Rauschen bei Audiowiedergabe

Hallo zusammen

Habe eine Testschaltung zusammengestiefelt, wobei ein Arduino Zero eine Audiodatei von einer Micro-SD-Karte holt und über einen Audioverstärker abspielt. Aufgebaut habe ich das ganze nach diesem Beispiel. Anstelle des 250uF Elkos wurde ein ausgebauter mit 220uF verwendet und anstelle des 0.05uF Kerkos einer mit 0.1uF. Der Sketch ist ebenfalls dieser aus dem Beispiel, lediglich der SD-CS Pin und der Name der Audiodatei wurden verändert. Die Audiodatei selbst habe ich aus einem mp3 generiert, indem ich mittels Audacity das Teil auf Mono 88200Hz 8bit .wav umgewurstelt habe.
Ausprobiert habe ich das ganze mit drei verschiedenen Speakern. Das Resultat war bei allen das selbe. Direkt nach Anlegen der Versorgungsspannung ertönt irgend eine Mischung aus Brummen, Rauschen und Quitschen. Die Melodie des Testsamples ist allerdings ebenfalls zu hören. Drehen am Potentiometer bringt keinen merklichen Lautstärkeunterschied, stattdessen ist die Melodie nur bei einem gewissen Einstellungsbereich erkennbar.

Auf den Fotos seht ihr die Schaltung, allerdings nicht sehr übersichtlich. Hätte auch ein Video, wo man das Geräusch hören könnte, aber das ist bisschen gross geworden und ich weiss nicht wie verkleinern. Aber man kann es sich vorstellen wie die Toilettengeräusche einer ziemlich fetten Stubenfliege mit ordentlich Bierschiss in einer Endlosschleife, während im Nebenraum Herr der Ringe läuft :wink:

Woran kann das liegen und wie kann mans verbessern?

Gruss Hitsuji

Das Rauschen bekommst du nur über entsprechende Filter weg. Das kommt aus dem Controller.

Meine Empfehlung für einen besseren Sound, nimm den dfPlayer.
Der bietet einen guten, sauberen Sound.

Hallo,

dein Ziel muß es sein, bei gegen Masse kurzgeschlossenem Eingang keine Störungen zu hören. Spendiere der Stromversorgung über Pin 4 und 6 noch einen 100 nF Kerko und einen Elko von 47 oder 100µF und passender Spannung. Mache das Ausgangskabel für den Lautsprecher etwas länger, damit der Lautsprecher nicht magnetisch auf den empfindlichen Eingang einkoppelt. Und an den Eingang eine geschirmte Leitung und den Schirm einseitig auf Masse legen. Wenn das alles nicht wesentlich hilft, dann nimm eine Lochrasterplatine und löte dort deine Bauelmente auf und verkabele möglichst kurz! Deine ganzen Steckbrücken wirken wie kleine Antennen. So brauchst du dich nicht wundern, wenn es pfeift, zwitschert oder knattert

Hey! Danke für die Tips! Der dfPlayer sieht ganz schick aus. Aus Platzmangel sollte aber nach Möglichkeit alles auf die selbe Platine, deshalb werde ich morgen mal die vorgeschlagenen Entstörmassnahmen ausprobieren!

Gruss

Habe nun alles mit kürzest möglichen Leitungen aufgebaut. Die Nebengeräusche waren danach noch immer da, das Lied konnte man allerdings nicht mehr hören. Hab dann den 100nF Kerko und 100uF Elko noch hinzugefügt wie empfohlen, hat aber nichts geändert. Geschirmte Kabel oder sowas hab ich leider nicht.
Obwohl ich auch immer wieder das Problem habe, dass der Zero von meinen USB Ports verschwindet, hab ich dann doch mal wieder eine Verbindung per Serial Monitor hingekriegt und da sagt der Sketch, dass er fröhlich das Lied am abspielen sei... Verstehe nicht, was los ist :frowning:

Sorry, aber es sind leider schon einige an dieser Schaltung verzweifelt.

Ich habe das so bisher noch nicht probiert, weiß aber von anderen Schaltungen, das die Controller viel Lärm (Geräusche, Rauschen, Zischen und Piepen) machen, welches man nur sehr aufwändig wegbekommt. leider wird das Nutzsignal dadurch auch gedämpft.

Daher meine Empfehlung in Post #1, das spart Ärger und Zeit.
Selbst den Player musst du, um keine Störungen zu erhalten, mit einem eigenen Spannungsregler versehen.
Dann macht er einen sauberen Sound.

dfPlayer geht leider nicht. Da müsste ich das Audiofeature halt eben weglassen. Wäre aber schade, weil so vieles sowieso schon da wäre. SD-Card, DAC am Sam...
Aber ich probier mal noch weiter. Ein eigener Spannungsregler ist ja schonmal wieder ein Anhaltspunkt. Für ein paar kleinere Bauteile hats schon noch Platz :wink: Mal lesen, was das Internet sonst noch so an leicht verständlichem Wissen über Audioschaltungen bereit hält.

Ich benutze zu Testzwecken gerne Telefonhörkapseln. Sie haben meist einen Widerstand von ungefähr 300Ohm. Mit 200Ohm-Vorwiderstand und einem Koppelkondensator könntest du die Schaltung direkt am Zero auf Störgeräusche testen. Optimal wäre natürlich ein Oszilloskop um das Signal zu untersuchen.

Wie klingt die Verstärkerschaltung, wenn du den Eingang nur auf GND legst? Wie wenn du eine andere Audioquelle anschließt?

Hitsuji:
Hey! Danke für die Tips! Der dfPlayer sieht ganz schick aus. Aus Platzmangel sollte aber nach Möglichkeit alles auf die selbe Platine,

Der DFPlayer ist doch sehr klein. Er lässt sich wie ein IC auf eine Platine setzen.

Je nach Signalstärken benötigst du geschirmte Kabel.
Ein Audio - Verstärker verstärkt alles, was er am Eingang angeboten bekommt, ob Nutz- oder Störsignal, Hauptsache, es fällt in den von ihm bedienten Frequenzbereich.

Der Tipp von @Theseus ist richtig, mal zu hören, wenn nichts am Eingang liegt; dann kannst du den größten Störenfried lokalisieren -> das, was am Eingang anliegt ist ja "Null"; wenn es dann noch zischt und prasselt, dann ist es der Verstärker selbst und da hilft eine gute, gesiebte Spannungsversorgung schon mal weiter.

Egal, was du auch machst, HiFi darfst du von diesen Schaltungen nicht erwarten und ein wenig Grundrauschen wird immer da sein. DFPlayer ist auf jeden Fall dann die nächste Aufrüst-Variante plus geschirmte Kabel.

Theseus hat es auf den Punkt gebracht.
Den Player kannst du auch mit Präzisionsstiftleisten versehen, dann wird der Aufbau auch nicht so hoch.
Ich setze die auch immer mit Stiftleisten auf eine weitere Platine.
So kann ich auch einige Bauteile unterhalb des Players platzieren.

Okay, es gab einen ziemlich krassen Fortschritt! Nachdem ich VSS und VDD nicht mehr an den beiden Schienen direkt nebeneinander angeschlossen habe, sondern auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Steckbretts, sind die lauten Störgeräusche verschwunden, die Melodie ist wieder hörbar und es ist nun nurnoch ein leiseres Grundpfeifen und Rauschen hörbar. Fast schon gut! :smiley: Werde nun noch im Keller nach 5V Regulatoren suchen und eine eigene Spannungsversorgung aufbauen. Blöd ist halt, dass ich praktisch nur SMD Kondensatoren rumliegen habe, aber kaum was Steckbrettfähiges :confused:
Was die geschirmten Kabel anbelangt und dieser krasse Unterschied mit der räumlichen Trennung von + und -, wie muss ich das dann beim Routing der Platine machen? Da gibts ja keine Kabel, die ich schirmen könnte. Oder würde es bereits ein wenig helfen, wenn ich die Signalleitung links und rechts mit GND "umfassen" würde? Und die Spannungsversorgung an den Verstärker-IC möglichst kupferfrei rundherum?
Naja, der Player ist schon verhältnismässig klein, aber er lässt sich schonmal nicht flach auflöten, da auf der Unterseite noch zwei iCs hängen, desweiteren sieht das Datenblatt für mich so aus, als könnte ich die SD-Karte nicht noch anders nutzen, um beispielsweise Bilddateien für das TFT abzurufen, d.h. ich müsste trotzdem noch einen zusätzlichen Kartenslot verbauen. Das Ding, das ich bauen möchte, ist eben bereits schon recht vollgepackt und sollte einen gewissen Formfaktor beibehalten :slight_smile: Das Audiozeug ist eigentlich mehr noch ein Zuckerchen, um diese Möglichkeit des Controllers auch noch auszureizen :wink:

Kauf dir ne ordentliche Spannungsversorgung.

So wie du das beschreibst ist das billigster Schrott. Reicht um LED zu treiben, weil das Auge keine hochfrequenten Oberwellen erkennen kann. Aber hören kannst du eben bis nahe 20kHz.

Jedes Kabel ist eine Antenne, dein Laptop ist viel zu nahe an der Schaltung, ein Verstärkerbaustein hoher Empfindlichkeit verstärkt eben alles was kommt. Also ideale Bedingungen für Misserfolg.

Ich habe hier gerade eine Bastelei mit einem kleinen Speaker direkt am Ausgang über 220Ohm angebunden, Arduino hängt am PC-Netzteil und spielt hello in solresol

Kristallklar und Rauschfrei.

Der Arduino kanns (und es ist nur ein billiger Chinesen Nano-Clone), wenn man nicht zu niederohmig wird.

Auch ist der Op den du nutzt eher ungeeignet. Viel zu empfindlich. Der Arduino bringt dir ja schon 5V, er bringt nur zuwenig Strom. Typische Signalstärken sind bei 0,7V Schalte also mal nahe am Poti einen Spannungsteiler aus 10k und 2k und greife dann mit dem Poti am 2K Widerstand dein Signal ab. Dürfte zumindest nun besser werden. Gain-Kondensator vieleicht auch mal entfernen, dein Signal ist stark genug ohne hohe Eingangsverstärkung den Lautsprecher zu treiben.

Es sind also viele Kleinigkeiten die am Ende das Ergebniss versauen, grundsätzlich aber funktioniert es wohl. Später auf einer Platine musst du dein Audio mit Masseflächen vom Digitalen trennen. Dazu solltest dir dann Infos zum Thema Abschirmung auf Platinen suchen

Also, es klingt nun ziemlich gut. Habe nach dem Eingangselko einen 10k Widerstand eingebaut und einen 100nF Kerko gegen GND. Hätte lieber einen viel kleineren Wert genommen, aber war halt nichts da :wink: Das hat so ziemlich das ganze Rauschen noch entfernt, dafür das ganze deutlich leiser gemacht. Mit "Verstärker-Elko" an Pin 1 und 8 schepperte der Lautsprecher, also hab ich die Verstärkung mit einem 1k Widerstand begrenzt (im Datenblatt konnte ich irgendwie nirgends finden, wie sich der Verstärkungsfaktor aus dem eingesetzten Widerstand berechnen lässt). Mit der Verstärkerschaltung an 9V klingt das ganze ausreichend laut. Werde aber bei Gelegenheit noch andere Kondensatorwerte ausprobieren für den Filter am Eingang.