Audio izolator
Ovaj projekt je objavljen u Časopisu Majstor 10/08 pod imenom "Ground loop izolator - Kako ubiti brum"
Kad kažemo „ground loop“ uglavnom mislimo na nepoželjnu struju u vodiču koji spaja dvije uzemljene točke. Te točke bi teoretski trebale biti na istom potencijalu, ali u praksi one naravno to nisu, već su na različitim potencijalima koji rezultiraju nepoželjnim tokom struje. Te struje su uglavnom krivci za interferencije i šumove u audio i video sustavima.
Ako su dvije audio komponente spojene na različite utičnice, velika je vjerojatnost da su njihova uzemljenja na različitim potencijalima. Treba uzeti u obzir da uređaji kao: video rekorderi , TV prijamnici i slični kojima treba antena za rad, mogu biti uzemljeni i preko priključnice antenskog sustava. Ta razlika potencijala će kroz audio kabel koji prenosi signal između njih preko opleta ili mase kabela potjerati struju koja će zatim generirati zvučno brujanje u audio sustavu na frekvenciji od 50Hz. Ako ne možete prepoznati 50Hz najlakše vam je taj zvuk usporediti sa brujanjem energetskih transformatorskih stanica. Sigurno se jedna nalazi u neposrednoj blizini, stanite pored nje i poslušajte.
Rješenja za ovaj problem je puno, najčešća su ova:
Odspajanje uzemljenja u utikaču koji napaja problematičnu audio komponentu (PC u našem slučaju). Na ovaj način se može riješiti problem ali ga nikako ne preporučam. Problem je što se izlažete mogućnosti električnog udara dodirom metalnog kućišta uređaja. Uklanjanjem uzemljenja zaštita od indirektnog dodira napona opasnog po život čovjeka neće proraditi!!!
Spajanje svih uređaja na istu utičnicu. Pokušati spojiti sve audio komponente na jedan produžni kabel te njega spojiti na uzemljenu priključnicu. Ova metoda zna biti od pomoći ako oprema nije spojena na antenski sustav jer je u tom slučaju uzemljena i preko njega.
Galvansko odvajanje kojim se izbjegava direktno spajanje između dva različita uzemljenja. U tu svrhu se koriste antenski i audio izolatori. Obje metode rade na način da sprečavaju prolaz istosmjerne struje koju uzrokuje razlika potencijala dvije ili više točaka uzemljenja, ali propuštaju izmjeničnu struju signala. Postoji još jedan način galvanskog odvajanja, a to je spajanje svih uređaja preko jednog rastavnog transformatora 230/230V. Njegova snaga mora biti ista ili veća od zbroja snaga svih uređaja.
Primjer
Većina ljudi pa tako i vaš autor ima spojeno sve AV (Audio – Video) komponente na „kućno kino“ t.j. 5.1 receiver kako je prikazano na ilustraciji „A“. TV je spojen na priključnicu antene ili kabelske televizije. Prema pravilima struke antenska instalacija bi trebala biti uzemljena barem na jednom mjestu te nam ovo predstavlja prvu točku uzemljenja u gore spomenutom sustavu. Druga točka je PC koji je spojen na „šuko“ priključnicu. Dakle njegova masa pa tako i masa audio izlaza sa zvučne kartice je na istom potencijalu uzemljenja. Iz ovog primjera vidimo da su zadovoljeni svi preduvjeti da se pojavi nepoželjni tok struje pa tako i ground loop efekt.
Jedina pouzdana metoda otkrivanja ground loop-a je iskapčanje pojedinih kabela. Prema ilustraciji „A“ probajte prvo iskopčati koaksijalni kabel koji spaja antenu i TV. Odmah za tim pokušajte iskopčati kabel koji spaja kompjuter i receiver. Oba slučaja moraju rezultirati prestankom brujanja u zvučnicima. Ako je i kod vas isti slučaj s ovim ste potvrdili da je uzrok brujanja ground loop efekt.
Rješenja za ovaj konkretan problem je više kako je opisano gore u tekstu, najefikasnije rješenje je prekidanje struje koja uzrokuje ground loop efekt. To se radi galvanskim izolatorima kako je prikazano na ilustracijama: „B“ i „C“.
B – Antenski izolator. Ugrađuje se između antene i TV-a. Najčešće se koristi kapacitivna izvedba, uređaj je sam po sebi relativno jednostavan. Radi se o kondenzatorima stavljenim u seriju s kabelom. Svi znamo da kondenzatori istosmjernoj struji ne dozvoljavaju prolaz, a upravo je to način koji iskorištava ova vrsta izolatora. U sljedećem broju ću opisati samogradnju jednog takvog izolatora. Moguće ih je kupiti u bolje opremljenim trgovinama antenske opreme. Malo sam istraživao i našao jednu trgovinu gdje je dobavljiv. Radi se o firmi M+S d.o.o. (www.ms-zagreb.hr).
C – Audio izolator. Spaja se između PC-a i receivera. Izrađuje se od audio transformatora. Rad se temelji na činjenici da transformator ne dozvoljava protok istosmjerne struje te na taj način sprečava nastanak ground loop-a. U nastavku teksta opisana je samogradnja takvog izolatora.
Audio izolator
eliminira ground loop efekt galvanskim odvajanjem audio linije ali propušta kroz sebe cijeli audio spektar. Najjednostavniji način je korištenjem audio transformatora. On istosmjernim strujama stvara nepremostivu prepreku i na taj način sprečava nastanak ground loop-a, a izmjenične struje audio signala putem indukcije bez problema prolaze kroz njega. Audio transformator potreban za ovaj projekt treba biti sljedećih karakteristika:
- Impedancija 10-15 kΩ
- Prijenosni omjer 1:1
Nisam ga uspio naći u lokalnim trgovinama elektroničke opreme ali se može iskoristiti stari iz nekog pokidanog PC modema ili starog telefona. Najbolje rezultate sam dobio s transformatorima iz modema, ujedno njih je najlakše i naći u nekom servisu kompjutera jer se više uglavnom i ne koriste. Druga dobra stvar je što se na modemu nalaze svi potrebni dijelovi za ovaj projekt. Na slici ispod su označeni transformator i 3.5 mm audio konektori.
Odlemite potrebne dijelove sa pločice modema. Preporučam uporabu lemne kade opisane među projektima na ovoj stranici.
Kao što vidite sa sheme, uređaj je toliko jednostavan da nema smisla za njega razvijati PCB pločicu. Napravljen je od svega 4 komponente. Uzmite komad testne pločice i na njoj zalemite sve komponente. Na slikama ispod vidite raspored elemenata i način koji sam koristio za spajanje. Možete se poslužiti komadićima žice i spojiti sve potrebne nožice ili kao ja, vući crte lema do mjesta koja je potrebno spojiti. Po završetku bilo bi poželjno ugraditi uređaj u metalnu kutijicu i spojiti masu na nju samo s jedne strane, primarne ili sekundarne, ovo je jako bitno jer ako spojite masu s obje strane opet se ostvaruje galvanska veza i poništavate djelovanje audio transformatora.
Izgled gotovog audio izolatora, na prvoj slici je pogled odozgo, a na drugoj sa strane vodova.
Moram spomenuti i loše strane ovakvog uređaja. Audio izolator će vas riješiti brujanja u audio sustavu ali isto tako pravi i distorzije audio signala. Audio stručnjaci kažu da unosi distorzije u odziv basa i prigušuje visoke tonove. Ja nisam primijetio takve probleme i zvuk je isti sa i bez audio izolatora. Ako koristite integriranu zvučnu karticu u kompjuteru spojenu na receiver kao i ja, mislim da ćete biti zadovoljni kvalitetom zvuka. Ipak, to je subjektivna procjena pa konačni sud ostavljam vama kad isprobate uređaj. Ako ipak težite većoj kvaliteti zvuka možete isprobati i komercijalna rješenja. Jedini primjerak koji sam našao je od Monacora pod nazivom „Ground isolator FGA-40“, zastupnik je Chipoteka pa pokušajte nabavit kod njih.
Tags: ground loop, audio izolator