GSM为什么会引起扬声器嗡嗡声?


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基于众多的互联网资源,扬声器线的作用就像天线一样,可以拾取附近手机的传输信号并引起扬声器嗡嗡作响。但是我不是真的买那个...

3.5毫米扬声器电缆设计用于承载1 V电压。我见过旧的设置,其中PC扬声器直接由3.5毫米插孔供电(并且我测试了直接通过插孔从PC播放未放大的声音,尽管我的设置不是很高)。手机收音机发出的少量EM会如何导致扬声器系统(设计用于在波动的1 V信号下工作)产生如此大的嗡嗡声?我无法想象EM会在接收天线中产生超过几个微伏的电压。我错了吗?

谢谢。

已更新-将线路输出电压校正为1 V(请参见注释)

更新 我查了一下,是的,看来GSM是以2 W发射的。我想用那个数字做一个健全性检查,以验证一些回答,表明发射功率很重要。我的物理学非常生锈,但是我会尝试...

我们知道辐射源周围的电磁辐射强度为:

一世=P4π[R2

假设我们有一根2 m长,0.2 mm宽的电线(我希望这是该电线的有效近似值),它与发射GSM模块的距离约为2 m。

那么对于P=2w ^一世=39w ^2

将其乘以电线的表面积(0.2 mm * 2 m)

这样,沿导线的总EM功率为。μw ^

就像我说的那样,我很生锈,但这不正确吗?这真的足够重要,可以产生声音而不会以某种方式放大吗?也许信号会产生共振?还是直接干扰声卡?


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第一标准输出为1 V RMS。接下来,没有一个tiny bit of EM。电话建立连接时,辐射非常强。
AndrejaKo 2012年

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@AndrejaKo是的,关于5 V,我可能会错...-既然您提到1 V听起来是正确的。我仍然想知道GSM感应了多少电压,因为我无法想象它甚至可以与1 V相提并论。我想知道GSM信号是否在扬声器本身中被放大了。
JSideris

扬声器上的线圈绕组长度可能比2米长很多。如果GSM电话方向正确,则空芯变压器方程可能会更近似地传递能量。
hotpaw2


我可以在这里上传声音文件(wma,amr,mp3)等吗?
总是很困惑

Answers:


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蜂鸣是AM检测到的信号。

音频放大器受到GSM信号影响的原因是,现代音频半导体部件实际上在高达GHz的范围内仍具有很好的功能。对于GSM-800-900MHz范围,任何80mm铜迹线都可以工作,例如1/4波天线或带状线谐振器。同时在放大器的多个点(包括功率调节器芯片等)的任何非线性(芯片中的晶体管或二极管结构)上检测到AM信号。

它被转换为音频范围,但幅度很小,但非常尖锐,并且是由直流电源供电的非线性部件(AM检测)的平均电导率的周期性下降或爆裂。

考虑一下低速示波器轨迹,该轨迹显示带有UHF闪珠的直线。放大器会听到简单的直流电尖峰。


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实际上,这与未被充分理解的事实有关,即使放大器的输出最终将被滤波成音频频率(毕竟,典型的扬声器在1MHz以上的频率上也不会产生明显的振动),但还是存在较高或较低的频率。输入可能会引起失真。以500Hz幅度调制的869.0000MHz信号将包含868.9995MHz和869.0005Mhz的分量,这两个分量均听不到,但失真可能会产生原始分量的任意倍数或总和之差的频率分量。
2012年

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解决该问题的一种简单方法是,设想一个放大器,在进行任何滤波之前将信号削波,高侧为1.2伏,低侧为-1.1伏。强大的868MHz信号(例如+/- 2伏或更高)会有效地迫使放大器的输入级在存在时达到0.05伏;如果不存在这样的信号,并且输入处于其他静音状态,它将看到0.00伏。因此,以音频速率出现和消失的强868MHz信号将在输入上产生明显的0.05伏峰峰值音频频率波。
2012年

为什么只有在附近有电话时才会产生这种影响?电话接到电话后正在传输时,是否正在传输?
Nate 2012年

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@Nate:信号强度的下降幅度大约为距离的平方,因此,从10英尺远的电话接收到的信号强度将是100英尺远的接收信号的100倍。这种影响在较小的距离上会稍有降低(一英寸距离的电话不会收到144倍的信号,而一英尺距离的电话则接收不到144倍)在5英尺远处的强度是10倍。
supercat 2015年

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在我对植入式助听器的研究中,我发现嗡嗡声是由电话中电池线发出的电磁辐射引起的,该辐射可能携带2A的脉冲。该磁场相对较强,可耦合到附近设备的低频EMI敏感电路中。就我而言,噪声根本不是来自射频和天线。这就是为什么射频屏蔽可能不起作用的原因。


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首先,在这种情况下重要的是力量。如果没有损失,任何小型扬声器都将只有几瓦。

手机在蜂窝应用中的功率可能高达33dBm(或2瓦)。UMTS和GSM都是这种情况。但是,对于GSM,会有大约217 Hz的脉冲(在可听范围内)。与音频信号相比,这2瓦的功率可能非常强。在UMTS中,协议进行了更改,并专门设计用于避免在可听范围内的突发。


Kellenjb,我已经进行了健全性检查并将结果更新为我的问题。您能看看我是否有错吗?
JSideris

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是。GSM协议的设计死于脑筋,直到过程中为时太晚才发现其中的含义。他们知道将要发生的事情,但是所有有关方面都投入了足够的资金,使他们可以粗暴地监管当局。任何出现此类问题的公司通常都不会获得类型认可。GSM是6000磅的大猩猩(是通常不堪重负的600磅的大猩猩的10倍)。干扰是与如何构建信令帧有关的偶然子谐波。
罗素·麦克马洪

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手机收音机发出的少量EM会如何导致扬声器系统(设计用于在波动的1 V信号下工作)产生如此大的嗡嗡声?

干扰不是直接驱动扬声器;而是直接驱动扬声器。它正在通过某种最终被放大的路径重新回到电子设备中。

这是一种方法。扬声器实际上连接到放大器的输出,该放大器由全局负反馈线稳定。负反馈返回到放大器中较早的相对高阻抗的敏感输入。


电线会吸收微波,并可能使线圈产生1/4 W的阻抗谐振。它似乎产生的是径向力而不是轴向力,因此扬声器撞击磁铁会发出嗡嗡声。
托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75

以及如何防止干扰或滤除功率放大器全局负反馈线的信号?
endolith 2014年

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您听到的嗡嗡声是干扰。将铁氧体磁珠放在电缆上以将其清除。这是怎么回事。正如AndrejaKo指出的那样,辐射很重要,因为它的峰值约为2瓦(对于耳机)。


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嗨,Suha,我知道声音是什么以及如何消除它。但是我不明白,当GSM设备靠近时,电缆中可能会感应出2W。您可以看到我对问题的编辑,如果在计算中发现任何错误,请告诉我?
JSideris

一个简单的公式:)。
JSideris

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@Bizorke,我听不懂,他们没有回答您的问题,但是您赞成他们使用简洁的公式吗?我什至看不到任何公式。我想念什么?
Kellenjb

@ Bizorke,2瓦是天线的峰值功率,而不是电缆本身的峰值功率。铁氧体不会吸收2瓦特。它之所以响亮,是因为它在放大之前耦合到信号线。
Kortuk

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@Bizorke,投票应该是答案的质量,无需重复投票就可以编辑低代表级别的用户代表。
Kortuk

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如果在收音机关闭时您的扬声器每隔几分钟发出嗡嗡声,则原因是自动同步到最近的手机信号塔。这是为了确保您与最坚固的塔楼保持连接以接听电话。

如果上述都是正确的,那么解决方案是添加一个小的RF电容,100 pF陶瓷可以很好地工作,检查ESR并选择在850MHz时提供最低阻抗的值。

原因:扬声器线圈恰好构成了一个不错的天线,并且磁场以非线性方式作用,整流了涡流,并导致听到了线圈上的EM力。通常,不应检测到> 3m的距离。当扬声器线圈检测到AM时,离线同步协议使用基带信号。但可提供更好的SNR和可靠的连接。ADSL也有同样的问题,而分频器旨在将其过滤掉。否则,您会听到使用自动波特率以宽带速度连接的协议。对于在线连接,GSM问题并不明显,因为调制避免了连续载波的基带内容。

我不知道您的扬声器线圈的Q,但是如果您可以在无源模式下听到它,则效果很好。

如果我的假设是错误的,那么可能是上面提到的其他来源。


如我所说,TDMA是由谐振线圈检测到的AM,并且在这些频率处磁体的非线性特性。你能回答我的问题吗?线圈长度不如半径重要。


Bizorke <GSM Edge 2G通过其TDMA连接协议获得了这种干扰。Verizon使用的CDMA突发则没有。我相信您会在几秒钟内听到“ dit-ditty-dit-ditty ...”的跳动声。“摘机”期间的TDMA帧速率为216.7 Hz,当发送“您能听到我说话吗”时,是“滴”突发的帧速率。GSM(@ 850MHz)载波的1/4波为89mm或3.5英寸,这使扬声器线圈处于接收范围内。 您能否在关闭音频电源的情况下确认我对测试条件的假设?大声的音频可能会通过干扰消除噪声共振。
托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75

@Bizorke等人,我的答案准确的线索是嗡嗡声,相对于干净的200 Hz音而言,嗡嗡声可能很大。这证明了线圈不仅像电子设备驱动的那样轴向移动,而且在磁体上径向摩擦并产生弹簧嗡嗡声。这就是为什么我问它在关闭电源和扬声器断开连接时是否嗡嗡响。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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在扬声器关闭或断开连接的情况下,我没有观察到此情况。我的假设之一是GSM以某种方式直接干扰了声卡。我也没有扬声器的规格,但我同意扬声器线圈本身将对系统吸收的总能量做出很大贡献。
JSideris

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这真的很简单。手机中的RF功率放大器需要大量电流,并且需要很快。这会在通向功率放大器的走线上产生较高的di / dt。音频电缆连接(通过磁耦合)得到的结果是一系列脉冲,基频为2xx hz(手头没有标准)。

该信号在音频范围内包含大量功率,这些功率会被放大并发送到扬声器。相比之下,RF组件的影响微乎其微,在更大的嗡嗡声中您不会听到它们的声音。

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