Pętla masy oraz zaburzenia w urządzeniach audio USB

Czym jest pętla masy w systemach audio

Pętla masy może wystąpić, gdy uziemienia wielu urządzeń są ze sobą wzajemnie połączone. W takim układzie, jeśli pojawi się różnica napięć, na przykład z powodu wyższego poboru mocy przez jedno z urządzeń, może to powodować wahania poziomu uziemienia dla innych urządzeń. W rezultacie, z perspektywy pojedynczego urządzenia, pojawi się zmienne napięcie odniesienia, co prowadzi do powstania sygnału analogowego. Urządzenia takie jak miksery, wzmacniacze i interfejsy audio, będące precyzyjnym sprzętem pomiarowym, odtworzą ten sygnał dokładnie tak, jak występuje, co nasze uszy łatwo wychwytują.

Jak brzmi pętla masy

Nagrane szumu na wyjściu głośnika w systemie z pętlą masy (DAC podłączony bezpośrednio do PC)

Nagranie szumu na wyjściu głośnika w systemie bez pętli masy (przez podłączony izolator A2circuits isoUSB+)

Pętla masy może wystąpić, gdy uziemienia wielu urządzeń są ze sobą wzajemnie podłączone. W takim układzie, jeśli pojawi się różnica napięć, na przykład z powodu wyższego poboru mocy przez jedno z urządzeń, może to powodować wahania poziomu uziemienia dla innych urządzeń. Urządzenia takie jak miksery, wzmacniacze i interfejsy audio, będące precyzyjnym sprzętem pomiarowym, mogą słyszalnie odtworzyć nawet najmniejsze niuanse, które nasze uszy łatwo wychwytują.

Rozwiązanie problemu pętli masy w systemach cyfrowych

Powyżej słyszany syczący szum jest ściśle związany z zaburzeniami pochodzenia cyfrowego, przewodzonych przez pętlę masy. Popularne rozwiązania tego problemu takie jak podłączenie wszystkich urządzeń do wspólnego gniazdka w tym przypadku nie rozwiązało tego problemu.

Rozwiązaniem, które jest bezwzględnie niepolecane to przerwanie uziemienia (przewodu ochronego), często nazywane "ground lift". Takie działania naraża człowieka na porażenie w przypadku przebicia wysokiego napięcia na obudowę!

Ze względu na to, wskazanym rozwiązaniem jest zastosowanie izolatora USB. Takie podejście zapewnia ochronne uziemienie np. obudowy urządzenia. Ponadto, izolator USB zapewnia 1500 V lub więcej napięcia izolacji, co może uchronić Twój sprzęt w przypadku zwarcia lub wyładowania elektrycznego.

Różnica po izolacji pętli masy

Na poniższym wykresie przedstawione jest widmo szumu przed podłączeniem izolatora USB dla interfejsu audio (kolor niebieski) oraz po (żółty kolor).

W mierzonym zakresie obejmującym pasmo 80 kHz widać spadek szumu równy 32 dB, na skutek czego w systemie zredukowano poziom szumu do naturalnego.

Należy pamiętać o tym, że interfejsy audio wymagają izolatorów High Speed które wspierają 480 Mbps. Większość tanich izolatorów wspiera tylko pasmo 12 Mbps - USB Full Speed.

Zainteresowany?

Odwiedź nasz sklep na Allegro:

Lub skontaktuj się z nami aby ustalić inny sposób zakupu i dostawy: contact@a2circuits.com. Z chęcią odpowiemy także na wszelkie pytania.