Tại sao GSM khiến loa bị ù?


29

Dựa trên nhiều tài nguyên internet, dây loa hoạt động giống như một ăng-ten thu tín hiệu truyền của điện thoại di động gần đó và khiến loa bị ù. Nhưng tôi không thực sự mua nó ...

Cáp loa 3,5 mm được thiết kế để mang 1 V. Tôi đã thấy các thiết lập cũ trong đó loa PC được cấp nguồn trực tiếp từ giắc cắm 3,5 mm (và tôi đã thử phát âm thanh không thể thay đổi trực tiếp từ PC qua giắc cắm, mặc dù âm lượng trong thiết lập của tôi không cao lắm đâu). Làm thế nào một chút EM nhỏ phát ra từ radio điện thoại di động có thể gây ra một hệ thống loa, được thiết kế để hoạt động với tín hiệu 1 v dao động, tạo ra tiếng ồn lớn như vậy? Tôi không thể tưởng tượng EM tạo ra nhiều hơn một vài vôn trong ăng ten thu. Tôi có lầm không?

Cảm ơn.

Đã cập nhật - hiệu chỉnh điện áp của dòng ra 1 V (xem bình luận)

Cập nhật Tôi đã tra cứu nó và có vẻ như GSM truyền ở 2 W. Tôi muốn thực hiện kiểm tra độ tỉnh táo với hình đó để xác minh một số câu trả lời cho biết công suất truyền có ý nghĩa. Vật lý của tôi khá gỉ, nhưng tôi sẽ thử ...

Chúng ta biết rằng cường độ bức xạ EM xung quanh một nguồn là:

I=P4πr2

Vì vậy, giả sử chúng ta có một dây dài 2 m và rộng 0,2 mm (tôi hy vọng đây là một xấp xỉ hợp lệ cho dây) cách mô-đun GSM truyền khoảng 2 m.

Khi đó với P=2W,I=39mWm2

Nhân số đó với diện tích bề mặt của dây (0,2 mm * 2 m)

Tổng năng lượng EM dọc theo dây là sau đó 16 .μW

Như tôi đã nói tôi khá gỉ, nhưng điều này có đúng không? Điều này thực sự đủ quan trọng để tạo ra âm thanh mà không bị khuếch đại bằng cách nào đó? Có lẽ tín hiệu vang? Hoặc can thiệp trực tiếp vào card âm thanh?


1
Dòng tiêu chuẩn đầu tiên là 1 V RMS. Tiếp theo, không có tiny bit of EM. Khi điện thoại được thiết lập kết nối, bức xạ khá mạnh.
AndrejaKo

1
@AndrejaKo Vâng, tôi có thể sai về 5 V ... - bây giờ bạn đề cập đến 1 V nghe có vẻ đúng. Tôi vẫn muốn biết điện áp được tạo ra bởi GSM như thế nào, vì tôi không thể tưởng tượng được nó có thể so sánh với 1 V. Tôi tự hỏi liệu tín hiệu GSM có được khuếch đại trong loa không.
JSideris

Chiều dài của cuộn dây trên loa có thể dài hơn 2 mét một chút. Một phương trình biến áp lõi không khí có thể đưa ra một xấp xỉ gần hơn với năng lượng được truyền, nếu điện thoại GSM được định hướng thích hợp.
hotpaw2


Tôi có thể tải lên các tập tin âm thanh (wma, amr, mp3) vv ở đây không?
Luôn bối rối

Câu trả lời:


20

Ù là tín hiệu phát hiện AM.

Lý do các bộ khuếch đại âm thanh bị tín hiệu GSM tấn công là do các bộ phận bán dẫn âm thanh hiện đại thực sự rất có chức năng lên đến dải tần cao. Đối với phạm vi GSM-800-900 MHz, bất kỳ dấu vết đồng 80mm nào cũng hoạt động như ăng-ten sóng 1/4 hoặc bộ cộng hưởng dải. Tín hiệu là AM được phát hiện trên bất kỳ phi tuyến tính nào (bóng bán dẫn hoặc cấu trúc diode trong chip) trên nhiều điểm của bộ khuếch đại đồng thời, bao gồm cả chip điều chỉnh công suất, v.v.

Nó được dịch thành dải âm thanh dưới dạng các chấm nhỏ hoặc rất sắc nét và định kỳ về độ dẫn trung bình của các phần phi tuyến tính (phát hiện AM), được cấp nguồn DC.

Hãy nghĩ về dấu vết dao động tốc độ thấp hiển thị đường thẳng với các hạt của đèn flash UHF. Các mũi nhọn đơn giản của dòng điện DC tiêu thụ sẽ trở nên rõ ràng với bộ khuếch đại.


3
Điều này thực sự liên quan đến một thực tế chưa được đánh giá đúng là ngay cả khi đầu ra của bộ khuếch đại cuối cùng sẽ được lọc theo tần số âm thanh (một loa thông thường sẽ không rung đáng kể ở tần số trên 1 MHz, sau tất cả), sự hiện diện của tần số cao hơn hoặc thấp hơn đầu vào có thể gây méo tiếng. Biên độ tín hiệu 869.0000 MHz được điều chế ở 500Hz sẽ chứa các thành phần ở 868.9995 MHz và 869.0005Mhz, không phải là âm thanh nào có thể nghe được, nhưng méo có thể tạo ra các thành phần tần số ở bất kỳ tổng hoặc chênh lệch của bất kỳ bội số nào của tần số gốc.
supercat

1
Một cách dễ dàng để hình dung vấn đề là tưởng tượng một amp cắt các tín hiệu, trước bất kỳ bộ lọc nào, ở mức 1,2 volt ở phía cao và -1,1 volt ở phía thấp. Tín hiệu mạnh 868 MHz (ví dụ +/- 2 volt trở lên) sẽ buộc hiệu quả giai đoạn đầu vào của amp để xem 0,05 volt khi có mặt; nếu không có tín hiệu như vậy và đầu vào im lặng, nó sẽ thấy 0,00 volt. Do đó, tín hiệu mạnh 868 MHz xuất hiện và biến mất ở tốc độ âm thanh sẽ gây ra sóng tần số âm thanh đỉnh-cực đại 0,05 volt rõ ràng trên đầu vào.
supercat

Tại sao hiệu ứng chỉ xảy ra khi một điện thoại ở gần đó? Là điện thoại truyền khi nhận được cuộc gọi và sau đó chỉ có đường truyền đang được chọn?
Nate

1
@Nate: Cường độ tín hiệu giảm xuống với khoảng cách gần bằng bình phương khoảng cách, do đó, người ta sẽ nhận được khoảng 100 lần tín hiệu từ điện thoại cách xa 10 feet so với từ 100 feet. Hiệu ứng này giảm đi một chút ở khoảng cách nhỏ hơn (người ta sẽ không nhận được tín hiệu 144x từ điện thoại cách một inch so với một bước chân), nhưng một đường truyền đủ mạnh để nhận được ở khoảng cách một dặm sẽ là khoảng triệu mạnh gấp nhiều lần ở khoảng cách 5 feet.
supercat

6

Trong công việc của tôi về cấy ghép thính giác, tôi thấy rằng tiếng ù là do bức xạ từ từ dây pin trong điện thoại mang xung có thể là 2A. Từ trường này tương đối mãnh liệt và có thể ghép thành mạch nhạy cảm EMI tần số thấp của các thiết bị gần đó. Tiếng ồn trong trường hợp của tôi không phải là từ RF và ăng ten. Đây là lý do tại sao RF che chắn có thể không hoạt động.


5

Trước hết, đó là sức mạnh quan trọng trong tình huống này. Bất kỳ loa nhỏ sẽ chỉ là một vài watt, nếu không mất.

Nguồn điện từ thiết bị cầm tay trong các ứng dụng di động có thể lớn tới 33dBm (hoặc 2 Watts). Đây là trường hợp cho cả UMTS và GSM; tuy nhiên, đối với GSM, có các xung có tần số khoảng 217 Hz (nằm trong phạm vi âm thanh) Công suất 2 watt này có thể rất mạnh so với tín hiệu âm thanh. Trong UMTS, giao thức đã thay đổi và được thiết kế đặc biệt để tránh các vụ nổ trong phạm vi âm thanh.


Kellenjb, tôi đã thực hiện kiểm tra độ tỉnh táo và cập nhật kết quả cho câu hỏi của tôi. Bạn có thể vui lòng xem và cho tôi biết nếu tôi có lỗi?
JSideris

3
Vâng. Thiết kế giao thức Thje GSM đã chết não và những hệ lụy không được phát hiện cho đến khi quá muộn trong quá trình này. Họ biết những gì sẽ xảy ra nhưng có đủ $ được đầu tư bởi tất cả các bên liên quan để cho phép họ đi xe thô sơ qua các cơ quan quản lý. Bất kỳ một công ty nào có loại vấn đề này thường sẽ không bao giờ có được sự chấp thuận kiểu quá khứ. GSM là một con khỉ đột nặng 6000 pound (gấp 10 lần con khỉ thường nặng hơn 600 pound). Sự giao thoa là một subharmonic tình cờ liên quan đến cách xây dựng các khung tín hiệu.
Russell McMahon

5

Làm thế nào một chút EM nhỏ phát ra từ radio điện thoại di động có thể gây ra một hệ thống loa, được thiết kế để hoạt động với tín hiệu 1 v dao động, tạo ra tiếng ồn lớn như vậy?

Sự can thiệp không phải là lái loa trực tiếp; nó đang tìm đường quay trở lại vào thiết bị điện tử, thông qua một số con đường nơi nó kết thúc được khuếch đại.

Đây là một cách. Loa thực sự được kết nối với đầu ra của bộ khuếch đại, được ổn định bởi một dòng phản hồi tiêu cực toàn cầu. Phản hồi tiêu cực đó trở lại trở kháng tương đối cao, đầu vào nhạy cảm trước đó trong bộ khuếch đại.


Các dây thu được lò vi sóng và có thể cộng hưởng trở kháng cuộn dây 1/4 W. Nó xuất hiện để tạo ra một lực hướng tâm chứ không phải hướng trục để loa phát ra tiếng kêu bằng cách nhấn nam châm.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

và làm thế nào bạn có thể ngăn chặn nhiễu hoặc lọc tín hiệu này khỏi đường phản hồi âm toàn cầu của amp công suất?
endolith

1

Tiếng ù bạn nghe thấy là sự can thiệp. Đặt hạt ferrit trên cáp của bạn để thoát khỏi nó. Đây là cách làm. Như AndrejaKo đã chỉ ra, bức xạ rất có ý nghĩa vì nó có thể đạt cực đại khoảng 2 Watts (đối với tai nghe).


2
Xin chào Suha, tôi hiểu âm thanh là gì và làm thế nào để thoát khỏi nó. Tuy nhiên tôi không hiểu làm thế nào có thể 2 W được cảm ứng vào cáp khi thiết bị GSM ở gần. Bạn có thể xem các chỉnh sửa của tôi cho câu hỏi và cho tôi biết nếu bạn thấy bất kỳ lỗi nào với tính toán của tôi không?
JSideris

Một trong những công thức gọn gàng :).
JSideris

1
@Bizorke Tôi không hiểu, họ không trả lời câu hỏi của bạn nhưng bạn đã cho họ một upvote cho các công thức gọn gàng? Tôi thậm chí không nhìn thấy bất kỳ công thức. Tôi đang thiếu gì?
Kellenjb

@Bizorke, 2 watt là công suất cực đại trên ăng-ten, không phải trên chính cáp. Một ferrite sẽ không hấp thụ 2 watt. Nó phát ra âm thanh lớn bởi vì nó kết hợp với các đường tín hiệu trước khi khuếch đại.
Kortuk

1
@Bizorke, phiếu bầu phải dành cho chất lượng câu trả lời, chỉnh sửa tai người dùng ở mức đại diện thấp mà bạn không cần bỏ phiếu cho câu hỏi.
Kortuk

0

Nếu loa của bạn kêu vo vo cứ sau vài phút khi radio tắt thì đó là tự động đồng bộ hóa với tháp di động gần nhất là nguyên nhân. Sự bùng nổ này là để đảm bảo bạn kết nối với tòa tháp mạnh nhất để nhận cuộc gọi.

Nếu điều trên là đúng, thì giải pháp là thêm một nắp RF nhỏ, gốm 100 pF có thể hoạt động tốt, kiểm tra ESR và chọn giá trị cho trở kháng thấp nhất ở mức 850 MHz.

Lý do: Cuộn loa xảy ra để tạo ra một ăng-ten đẹp và từ tính hoạt động theo kiểu phi tuyến tính với dòng điện xoáy được điều chỉnh và làm cho lực EM trên cuộn dây được nghe thấy. Thông thường khoảng cách 3 m không nên được phát hiện. Giao thức cho đồng bộ ngoại tuyến sử dụng tín hiệu băng cơ sở khi AM được phát hiện bởi cuộn dây loa. nhưng cung cấp SNR tốt hơn và kết nối đáng tin cậy. ADSL có cùng một vấn đề và bộ tạo dải được thiết kế để lọc ra. Nếu không, bạn sẽ nghe thấy giao thức kết nối bằng autobaud ở tốc độ băng thông rộng. Vấn đề GSM không rõ ràng với các kết nối trực tuyến vì điều chế tránh nội dung băng cơ sở với sóng mang liên tục.

Tôi không biết Q của cuộn dây loa của bạn, nhưng nếu bạn có thể nghe thấy nó ở chế độ thụ động, nó hoạt động khá tốt.

Nếu giả định của tôi là sai thì đó có thể là các nguồn khác như đã đề cập ở trên.


Như tôi đã nói TDMA là AM được phát hiện bởi cuộn cộng hưởng và tính chất phi tuyến tính của nam châm tại các tần số đó. Bạn có thể trả lời Q của tôi không? Chiều dài cuộn dây không quan trọng bằng bán kính.


Bizorke <GSM Edge 2G nhận được nhiễu này từ giao thức kết nối TDMA của nó. Trong khi đó, các vụ nổ CDMA được sử dụng bởi Verizon thì không. Tôi tin rằng bạn nghe thấy tốc độ bùng nổ trong nhịp "dit-ditty-dit-ditty ..." trong vài giây. Tốc độ khung hình TDMA trong khi "off-hook" là tốc độ khung hình 216,7 Hz là cụm "dit", khi nó gửi "Bạn có nghe thấy tôi không?" Sóng 1/4 của GSM (@ 850MHz) hãng là 89mm hoặc 3,5" trong đó đặt cuộn dây loa trong khoảng từ tiếp tân. Bạn có thể xin xác nhận giả thuyết của tôi về điều kiện thử nghiệm của bạn với âm thanh tắt nguồn? Audio Loud có thể giết được tiếng ồn do lo ngại sự cộng hưởng.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@Bizorke et al, manh mối cho độ chính xác của câu trả lời của tôi là âm thanh của tiếng vo vo có thể khá to và khó chịu so với âm 200 Hz rõ ràng. Điều này chứng tỏ cuộn dây không chỉ chuyển động theo chiều dọc như thể được điều khiển bởi các thiết bị điện tử, mà còn cọ xát triệt để vào nam châm và tạo ra tiếng kêu lò xo. Đó là lý do tại sao tôi hỏi nếu nó kêu với tắt nguồn và loa bị ngắt kết nối.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1
Tôi đã không quan sát điều này với các loa tắt hoặc ngắt kết nối. Một trong những giả thuyết của tôi là GSM bằng cách nào đó đã can thiệp trực tiếp vào card âm thanh. Tôi cũng không có sẵn các thông số kỹ thuật cho loa của mình, nhưng tôi đồng ý rằng chính cuộn dây loa sẽ đóng góp đáng kể vào năng lượng chung được hệ thống hấp thụ.
JSideris

0

Điều này thực sự đơn giản. Bộ khuếch đại công suất RF trong điện thoại cần rất nhiều dòng điện và cần nó nhanh chóng. Điều này tạo ra một di / dt cao trong các dấu vết dẫn đến bộ khuếch đại công suất. Kết quả được chọn bởi hệ thống cáp âm thanh (thông qua khớp nối từ tính) là một loạt các xung ở mức cơ bản 2xx hz (không có tiêu chuẩn trong tay).

Tín hiệu đó chứa rất nhiều năng lượng trong dải tần số âm thanh, được khuếch đại và gửi ra loa. Hiệu quả của các thành phần RF là rất nhỏ khi so sánh, bạn sẽ không nghe thấy chúng trong tiếng ù ù hơn nhiều.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.