Fuerte ruido de pop mientras se conecta a una toma de auriculares

Tengo un boombox Panasonic RX-ES29 con un enchufe tipo C (sin conexión a tierra). A veces escucho un sonido relativamente rápido de chasquido / pop en el altavoz derecho de mis auriculares mientras los enchufo completamente en la toma de auriculares del boombox cuando está encendido. Hay un pequeño zumbido cuando se inserta la punta del conector, pero el estallido fuerte se produce cuando el conector está completamente insertado. Mis auriculares son Audio Technica ATH-AVC500.

Traté de capturar ese sonido usando un cable macho a macho, pero después de reproducir el capturado, no es tan fuerte como el que escucho conectando físicamente los auriculares. Puedes ver las fotos que tomé de Audacity aquí y allá .

Audacity no lo detecta como un recorte de audio, pero parece que es por las imágenes que he vinculado anteriormente.

Una de las cosas extrañas es que no siempre ocurre, quiero decir que no siempre está ahí; como a veces cuando algo se descarga cerca de tu dedo. Traté de desconectar y enchufar varias veces justo después de escuchar el sonido fuerte, pero desapareció, exactamente como cuando se descarga un objeto cargado y necesita algo de tiempo para cargarse nuevamente.

Tengo mucha curiosidad por saber una explicación para este comportamiento extraño.

Eso es un "pop DC". ¡Un ingeniero de sonido muere en algún lugar cada vez que haces uno!

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. Salida del amplificador y altavoz desconectado.

Los amplificadores alimentados por un suministro de un solo riel mantienen su salida a 1/2 suministro cuando están en silencio. Si el altavoz estuviera conectado directamente a la salida del amplificador, habría una corriente continua que lo atraviesa continuamente, calentándolo y desviando el cono del centro. Tendría un viaje limitado en esa dirección y, por lo tanto, se recortaría y distorsionaría mucho antes de lo que debería.

Al agregar un condensador de desacoplamiento, la CC se bloquea pero la CA puede pasar.

Si el amplificador está encendido sin el altavoz conectado como se muestra en la Figura 1, el lado izquierdo de C1 se desplazará a V + / 2. El lado derecho hará lo mismo. Cuando el altavoz está enchufado, una corriente fluirá a tierra hasta que el lado derecho alcance cero voltios.

Se producirá un resultado similar al enchufar una fuente de audio en un dispositivo con un condensador de bloqueo de CC en la entrada.

Tenga en cuenta también que si los dispositivos se desconectan mientras están encendidos, el condensador puede descargarse nuevamente a las condiciones de encendido debido a la fuga del condensador o la fuga de PCB.

^{simular este circuito}

Figura 2. Agregar una resistencia de descarga.

Como se señaló en los comentarios, podemos agregar una resistencia de descarga al circuito para que después de algún retraso, el lado derecho de C1 haya caído a 0 V. Dado que esta resistencia proporcionará carga adicional al circuito, no queremos que sea más bajo de lo necesario.

Un enfoque para encontrar una solución sería decidir cuánto tiempo podemos esperar para el alta.

Figura 3. Curva de descarga del condensador. El condensador se descarga en un 63% por período de tiempo RC .

$\tau = RC$$\tau$$3\tau$$5\tau$

$5 \tau = 1\;s$$\tau = 0.2 \;s$$R = \frac {\tau}{C} = \frac {0.2}{470\mu} = 420 \; \Omega$

"Exactamente como cuando un objeto cargado se descarga y necesita algo de tiempo para cargarse de nuevo".

Eso es exactamente lo que estás escuchando. La salida está acoplada a CA a través de un condensador a los auriculares para bloquear cualquier componente de CC de la señal. Con los auriculares desconectados por primera vez, el condensador tenía un circuito abierto de un lado, por lo que permanece descargado.

Cuando conecta los auriculares, el condensador necesita cargarse a cualquier voltaje de CC que tenga antes ... y POP ... escucha esa corriente a medida que energiza los altavoces de los auriculares.

Desenchufe y vuelva a enchufar, el condensador retiene esa carga durante mucho tiempo.

Tenga en cuenta que el mismo efecto se puede escuchar a través de los altavoces cuando enciende un amplificador por primera vez si no se toman medidas especiales para limitarlo.

Esto puede corregirse significativamente agregando una resistencia grande a tierra a través de las salidas del amplificador a la derecha de la tapa.

AGREGAR Por cierto, la razón por la que solo lo escucha en un altavoz probablemente tenga que ver con la forma en que funcionan los enchufes. Es probable que el altavoz derecho esté conectado a la punta del enchufe, como tal, ya que lo conecta primero hace contacto con el canal izquierdo, carga esa tapa, luego hace contacto con su propio canal cargando eso también. Para cuando el contacto del altavoz izquierdo hace su conexión, su condensador de salida ya está cargado.

@Transistor tiene razón, sin embargo, hay una pequeña sutileza aquí ...

Los conectores de jack acortan todo a tierra cuando los enchufas. Cuando lo deslizas, los diversos trozos de metal del jack y el enchufe hacen contacto en todas las combinaciones posibles antes de que el jack finalmente se acomode en su posición.

Hay un pequeño zumbido cuando se inserta la punta del gato

Supongo que en esta posición, ambos canales están en corto entre sí, y los opamps en ambas salidas entran y salen de la protección contra cortocircuitos, o se comportan mal de otras maneras extrañas que causan este zumbido.

Cuando entran en protección, lo más probable es que la salida llegue al suelo, por lo que la tapa termina descargada ... o tal vez se enganchan al riel, quién sabe.

Y cuando el conector se desliza en su lugar, ambos opamps salen de la protección y ajustan sus salidas a Vcc / 2, por lo tanto, escuchas algo fuerte.

Lo extraño es que tu pop tiene la polaridad incorrecta. Debería ser positivo. O bien su tarjeta de sonido invierte la polaridad, o lo que dije anteriormente es cierto, y hay un recorte / inestabilidad extraño mientras las salidas se acortan durante la inserción.