GSM neden hoparlörlerin ses çıkarmasına neden oluyor?


29

Çok sayıda internet kaynağına dayanarak hoparlör kablosu, yakındaki cep telefonlarının iletilen sinyalini alan ve hoparlörlerin ses çıkarmasına neden olan bir anten gibi hareket eder. Ama bunu gerçekten almıyorum ...

3,5 mm hoparlör kablosu 1 V taşıyacak şekilde tasarlanmıştır. PC hoparlörlerinin doğrudan 3,5 mm jaktan beslendiği eski kurulumlar gördüm (ve ses seviyesi yükseltilmiş olmasına rağmen, doğrudan bir PC'den yükseltilmemiş ses çalmayı test ettim. kurulumum hiç de yüksek değildi). Bir cep telefonu radyosu tarafından yayılan minik EM biti, dalgalanan 1 v'luk bir sinyale çarpmak üzere tasarlanan bir hoparlör sistemine nasıl böyle yüksek sesli bir ses çıkarır? EM'in alıcı antende birkaç mikro volttan daha fazlasını oluşturduğunu hayal edemiyorum. Yanlış mıyım?

Teşekkürler.

Güncellenmiş - 1 V'a kadar olan hat voltajı düzeltildi (yorumlara bakın)

Güncelleme Baktım ve evet, GSM 2 W'de yayınlanıyor gibi görünüyor. İletilen gücün önemli olduğunu belirten bazı yanıtları doğrulamak için bu rakamla bir sağlık kontrolü yapmak istiyorum. Fizikim oldukça paslı, ama deneyeceğim ...

EM radyasyonunun bir kaynak etrafındaki yoğunluğunun:

I=P4πr2

Diyelim ki 2 m uzunluğunda ve 0,2 mm genişliğinde bir telimiz var (Bu tel için geçerli bir yaklaşımdır umarım), bir verici GSM modülünden yaklaşık 2 m uzaklıktadır.

Sonra P=2W,I=39mWm2

Telin yüzey alanı ile çarpın (0,2 mm * 2 m)

Kablo boyunca toplam EM gücü 16 .μW

Oldukça paslı olduğumu söylediğim gibi, ama bu doğru değil mi? Bu, bu sesi bir şekilde büyütmeden üretmek için yeterince önemli mi? Belki sinyal rezonansa girer? Veya doğrudan ses kartlarına müdahale ediyor mu?


1
İlk standart seri 1 V RMS'dir. Sonra, bir yok tiny bit of EM. Telefon bağlantı kurarken, radyasyon oldukça güçlüdür.
AndrejaKo

1
@AndrejaKo Evet, 5 V hakkında yanılmış olabilirim ... - şimdi 1 V seslerin doğru olduğunu söylüyorsunuz. GSM'in ne kadar voltaj aldığını hala bilmek istiyorum, çünkü 1 V ile karşılaştırılabilir olduğunu hayal bile edemiyorum, GSM sinyalinin hoparlörün içinde bir şekilde yükseltilip yükseltilmediğini merak ediyorum.
JSideris

Hoparlördeki bobin sargılarının uzunluğu 2 metreden biraz daha uzun olabilir. GSM telefonu uygun şekilde yönlendirilirse, bir hava çekirdekli transformatör denklemi, aktarılan enerjiye daha yakın bir yaklaşım verebilir.
hotpaw2


Ses dosyalarını (wma, amr, mp3) vb. Buraya yükleyebilir miyim?
Her zaman Şaşkın

Yanıtlar:


20

Vızıltı AM tespit sinyalidir.

Ses amplifikatörlerinin GSM sinyali tarafından vurulmasının nedeni, çağdaş ses yarı iletken parçalarının aslında yüksek GHz aralığına kadar çok işlevsel olmalarıdır. GSM-800-900MHz aralığında, herhangi bir 80 mm'lik bakır iz, 1/4 dalga anten veya şerit çizgi rezonatörü gibi çalışır. Sinyal, aynı zamanda güç düzenleyici yongalar ve diğerleri de dahil olmak üzere, aynı anda birden fazla amplifikatör noktasında herhangi bir lineer olmayan (çiplerdeki transistörler veya diyot yapıları) üzerinde AM olarak algılanır.

DC gücüne sahip olan doğrusal olmayan parçaların (AM algılama) ortalama iletkenlik popülasyonu (minik ama çok keskin ve periyodik dip veya pop gibi) ses aralığına çevrilir.

UHF yanıp sönen boncuklarla düz çizgiyi gösteren düşük hızlı osiloskop izini düşünün. Tüketilen DC akımının basit keskin ani yükselticilerle duyulabilir hale gelecektir.


3
Bu aslında, hiç şüphesiz, bir amplifikatörün çıkışı sonuçta ses frekanslarına filtre edilse bile (tipik bir hoparlör, 1 MHz üzerindeki frekanslarda kayda değer titreşmeyecek olsa da), daha yüksek veya daha düşük frekansların mevcudiyetinde giriş çok duyulabilir bozulmaya neden olabilir. 500Hz'de genlikle modüle edilmiş 869.0000MHz'lik bir sinyal, ikisi de duyulamayacak şekilde 868.9995MHz ve 869.0005MHz'de bileşenler içerecektir, ancak bozulma, orijinal frekansların katlarının herhangi bir toplamında veya farkında frekans bileşenleri üretebilir.
supercat,

1
Sorunu öngörmenin kolay bir yolu, herhangi bir filtrelemeden önce sinyalleri yüksek tarafta 1.2 voltta ve düşük tarafta -1.1 voltta yakalayan bir ampi hayal etmektir. Güçlü bir 868MHz sinyal (örneğin +/- 2 volt veya daha büyük), amp'in giriş aşamasını etkin olduğunda 0.05 volt görmeye zorlar; eğer böyle bir sinyal yoksa ve giriş aksi takdirde sessizse, 0.00 volt görecektir. Bu nedenle, bir ses hızında görünen ve kaybolan güçlü bir 868MHz sinyali, giriş üzerinde görünür bir 0,05 volt tepe-tepe ses-frekans dalgasına neden olacaktır.
supercat,

Etki neden yalnızca yakındaki bir telefon olduğunda oluyor? Telefon bir arama geldiğinde iletiliyor mu ve sonra yalnızca iletim alındı ​​mı?
Nate

1
@Nate: Sinyal kuvveti kabaca mesafe karesiyle düşer, bu yüzden biri 10 metre uzakta olan bir telefondan yaklaşık 100x daha fazla sinyal alacaktır. Bu etki daha küçük mesafelerde hafifçe azaltılır (biri bir metre uzakta bir telefondan 144x kadar bir telefondan 144x kadar sinyal almaz), ancak bir mil mesafeden alınabilecek kadar güçlü bir iletim yaklaşık bir milyon olacaktır. 5 feet mesafeden daha güçlü.
supercat,

6

İşitme implantları konusundaki çalışmamda vızıltıya, telefonda 2A darbesi taşıyan batarya tellerinden kaynaklanan manyetik radyasyondan kaynaklandığını buldum. Bu manyetik alan nispeten yoğundur ve yakındaki cihazların düşük frekanslı EMI duyarlı devrelerine bağlanabilir. Benim durumumdaki gürültü, RF ve anten değildi. Bu nedenle RF ekranlama çalışmayabilir.


5

Her şeyden önce, bu durumda önemli olan güçtür. Herhangi bir küçük hoparlör kaybolmazsa, sadece birkaç watt olacak.

Hücre uygulamalarında ahizeden çıkan güç 33dBm (veya 2 Watt) kadar büyük olabilir. Bu hem UMTS hem de GSM için geçerlidir; bununla birlikte, GSM için 217 Hz civarında olan (duyulabilir aralıkta) patlamaları vardır. Bu 2 watt güç, ses sinyallerine kıyasla çok güçlü olabilir. UMTS'de, protokol değişti ve sesli aralıkta olabilecek patlamaları önlemek için özel olarak tasarlandı.


Kellenjb, bir akıl sağlığı kontrolü yaptım ve sonuçları sorumla güncelledim. Bir göz atıp hatalı olup olmadığımı söyler misiniz?
JSideris

3
Evet. GSM protokol tasarımının beyni ölmüştü ve sonuçları süreç içinde çok geç olmadan tespit edilmedi. Ne olacağını biliyorlardı ancak düzenleyici otoriteler üzerinde kabadayı gezinmelerine izin vermek için ilgilenen herkes tarafından yeterli $ yatırım yapıldı. Bu tür bir sorun yaşayan herhangi bir şirket genellikle hiçbir zaman tip onayını alamaz. GSM 6000 kiloluk bir gorildi (genellikle ezici 600 kiloluk olanların 10 katı). Parazit, sinyal çerçevelerinin nasıl oluşturulduğuna bağlı olarak tesadüfi bir subharmoniktir.
Russell McMahon

5

Bir cep telefonu radyosu tarafından yayılan minik EM biti, dalgalanan 1 v'luk bir sinyale çarpmak üzere tasarlanan bir hoparlör sistemine nasıl böyle yüksek sesli bir ses çıkarır?

Parazit hoparlörleri doğrudan sürmüyor; Elektriğe geri dönüş yolunu buluyor, çoğaldığı noktadan geçiyor.

İşte bir yol. Hoparlör aslında bir küresel negatif geri besleme hattı ile stabilize edilmiş bir amplifikatörün çıkışına bağlanır. Bu negatif geri besleme, amplifikatörün önceki bölümlerinde hassas girdi olan nispeten yüksek empedansa geri döner.


Teller mikrodalgayı toplar ve 1/4 W empedansta bobinleri rezonans edebilir. Aksiyal yerine radyal bir kuvvet yaratıyor gibi görünüyor, böylece hoparlör mıknatısa vurarak ses çıkarır.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 23:12

ve güç sinyalinin global negatif geri besleme hattından bu sinyalle etkileşimi nasıl önlersiniz ya da filtrelersiniz?
Endolith

1

Duyduğun vızıltı parazit. Ondan kurtulmak için kablonuza ferrit boncuklar yerleştirin. İşte nasıl. AndrejaKo'nun belirttiği gibi, radyasyon yaklaşık 2 Watt'ta (kulaklıklar için) zirve yapabileceği için önemlidir.


2
Merhaba Suha, sesin ne olduğunu ve ondan nasıl kurtulacağımı biliyorum. Bununla birlikte, bir GSM cihazı yandayken 2 W'nin kabloya neden olmasının nasıl mümkün olduğunu anlamıyorum. Soru ile ilgili düzenlemelerimi görebilir ve hesabımla ilgili herhangi bir hata görürseniz bana haber verebilir misiniz?
JSideris

Düzenli formüller için bir tane :).
JSideris

1
@Bizorke Anlamıyorum, sorunuza cevap vermediler ama onlara düzgün formüller için bir artı puan verdiniz mi? Formül göremiyorum bile. Neyi kaçırıyorum?
Kellenjb

@Bizorke, 2 watt, kablo üzerinde değil anten üzerinde en yüksek güçtür. Bir ferrit 2 watt emmez. Ses yükselir çünkü amplifikasyondan önceki sinyal hatlarına bağlanır.
Kortuk

1
@Bizorke, oyların cevap kalitesi için olması gerekir, soruyu oylamaya gerek kalmadan kullanıcı temsilcisini düşük temsil seviyelerinde düzenler.
Kortuk

0

Hoparlörleriniz, radyo kapalıyken birkaç dakikada bir vızıltıyorsa, neden olan en yakın hücre kulesine otomatik olarak senkronize olur. Bu patlama, çağrıları almak için en güçlü kuleye bağlı kalmanızı sağlamak içindir.

Yukarıdakiler doğruysa, çözüm küçük bir RF kapağı eklemek olacaktır, 100 pF seramik iyi çalışabilir, ESR'yi kontrol edin ve 850MHz'de en düşük empedansı veren değeri seçin.

Sebep: Hoparlör bobini hoş bir anten olur ve manyetikler doğrusal olmayan bir şekilde hareket eder, girdap akımları giderilir ve bobin üzerinde EM kuvvetinin duyulmasına neden olur. Normalde> 3m mesafe tespit edilmemelidir. Çevrimdışı senkronizasyon için protokol, hoparlör bobini tarafından AM algılandığında temel bant sinyallerini kullanır. ancak daha iyi SNR ve güvenilir bağlantı sunar. ADSL de aynı sorunu yaşıyor ve grup ayırıcı bunu filtrelemek için tasarlandı. Aksi takdirde, geniş bant hızında autobaud kullanarak bağlanacak olan protokolü duyarsınız. Modülasyon sürekli taşıyıcı ile temel bant içeriğini önlediğinden, GSM sorunu çevrimiçi bağlantılarda belirgin değildir.

Hoparlör bobininizin Q'sunu bilmiyorum ama pasif modda duyabiliyorsanız, oldukça iyi çalışıyor.

Varsayım yanlışsa, yukarıda bahsedildiği gibi diğer kaynaklar olabilir.


Dediğim gibi TDMA, rezonans bobini ve bu frekteki mıknatısın doğrusal olmayan özellikleri tarafından algılanan AM'dir. Sorularıma cevap verebilir misin? Bobin uzunluğu yarıçapı kadar önemli değildir.


Bizorke <GSM Edge 2G bu paraziti TDMA bağlantı protokolünden alır. Oysa Verizon tarafından kullanılan CDMA patlamaları yok. Birkaç saniye boyunca "dit-ditty-dit-ditty ..." nin ritminde patlama oranını duyduğunuza inanıyorum. "Bağlantısız" sırasındaki TDMA kare hızı 216,7 Hz, kare hızı "beni duyabiliyor musun" gönderdiğinde "dit" patlamasıdır. GSM 1/4 dalga (@ 850MHz) taşıyıcı alımı aralığında koyar hoparlör bobinleri. 89mm veya 3.5" dir kapalı? Ses gücü ile test koşullarına benim doğrulamamaktadır misiniz bozarak gürültüyü öldürebilir Loud ses rezonans
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@Borkorke ve ark., Cevabımın doğruluğuna dair ipucu, 200 Hz tonuna karşılık oldukça yüksek ve can sıkıcı olabilecek vızıltı sesidir. Bu, bobinin yalnızca elektronik aksam tarafından sürüldüğü gibi eksenel olarak hareket etmediğini, aynı zamanda mıknatıs üzerinde radyal olarak sürtünme ve bir yaylanma sesi çıkardığını kanıtlar. Bu yüzden gücün kesilip kapanmadığını ve hoparlörün bağlantısı kesilip kesilmediğini sordum.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1
Bunu hoparlörler kapalı veya bağlantısı kesilmişken görmedim. Hipotezlerimden biri, GSM'in bir şekilde doğrudan ses kartlarına müdahale ettiği idi. Aynı zamanda konuşmacım için teknik özelliklere sahip değilim, ancak hoparlör bobininin sistem tarafından absorbe edilen toplam enerjiye önemli ölçüde katkıda bulunacağını kabul ediyorum.
JSideris

0

Bu gerçekten çok basit. Telefondaki RF güç amplifikatörü çok fazla akıma ihtiyaç duyar ve çok hızlı bir şekilde gerektirir. Bu, güç yükselticisine giden izlerde yüksek bir di / dt oluşturur. Ses kablolarıyla elde edilen sonuç (manyetik bağlantı aracılığıyla), 2xx hz'lik bir temelde bir dizi impulsdür (eldeki standarda sahip değildir).

Bu sinyal, ses frekans aralıklarında, hoparlörleri güçlendiren ve dışarıya yayılan çok fazla güç içerir. RF bileşenlerinin etkisi, karşılaştırmalı olarak miniktir, bunları daha gürültülü sesler yüzünden duymazsınız.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.