), c'est en général alimenté en parallèle sur les sortie 5 et 12V.

Le soucis est qu'il y a beaucoup de parasites dès l'allumage, j'entend tout: lecture de la carte SD, démarrage du wifi, démarrage des ventilos, déplacement de la souris...

Pour réduire ces parasites, j'ai trouvé quelques solutions sur internet, dont le blindage des fils, les torsader, ou tapisser le fond du boitier plastique par de l'alu.
Mais :
1) Je manque de place pour blinder tous les fils (quelques-uns le sont), et les torsader ne change pas grand chose.
2) J'ai peur au cours-circuit en tapissant tout le fond d'alu !

Pour la masse: comme il y a 5V et 12V, la masse est évidement la même, mais n'est-ce pas gênant ?
La nature de ces parasites: Eléctriques ou magnétiques ? Peut-être les deux ?

Avez vous des conseils pour m'aider blinder le tout, et ainsi réduire ces parasites ?

Pour les datasheet, je ne les ais pas tous.
J'ai celui du Pi, celui de l'ampli, et celui du régulateur. Rien sur le reste, c'est chinois, donc sans doc

Voilà, merci d'avoir lu
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[inviteede7e2b6]

c'est le genre de probléme inextricable , quand on mélange des circuits numériques et analogiques mal gaulés.

la soluce définitive est l'isolation galvanique des deux circuits :

1) alimentations analogiques et numériques séparées

2) couplage par transfo d'isolation :

http://www.audiophonics.fr/fr/access...se-p-3227.html

[gaara14]

merci de ta réponse PIXEL

Effectivement, j'ai essayé un mini DAC usb (à 5€) et le résultat est le même. Ce n'est donc pas la sortie audio du mini-pc.

Le produit que tu propose est-elle la solution miracle ?
Le problème: diamètre 35 mm, ça ne passe pas, car j'ai prévu de chapeauter le tout par un écran + verre tactile (qui fonctionne déjà)

Donc est-ce que un isolateur USB (un peu comme celui-là) + DAC usb pourrait aller ?

Mais je retiens le terme: isolation galvanique. Je vais voir de ce côté là, merci

[inviteede7e2b6]

il n'y a pas de solutions miracle , ça se saurait !

et les concepteurs d'équipement audio garderaient leurs cheveux.

il y a des règles de conception : masse en étoile , pas de boucles , découplage des alims etc....
qui évitent 90% des problèmes.

pour le reste , c'est surtout l'expérience

[A voir en vidéo sur Futura]

[gaara14]

Sinon, j'ai vu ce schéma, que je pourrais réaliser, si les composants sont petits: http://emmanuel.wallerand.free.fr/robotique/OPTO/
Ensuite je m'alimente sur ce montage, c'est bien ça ?

[inviteede7e2b6]

ça ne passe pas un signal analogique AUDIO

[HAYAC]

Bonjour,

De plus, les modules PCDUINO, RASPBERRY et autre sont très loin de la HIFI, au même titre que certaine carte audio d'ordinateur (Fixe et portable).
Il ce peut que malgré le blindage, l'isolation des alimentation, la différenciation des alimentations aussi que la réalisation de cage de faraday le problème persiste par simple mauvaise qualité de conception de la carte MINI-PC.
Ceci dit, l'ensemble de ses modifications devraient améliorer les choses.

Un test simple peut être fait (par élimination):
Alimenter le mini PC par une batterie et le connecter à un amplificateur HIFI (avec un câble audio normal blindé), lancer la lecture avec l'amplificateur au volume fort et le volume interne du mini PC faible.
De cette façon l'amplificateur exagérera toutes les impuretés du signale du MINI-PC, ce qui permettra de fixé la qualités maximum que l'on peut obtenir avec celui-ci.

Cette méthode n'est effectivement pas très scientifique mais très simple à réaliser sans aucun matériel de mesure.

Suite à ce premier test, le ré-assemblage bloc par bloc permet d'identifier l'élément le plus perturbateur et donc de corriger au mieux sont défaut.

Cordialement,

[gaara14]

@PIXEL:
Ah ok. Donc il faut jouer sur la sortie de l'audio, pas sur l'alimentation.
Et pour l'isolateur USB + DAC, ça aurait des chances de fonctionner ?

@HAYAC:
Oui c'est sûr que cette sortie jack reste une prise casque d'un Pi, et que les drivers ne sont peut-être pas optimisés.
Mais lors de mes premiers essais, avec la carte seule et isolée dans son boitier, la qualité du son était nettement meilleure. Ceci dit je vais réessayer avec l'ampli de mon PC, et démarrer chaque carte pour voir la fautive (peut-être l'alim à découpage)

[inviteede7e2b6]

@PIXEL:
Ah ok. Donc il faut jouer sur la sortie de l'audio, pas sur l'alimentation.
Et pour l'isolateur USB + DAC, ça aurait des chances de fonctionner ?

il faut jouer sur tout...

je ne connais pas ces produits ...

[HAYAC]

lors de mes premiers essais, avec la carte seule et isolée dans son boitier, la qualité du son était nettement meilleure

.
Au casque ? Si c'est la cas c'est normal, les bruits sont moins amplifier et donc moins perceptible.

Ceci dit je vais réessayer avec l'ampli de mon PC

.
Surtout pas, il n'y aurait qu'un cumule du bruit du mini et du PC, c'est pour cela que je parlais d'ampli HIFI type salon qui sont pour la plupart de bonne qualité, ou à défaut des enceintes amplifier correcte.

[inviteede7e2b6]

photo validée.....

à la vue du foutoir.... ça ne m'étonne pas trop

[gaara14]

Au casque ?

Non, sur l'ampli du pc, sortie auxiliaire. Avec un simple cordon jack, pas spécialement blindé.
Et cette sortie AUX ne renvoie aucun bruit, le volume à fond, même le pc allumé.

@PIXEL: héhé oui, il y en a partout

[sandrecarpe]

Alors là je comprends plus ! Lorsqu'on mélange circuits numériques et analogiques...un coup je vois qu'il faut séparer les deux alim, puis un coup je vois qu'un bon câblage des masses et un bon typon suffise !

[inviteede7e2b6]

les régles de câblage sont elles respectées ?

[gaara14]

les régles de câblage sont elles respectées ?

comment ça? les couleurs?

[inviteede7e2b6]

les parasites ne connaissent pas les couleurs....

- retour de chaque liaison de masse en un point unique, relié au chassis (UN SEUL

- découplage , ou mieux , alims indépendantes des circuits analogiques et numériques

-retour de chaque alim en un point unique ( condo de filtrage) :
pas de "rail d'alimentation" qui transmet les perturbations d'un point à l'autre

et cætera

[gaara14]

Désolé !

En fait ne sachant pas grand chose, j'ai relié le + et le - pour chaque carte, et en parallèle si j'ai deux carte ou plus, à partir de la source (USB pour 5V, alim à découpage pour 12V)
Même principe du // pour les cartes en 12V.

Résultat du test Pi seul alimenté séparément + ampli PC + ecran: Pas plus de bruit que mon PC, donc réussi. Un bourdonnement le volume à fond (50, en général je suis à 15). Si j'allume le reste, avec la batterie comme alim (arduino, mini-ampli etc), pas de bruit supplémentaire.
J'en déduis que si j'alimente le Pi avec une source 5V externe, le bruit disparait. Bonne nouvelle ?!

[inviteede7e2b6]

J'en déduis que si j'alimente le Pi avec une source 5V externe, le bruit disparait. Bonne nouvelle ?!

ce qui est un des corollaires des principes sus-cités par ton serviteur

[gaara14]

alims indépendantes des circuits analogiques et numériques

Je veux bien, mais je n'ai qu'une source, et qu'un circuit de charge/décharge !
Donc les masses 5V (numérique on va dire) et 12V se relient obligatoirement dans ce circuit, c'est ça que je ne comprend pas, comment les séparer? Mauvais circuit de charge/décharge ?

Sinon si je comprend c'est essayer le découplage: placer des condensateurs à la fréquence du bruit ?
Donc un condo à l'entrée de l'alim du Pi (entre le + et le -), ça serait une bonne idée? Si oui, reste à trouver sa valeur

Pffiou merci pour ces infos, j'étais resté au papier d'alu...

[HAYAC]

Re,

Le principe de ce qu'explique pixel est simple :
Lorsque l'on mélange du numérique et de l'analogique soit l'on travail avec des alimentations parfaitement stabilisés et filtrés (dans ce cas l'isolation n'est pas obligatoire) soit on isole les couches afin de ne pas avoir (ou de diminuer) les problémes que tu rencontre.

C'est une méthodologie générale (il y à toujours du cas par cas).

C'est une solution simple pour éviter (lorsque cela est possible) le problème que tu rencontre.

[HAYAC]

Pour ce qui est du filtrage,
Ce n'est pas la valeur du filtre qui est compliqué (les formules son là pour ça) mais d'identifier le bruit (la fréquence de celui-ci).
As-tu un oscilloscope (analogique de préférence) ?

[gaara14]

eh non, je n'ai pas d'oscilloscope. Peut-être un logiciel pourrait analyser un fichier audio, si j'enregistre le son ?

J'ai aussi remarqué un truc bizarre: si j'alimente le tout avec la batterie, avec l'ampli du PC je n'entend pratiquement pas de bruit, pratiquement le même que si je l'alimente en externe. Y aurait-il un système qui réduit le bruit dans l'ampli ? C'est possible ça ?

[gaara14]

Du coup j'ai fait l'essai avec le mini-ampli + Pi alimenté en externe. Il y a un léger souffle le volume à fond, mais c'est qd même beaucoup mieux.
Il y a un hic: c'est à partir du moment ou les ventilos se mettent à tourner (via l'arduino) que là, c'est plus bon du tout !
Pourtant j'ai mis un condo (220 pF) en entrée, sur l'alim de l'arduino...
Cette valeur est un peu du pif je dois dire...

conclusion: protéger l'alim du Pi et celle de l'arduino ! mais sans oscillo, je vois pas trop comment faire

[HAYAC]

eh non, je n'ai pas d'oscilloscope. Peut-être un logiciel pourrait analyser un fichier audio, si j'enregistre le son ?

J'ai aussi remarqué un truc bizarre: si j'alimente le tout avec la batterie, avec l'ampli du PC je n'entend pratiquement pas de bruit, pratiquement le même que si je l'alimente en externe. Y aurait-il un système qui réduit le bruit dans l'ampli ? C'est possible ça ?

Je ne comprends rien à ta phrase "Y aurait-il un système qui réduit le bruit dans l'ampli ?" l'ampli de quoi ? du PC ?

Pour ce qui est des logiciels, c'est bidon, de plus, lors de l'enregistrement, la conversion A/N du PC risque de te faire passer à coté du bruit, d’où l'usage de nos bon vieux oscilloscope analogique qui eux te montrent toutes les anomalies réelles d'un signale (souvent invisible sur des numériques).

Pour ce qui est des ventilateurs, c'est leurs alimentations qu'il te faut filtrer non celle de l'arduino qui les commandent.

Une fois de plus, l’électronique ce n'est pas du pif, un filtre ce calcul.

Cordialement,

[gaara14]

Oui je parlais de l'ampli du pc (http://www.ldlc.com/fiche/PB00136846.html)
Mais bon, on s'en fout un peu.

Oui, je me doutais bien que la solution logicielle pour un oscilloscope ne passerait pas ici

Pour le condo en entrée de ventilo, c'est très juste, merci. Il vaut donc le mettre tout près du moteur, ou sur le PCB ?
Ensuite la valeur... ben là c'est embêtant, il n'y aurait pas de méthode "empirique" qui pourrait m'aider à trouver la fréquence de ces parasites? (je comprend que ce n'est pas une résistance, donc poser plusieurs capacités différentes n'aurait aucun sens...)
Sinon trouver un fablab avec un oscillo. (une location? )

[inviteede7e2b6]

pour le ventilo , tu mets 10 µF aux bornes du moteur.

un oscillo , ça peut se trouver sur le coincoin vers 100 €

[gaara14]

Ok !
Et est-ce que ça a besoin d'être très précis ?
Les numériques sont bien moins chers, surtout en kit: http://www.ebay.fr/itm/Kit-Oscillosc...item1ea04d7967
Je ne demande pas au pro, mais au bricoleur qui est en vous

[HAYAC]

Il y à des fois (trop souvent à mon gout) les post de réponse ne sont que survolé
La réponse à cette question est plus haut.

[inviteede7e2b6]

200 kHz de bande passante, c'est de la großdob

[gaara14]

Ah ok, désolé... mais bon 100€ pour éliminer quelques parasites, ça fait cher la bombe de baygon
bon j'vais voir ça, quitte à ouvrir un nouveau sujet pour le choix d'un oscillo (a moins qu'il existe déjà, j'ai pas cherché)

Si c'est votre dernier mot, et seule solution, je vais pas avoir le choix