Elektr. Frage - Erdung Störgeräusche

[plastic]

Hallo,

ich habe folgendes Problem:
Ein altes Roland Rack Soundmodul M-VS1 Vintage Synth.

Wenn ich es am meine Soundkarte hänge bekomme ich üble Störgeräusche, zirpen, fiepen etc.
Mit anderen Instrumenten habe ich das Problem nicht.

Nun habe ich das Roland Teil zerlegt und das Verbindungskabel von der Erdung zum Metallgehäuse gelöst - und die Störgeräusche sind weg!
Jetzt stellt sich folgende Frage: was kann passieren wenn das Gehäuse nicht geerdet ist? Im Prinzip sind ja viele Haushaltsgeräte nicht geerdet, inkl. Lampen mit Metall Gehäuse.

 

[wellenform]

Verwirf den Gedanken das Gerät ohne Erdung zu betreiben.

Solche Fehler zu finden geht am besten mit dem Ausschlussprinzip, alles abstecken USB Netzwerk ect. nur Computer und der Synth, gleicher Stromkreis u.s.w


Wenn das alles keinen Erfolg bringt
Galvanisch trennen , leider die teuerste Lösung

 

[Summa]

Mit anderen Instrumenten habe ich das Problem nicht.

Könnte daran liegen dass deine anderen Klangerzeuger nicht geerdet sind, z.B. mit 'nem externen Netzteil/Wandwarze etc. laufen. Würde ein Humm Isolator probieren, z.B. Behringer HD400.

 

[KomaBot]

Alle berührbaren leitfähigen Teile sollten mit dem Schutzleiter verbunden sein. Im Fehlerfall ( im inneren löst sich ein Draht und liegt plötzlich am Gehäuse zbsp.) soll das dazu führen das die Sicherungen möglichst sofort auslösen und nicht etwa erst wenn du das Gerät berührst.
Also Schutzleiter heißt nicht umsonst so.

Wie schon gesagt da nix dran machen.

Im Prinzip sind ja viele Haushaltsgeräte nicht geerdet, inkl. Lampen mit Metall Gehäuse.

Die sollten dann als "Schutzisoliert"(SKII) deklariert sein. Durch technische Maßnahmen ist im bestimmungsgemäßen Gebrauch kein Kontakt mit einem berührbaren leitfähigen Teil zu erwarten.
Das kann auch sehr simpel sein: Draht ist so kurz das er halt nur bis zur Netzteilplatine reicht aber nicht zum Gehäuse, konstruktionsbedingt.

 

[fanwander]

Das Problem ist vermutlich Dein Interface und nicht das Roland-Teil

 

[KomaBot]

meine Soundkarte

Edit : bei einem Interface gibts oft einen "Ground lift" Schalter, o.ä.

 

[lacuna]

was kann passieren wenn das Gehäuse nicht geerdet ist? Im Prinzip sind ja viele Haushaltsgeräte nicht geerdet, inkl. Lampen mit Metall Gehäuse.

Netztstecker ziehen und Schutzleiter wieder ans Gehäuse, weil Lebensgefahr.
Geräte ohne Schutzleiter haben Plastikgehäuse.
Lampen mit Metallgehäuse haben einen Schutzleiter, oder einen Trafo in Kunststoff, welcher niedervolt transformiert oder das Kabel geht direkt zur Kunststofffassung oder kein CE-Zeichen.

zirpen, fiepen

Computerhardware ist nicht für Audio optimiert.
Wenn die Soundkarte via USB am Rechner hängt, kannst Du diese Schnittstelle galvanisch trennen.
Und mit symmetrischen Verbindungen lassen sich Masseschleifen (Brummen) vermeiden.
Oder günstiger, via DI glavanisch trennen um Masseschleife zu vermeiden.

 

[KomaBot]

Man könnte doch auch einfach nur die "Audio Masse" Verbindung unterbrechen. Also nur Tip+Ring ohne Sleeve. ?
Oder funktioniert das nicht? Der Masseschleife müsste es doch egal sein wo man sie unterbricht bzw Bezugspotential Masse ist ja eh gleich...oder?

Edit : Es gibt zudem unterschiedliche Netzformen die unterschiedliche Qualitäten haben. Anbei eine Übersicht wenn es wen interessiert :

Netzformen zur Stromversorgung - ein Vergleich - Bender

Die Wahl der Netzform ist für eine Anlage sehr wichtig. Hier finden Sie Unterschiede, Vorteile, Nachteile, Stärken und Schwächen.

www.bender.de

 

[plastic]

Danke für die guten Anregungen!
Ich habe das Problem tatsächlich mit allen Geräten mit internem Netzteil und Metallgehäuse.
Soundkarte ist SPL Crimson USB.
Es ist mir erst beim Roland Rackgerät aufgefallen, weil der Pegel recht leise ist und ich verstärken musste.
Der Grundregel des Zirpens liegt bei ca. -80db und es sind Geräusche vom PC.
Mit Tonerzeugern mit eingebautem Netzteil oder Plastikgehäuse bin ich bei -105db, für mich quasi Stille.

Wenn der PC unter Last ist (Benchmark) dann wird auch das Störgeräusch wesentlich leiser. Es sind also irgendwelche Energiespar-Schaltungen im PC-Netzteil oder am Mainboard. Wenn ich Speedstep ausschalte wird es etwas besser.
Ich werde weitertesten, folgendes fällt mir ein:

-) Erdung kappen bei Tonerzeugern/Geräten mit internem Netzteil die an der Soundkarte hängen: Löst das Problem, aber Lebensgefahr. Keine Option.

-) Verschiedene Stromkreise für Soundkarte und PC verwenden: hat nichts gebracht.

-) Andere USB Kabel zur Soundkarte ausprobieren, anderer USB Eingang bzw. Hub dazwischenschalten: hat nichts gebracht.

-) Behringer HD400 brumm Unterdrücker: werde ich bestellen und testen.

-) symmetrische Kabel, Preamp mit symmetrischen Ausgängen und 2-Pol. Kabel zur Soundkarte zwischenschalten: hat nichts gebracht.

-) galvanische Trennung? Wie? Neue Soundkarte kaufen ohne USB? Bin für weitere Tipps dankbar.

 

[wellenform]

der Beatstep pro ist diesbezüglich auch problematisch.
Direkt an USB angeschlossen feinste
Brummschleifen.

Über einen y Adapter kannst die Kiste dann
mit einem Steckernetzteil versorgen,
und das Brummen ist weg.

Das Crimson hat ein eigenes Netzteil richtig?

Wenn du eine USB Leitung zum opfern hast
durchtrenne die Adern der Stromversorgung.

Hast du etwas Bastelerfahrung?

 

[plastic]

Das Crimson hat ein eigenes Netzteil richtig?

Wenn du eine USB Leitung zum opfern hast
durchtrenne die Adern der Stromversorgung.

Hast du etwas Bastelerfahrung?

Ja, Crimson hat ein eigenes Netzteil.
Etwas basteln bekomme ich hin! Du meinst im USB Kabel zwischen PC und Crimson einen Pin isolieren/unterbrechen?

 

[wellenform]

Würde zuerst die 5v unterbrechen.. testen
danach zur not den ground.
USB 2.0 ?

Evtl wird die Soundkarte dann nicht mehr erkannt, lässt sich durch einen Widerstand auch lösen....

 

[verstaerker]

ch habe folgendes Problem:
Ein altes Roland Rack Soundmodul M-VS1 Vintage Synth.

Wenn ich es am meine Soundkarte hänge bekomme ich üble Störgeräusche, zirpen, fiepen etc.
Mit anderen Instrumenten habe ich das Problem nicht.

hängen beide an der selben Steckdose? Wenn nicht, probier das mal!

bei den beschriebenen Problemen zierpen und fiepen wird ein Behringer HD400 vermutlich nicht helfen

 

[Summa]

PC und Klangerzeuger an die selbe Steckdose bzw. Steckdosenleiste kann so ein Problem zumindest entschärfen.

-) galvanische Trennung? Wie? Neue Soundkarte kaufen ohne USB? Bin für weitere Tipps dankbar.

Wenn sonst nix funktioniert, Audio Karte mit ADAT I/O und die Geräte über ADAT-Wandler anschließen, die haben dann keine elektrische Verbindung mehr zum PC.

Edit: Ich würde aber erst mal alle sonstigen Probleme ausschließen, die Audio Karte testweise erst mal nur mit Kopfhörer und dem jeweiligen Gerät betreiben. Um zu sehen obs die Störungen dann immer noch zu hören sind.

 

[plastic]

Hallo,
folgende neue Erkenntnisse:
Mein Rechner hat diese Specs:
Intel i9 9900K, Asus ROG STRIX Z390-F

Ein 2. PC mit dem ich jetzt auch getestet habe, im selben Raum, selbe Steckdose:
AMD Ryzen, ASRock Mainboard

Das Crimson USB Audio-Interface ist unschuldig. Beim Ryzen System wesentlich niedigeres Grundrauschen bei einem Testinput (-90db statt -70db) und kein Zirpen.

Die Grafikkarte ist auch unschuldig. Ausgebaut und mit Onboard-Grafik ändert sich nichts.

Das PC Netzteil ist auch unschuldig, mit dem testweise eingebauten Netzteil des 2. Systems ändert sich nichts.

Bleibt das Mainboard. Asus ROG STRIX Z390-F. Ich gehe davon aus dass es kaputt ist und/oder Dreck.
Ich werde ein anderes Mainboard kaufen, vielleicht ASRock und weitersehen.

 

[lacuna]

galvanische Trennung? Wie?

Du brauchst ein usb galvanic isolator
z.B.

USB-Isolator (galvanische Trennung) - Watterott electronic

USB Isolator basierend auf dem Analog Devices ADuM3160 zum Schutz von Computern vor Überspannungen, ESD Spikes und zur Vermeidung von Erdschleifen Alle SMD

€37,50

shop.watterott.com

GitHub - watterott/USB-Isolator: USB port isolator based on an Analog Devices ADuM3160

USB port isolator based on an Analog Devices ADuM3160 - watterott/USB-Isolator

github.com

gibts anderswo auch billiger und teurer, suche nach ADuM3160

 

[plastic]

Du brauchst ein usb galvanic isolator
z.B.

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gibts anderswo auch billiger und teurer, suche nach ADuM3160

OK, habe 2 Versionen getestet:

ADUM 3160 USB/USB Isolator, 8 EUR
ADUM 4160 USB/USB mit Stromanschluß, 18 EUR

Beide funktionieren super um zb. USB Geräusche von Behringer Synths zu beseitigen.

Allerdings funktioniert es mit der SPL Crimson Soundkarte nicht. Das Gerät wird zwar von Windows irgendwie erkannt, aber mit Fehlermeldung dass es nicht verbunden werden kann.

 

[Summa]

Das SPL Crimson könnte 'ne High Speed (USB2.0) Verbindung brauchen, Full Speed wird dann nicht ausreichen.

 

[plastic]

Das SPL Crimson könnte 'ne High Speed (USB2.0) Verbindung brauchen, Full Speed wird dann nicht ausreichen.

Dh. mit einem Hi Speed (480 MBit/s) Isolator könnte es gehen?

Ich hab folgendes gefunden, der Preis ist allerdings etwas happig:

Intona USB 2.0 Hi-Speed Isolator (Standard Version 1kV) | eBay

Intona USB 2.0 Hi-Speed Isolator (Standard Version 1kV) | Computer, Tablets & Netzwerk, Kabel & Steckverbinder, USB-Kabel, -Hubs & -Adapter | eBay!

www.ebay.at

 

[Summa]

Das mit dem HD400 hat für den Synth nicht funktioniert?

 

[klaengchen]

In diesem Artikel wird das Ganze gut erklärt. Mit Schaltplan für eine Lösung mit ADUM 3160 (und Quelle).

 

[Summa]

Dh. mit einem Hi Speed (480 MBit/s) Isolator könnte es gehen?

Wahrscheinlich, die Anleitung schreibt was von USB Audio Class 2.0 und USB2.0, afair ist dafür High Speed notwendig.

 

[lacuna]

Allerdings funktioniert es mit der SPL Crimson Soundkarte nicht

Oh sorry, da hab ich mich von der "USB 2.0 kompatibilität" täuschen lassen. Die Geschwindigkeiten von USB 2.0 macht der Chip nicht; ist also irreführend formuliert.

Das SPL Crimson könnte 'ne High Speed (USB2.0) Verbindung brauchen, Full Speed wird dann nicht ausreichen.

Dh. mit einem Hi Speed (480 MBit/s) Isolator könnte es gehen?

SPL Crimson Website sagt: "Hi-Speed USB 2.0 (480MBit/s)"

Ich hab folgendes gefunden, der Preis ist allerdings etwas happig:

Intona USB 2.0 Hi-Speed Isolator (Standard Version 1kV) | eBay

Intona USB 2.0 Hi-Speed Isolator (Standard Version 1kV) | Computer, Tablets & Netzwerk, Kabel & Steckverbinder, USB-Kabel, -Hubs & -Adapter | eBay!

www.ebay.at

denke schon.
Im Nerd Forum, wird auch nach etwas günstigerem gesucht:

USB-Isolator mit SuperSpeed für unter 100 Euro

www.mikrocontroller.net

Suche nach usb 3.0 isolator hat als Günstigstes, jenes für 50€ gespuckt:

iDefender3.0 by iFi audio - Protect against Ground Loop Noise & Noisy USB power

Defender of the earth. Multiple plugs and ports produce separate earth points, creating an unwanted chain of buzz and distortion. The iDefender3.0 plugs into your USB port, injects super clean 5-volt power and creates a single earth point for faster, cleaner sound quality.

ifi-audio.com

Keine Ahnung, ob das was taugt.
Diesen kann man mit und ohne Netzteil betreiben.

Interessant wäre, welcher Chip auf den High-Speed bzw. Super-Speed Isolatoren sitzt: so könnte man es bestimmt noch günstiger finden?

So auf den ersten Blick, macht dieses einen soliden Eindruck:

USB 3.0 SuperSpeed-Isolator zur galvanischen Trennung: ALLDAQ

würd' ich nehmen.

Wenn du eine USB Leitung zum opfern hast
durchtrenne die Adern der Stromversorgung.

Das kannst Du ja auch mal probieren (keinen Kurzschluss Spagettisieren).
Wobei Du dann auch die Schirmung unterbrechen würdest, was wieder zu einer höheren Verlustrate der Pakete und zu Geschwindigkeitseinbußen bzw. Fehleranfälligkeit (je nach EMV Umgebung) führen könnte.

Btw. es könnte vielleicht auch sein, dass Dein USB-Kabel billig-schrottig ist und keine Schirmung gemäß der USB-Spezifikationen hat? Wodurch eventuell der Widerstand der Ground-Leitung höher wäre, was sich ebenfalls negativ auf die Audio-Specs auswirken kann.
SPL kannst du ja auch mal da anrufen und fragen, ob sie das Problem kennen.

 

[plastic]

OK,
habe den iDefender 3.0 und den Behringer HD400 erhalten und getestet.

iDefender zwischen PC und SPL Crimson tut jedenfalls was. Er entfernt tatsächlich einen Gutteil vom Brummen, allerdings bleibt ein recht deutlicher Pfeifton bei genau 8Khz übrig, sowie Oktaven davon.
Ich habe dazu etwas gelesen: Das USB Protokoll arbeitet mit bestimmten Paketen/Frequenzen die genau diese 8Khz Störung erklären.

iDefender wieder weg und Behringer HD400 zwischen Signalerzeuger und SPL Crimson Audioeingang mit folgender Verkabelung:
Signal -> unsymmetrisch (Monoklinke) -> HD400 -> symmetrisch (2-pol Klinge) -> SPL Crimson
Alle Störgeräusche weg! Der selbe Effekt wie die Erdung kappen beim Signalerzeuger!

Ich bin noch etwas skeptisch bez. was der Haken ist. Anscheinend verändert der HD400 den Pegel von sehr tiefe und sehr hohe Frequenzen minimal, wobei das wenn ich es richtig verstanden habe eher hochohmige Signale betreffen würde und nicht Line-Level.

iDefender + HD400 gleichzeitig hat übrigens keinen Effekt, der 8Khz Pfeifton ist dann wieder da. Den iDefender mit eingener Stromversorgung zu betreiben ändert auch nichts daran.

Zusammengefasst ist der Behringer HD400 die Lösung des Problems. Unbefriedigend für mich ist allerdings das ich das Grundproblem noch immer nicht kenne, warum sich die Störgeräusche vom Mainboard derart laut ins aufgenommene Signal mischen.
Ich werde auch noch bei SPL nachfragen.
Ich überlege noch einen besseren Isolator auszuprobieren und zwar den Intona USB 2.0 Hi-Speed Isolator (der iDefender ist ja kein Isolator sondern trennt nur die Erdung nach Initialisierung). Kostet aber 200 EUR.

Für 23,90 EUR muss man beim Behringer HD400 jedenfalls nicht lange überlegen.
Falls Interesse besteht kann ich Soundbeispiele hochladen.

 

[GeoTeknique]

Kann evtl. auch was sinnvolles zum Thema beitragen. Nach meinem Umzug in eine andere Wohnung baue ich grad mein Home-Studio auf. Der erste Test ergab bisher kaum Nebengeräusche, wie sie üblicherweise durch die 50Hz Wechselspannung auftreten mehr vorhanden sind. Analog-Pult mit analogem Signalweg über ein USB-Interface zum 5.1-System wieder analog. Das Signal ist richtig klar und ich erkenne weder rauschen noch brummen. In meiner alten Wohnung hatte ich permanent Probleme mit dem Brummen. Sobald der Desktop-PC irgendwie dran hing brummte es.

Was hat sich geändert? DDR-2-Leiter-Innenraum-Stromversorgung in der alten Wohnung gegenüber 1996er 3-Leiter-Elektroinstallation mit durchgehend überall Schutzleiter in der Dose. Hoffentlich bleibts auch so ruhig wenn alles verkabelt ist.

Also die Qualität der Elektro-Installation ist von großer Bedeutung, wenn man mit analogen Signalwegen arbeitet.

 

[Summa]

DDR-2-Leiter-Innenraum-Stromversorgung in der alten Wohnung

Das ist ein Altbau und kein DDR only Problem, es wird mittlerweile scheinbar empfohlen alle 30 (glaub' ich) Jahre die Leitungen komplett zu erneuern. Ich hab' das bei der neuen Küche meiner Mutter gesehen, das geht dann gut ins Geld und wirklich fertig sind die auch noch nicht, die Leitungen Richtung Sicherungskasten liegen noch unbedeckt auf der Wand.

 

[Lauflicht]

USB aus dem Audiosetup verbannen. Problem gelöst.

 

[GeoTeknique]

Es ist schon ein DDR-spezifisches Problem, zumindest was Plattenbauten anging. Sogar die nach der Wende fertiggestellten Blöcke hatten noch die alte Installationstechnik auf Basis von 2-adrigen ALU-Leitungen der 70er drin.

 

[j[b++]]

Das ist ein Altbau und kein DDR only Problem, es wird mittlerweile scheinbar empfohlen alle 30 (glaub' ich) Jahre die Leitungen komplett zu erneuern. Ich hab' das bei der neuen Küche meiner Mutter gesehen, das geht dann gut ins Geld und wirklich fertig sind die auch noch nicht, die Leitungen Richtung Sicherungskasten liegen noch unbedeckt auf der Wand.

Was war der zwingende Grund bei deiner Mutter die Elektro-Installation in der Küche zu erneuern?
Wir haben vor kurzem eine 40 Jahre alte Wohnung renoviert.
Der Elektriker musste zwingen einen e-check machen. Nachdem der positiv ausgegangen war, war an der Stelle Ruhe im Karton.

 

[Summa]

Was war der zwingende Grund bei deiner Mutter die Elektro-Installation in der Küche zu erneuern?

Der Elektriker meinte zwingend alles getrennt absichern zu müssen Herd, Kochplatte (auf der anderen Seite des Raums) Kühlschrank etc. insgesamt hat er nur für die Küche 5 neue Leitungen verlegt und Sicherungen + FI gesetzt, was ich auch was übertrieben fand, ich hätte maximal mit neuen Leitungen für Herd und Kochplatte bzw. Induktionsfeld gerechnet, wobei der Herd ja längst seine eigene Sicherung hatte. Ansonsten ist das ein Altbau, der ganze untere Stockwerk hängt an einer Sicherung und PE gibts auch keinen, ist mit N Verbunden.