Groundloops via USB

R

Roland Huisman

Stamgast
Lid sinds
8 november 2010
Berichten
134
Locatie
Zwollywood
Om de data muziekapparatuur aan elkaar te koppelen had men een
mooie standaard bedacht. De galvanisch gescheiden Midi interface.

Daarna kregen we de mogelijkheid om via een USB-Midi interface (ala UM-1)
de apparatuur op een juiste galvanisch gescheiden manier aan te sluiten op een PC/Mac.

Maar de laatste jaren wordt er steeds meer gekozen om de USB interface
te integreren in het apparaat zelf. In eerste instantie gaat het veelal om
de USB 1.1 interface welke als midi apparaat wordt gezien.

Hoe handig dit dan ook maar mag zijn, de interfaces die ik tot nu toe
heb gezien zijn niet galvanisch gescheiden. Gevolg is risico op groundloops.

Nu heb je voor een tientje een USB 1.0 / 1.1 isolator op Ebay welke gebaseerd is
op de ADUM4160 of ADUM3160 IC's van Analog. Voor dat geld, geen probleem.

Veel nieuwere apparaten zijn gebaseerd op USB 2.0. met een maximale
snelheid van 480Mbit/s. Zo kun je meerdere audiokanalen vanuit je
drumcomputer of mengtafel naar je PC sturen. Prachtig! Maar als je
daarnaast ook nog audio kabels hebt lopen naar andere apparaten
dan komt die groundloop weer om de hoek kijken.

Dus dan maar een goedkoop USB 2.0 scheidertje... Toch?

Mja, dus mooi niet. USB 2.0 isolator en het woord goedkoop gaan niet samen.
"Schofterig duur" komt eerder in aanmerking als juiste beschrijving.

En dan zijn er ook nog boefjes die op het product zetten: "USB Isolator 2.0"

Dat is dus niet USB 2.0... nee meneer dat is onze tweede versie van de
USB isolator om u zo toch nog even in de val te laten lopen...
In de specs staat namelijk 12Mbit/s en dat is echt USB 1.1.

Na wat zoekwerk heb ik gezien dat Linear een LTM2884 IC heeft welke
wel echt een USB 2.0 isolator is. De toepassing is ook vrij eenvoudig te houden:
https://strawberry-linux.com/images/ltm2884-module_2.jpg

Bij Digikey heeft men een demobordje te koop. ca 75 Euro ex...
https://www.digikey.com/products/en?keywords=DC1789A-ND%20

Weet iemand een adres welke de 2.0 isolators ook voor een normale prijs verkoopt?
Het leek mij wel een leuk DIY projectje, maar dat IC is zelf niet te solderen.
Dus dan zou je het alweer moeten uitbesteden.


Groeten, Roland
 

Attachments

  • usb 1_1.jpg
    usb 1_1.jpg
    71,4 KB · Bekeken: 193
  • usb 2_0.jpg
    usb 2_0.jpg
    86,9 KB · Bekeken: 142
clintrubber schreef:
Hmm, een potentieel probleem erbij, maar bedankt voor het erop attenderen!
Maf dat ook respected sources als Farnell 12Mbps als USB 2.0 beschrijven...

"Fully USB 2.0 compliant 1.5Mbps and 12Mbps full speed data rate"
Zie meer...

Ja ik kom dat zo op meer plaatsen tegen. Het gaat alleen echt niet werken.

Ik vond dit ding in Japan voor 4600yen = ca 36 euro. Geen idee of de
link met automatische vertaling hier ook werkt... Ik probeer het maar even:

https://translate.googleusercontent.com/translate_c?act=url&depth=1&hl=nl&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=auto&sp=nmt4&tl=nl&u=http://strawberry-linux.com/catalog/items%3Fcode%3D12284&xid=25657,15700023,15700043,15700124,15700149,15700168,15700186,15700190,15700201&usg=ALkJrhg0VARJnLDMEG13za57n_7mNMhbNg

Maar krijg zo'n ding maar eens voordelig hier. Beter zou Ebay zijn en
een Chinees welke die dingen goedkoop in massa in elkaar zet... :okdan:
 
Ja maf dat dit al niet lang voor een decent prijsje te verkrijgen is. Misschien komt dat nog...

Maar heb jij al daadwerkelijk last van storingen die hieraan toe te schrijven kunnen zijn? Of voor het geval dat... ? Ik dacht dat er in SoundOnSound ook wel eens melding van werd gemaakt...

Mocht je de problemen krijgen zodra je USB-MIDI & audio combineert dan misschien een alternatief om het audio galvanisch te scheiden... met deze prijzen voor USB2.0-isol begint dat qua prijs ook in de buurt te komen (goedkope maar bruikbare transformator-bakkies van Behringer, of steviger spul van Ebtech etc)
 
clintrubber schreef:
Maar heb jij al daadwerkelijk last van storingen die hieraan toe te schrijven kunnen zijn? Of voor het geval dat... ? Ik dacht dat er in SoundOnSound ook wel eens melding van werd gemaakt...
Zie meer...

Ik heb hier in ieder geval wel last van. Hoewel het probleem bij mij iets complexer is en niet echt een aardlus in de USB verbinding zelf is.
USB werkt zelf volgens mij gebalanceerd. Je hebt naast de aarde en +5 volt een + en - signaaldraad. Dus geen aardlus-storingen op USB verbinding zellf.
Het probleem bij mij is dat veel van mijn synths niet voorzien zijn van gebalanceerde outputs. Ik heb dit probleem opgelost door alle synths en de Motu interface waar ze ingeprikt zitten netjes op dezelfde gefilterde verdeelstekker in te prikken en niet al te lange kabels te gebruiken. Mijn computer, de grootste storingsbron zit elders geaard. Als ik alleen midi en audio verbind klinkt alles nu vrij netjes.

Zodra ik USB kabels in mijn computer in prik merk ik dat mijn computer een hoop hoogfrequente zooi de aarde op dumpt en bij een aantal synths komt dat via de aarde van de USB kabel op de aarde van de audio verbinding terrecht waar het onderdeel wordt van het signaal. En dus krijg ik bijvoorbeeld rare piepjes als ik de muis beweeg.

Bij mij is het probleem niet echt zo groot dat ik veel tijd heb genomen om een oplossing te zoeken. Maar er zijn een aantal opties waar volgens mij niet direct een isolator voor nodig is.

1) Ferietringetjes om je usb kabels zouden het probleem in ieder geval moeten verminderen door hoog-frequente zooi weg te filteren.

2) Verbind alle USB verbindingen naar audio apparatuur via 1 USB hub en aard deze met mooie dikke kabel naar het power supply filter. Dit zou vooral in combinatie met oplossing 1 moeten werken.

Maar de enige echte oplossing is natuurlijk, balanceer al je audio aansluitingen. Bij mij ligt hier het echte probleem. Een trafo-box voor iedere ongebalanceerde audio aansluiting zou dit moeten oplossen. Ik heb hier alleen iets teveel IO voor. Een stuk of 30 trafo boxen wordt een dure grap.
 
Hi,

Ja wie weet brengen die ferrieten al verbetering zonder dat het meteen in de papieren gaat lopen. 30 trafo boxen inderdaad prijzig. Of wie weet zou je zo'n goedkope kunnen proberen om te zien of het uberhaupt werkt. Ik was niet teleurgesteld qua geluid in die goedkope Behringers (ik heb alleen voor meer mechanische robuustheid uiteindelijk toch Ebtech gekocht, maar intern is het geen wereld van verschil).

Maar sowieso is dan zo'n enkele (nog te) dure USB 2.0 isolator nog steeds economischer dan alle audio balanceren/isoleren.

Technisch/komma-n*&kend is balanceren eigenlijk niet het verhelpen van het probleem, maar voorkomen dat een probleem elders* ergens tot last wordt, maar da's beetje academisch.

*: de geschetste USB ipv old-style MIDI etc
 
4-Tek schreef:
Je hebt naast de aarde en +5 volt een + en - signaaldraad..
Zie meer...

Inderdaad en problemen met usb hebben dan ook meestal te maken met die +5 en aarde.

Om dergelijke problemen tegen te gaan moet je alleen die twee voedingslijntjes verplaatsen.
bij de beatstep pro zit zo'n split usb kabel: https://www.arturia.com/store/accessories/beatstepproreplacementcablekit
de twee signaallijntjes lopen gewoon naar je pc, de voedingslijntjes gaan naar een aparte usb kabel alleen voor voeding.

bij audio interfaces die zelf een voeding hebben is er meestal helemaal geen noodzaak voor de twee voedingslijntjes op usb
 
clintrubber schreef:
Technisch/komma-n*&kend is balanceren eigenlijk niet het verhelpen van het probleem, maar voorkomen dat een probleem elders* ergens tot last wordt, maar da's beetje academisch.
Zie meer...
Grappig, want in de praktijk doet het bij mij het omgekeerde. De gebalanceerde USB kabel voorkomt problemen in de USB verbinding. Maar verplaatst ze naar audio aansluiting. :P

GentleG schreef:
bij de beatstep pro zit zo'n split usb kabel: https://www.arturia.com/store/accessories/beatstepproreplacementcablekit
de twee signaallijntjes lopen gewoon naar je pc, de voedingslijntjes gaan naar een aparte usb kabel alleen voor voeding.
Zie meer...
Thanks voor de tip! Het onderbreken van de aarde en voeding zou in mijn situatie best wel eens voldoende isolatie kunnen zijn om het probleem helemaal op te lossen. Had ik nog helemaal niet aan gedacht :okdan:
 
4-Tek schreef:
Grappig, want in de praktijk doet het bij mij het omgekeerde. De gebalanceerde USB kabel voorkomt problemen in de USB verbinding. Maar verplaatst ze naar audio aansluiting. :P
Zie meer...

Hmm, raadselachtig. Ja, gebalanceerde USB kabel zou je het balanceren van de 'troep-zender' kunnen noemen, en de gebalanceerde audio kabel het balanceren van de 'troep-ontvanger' (minder gevoelig voor troep wordend).

Maar OK, tot zover 't theorie-boek :eureka: ; in de praktijk blijken de laatste paar haarspeldbochten naar de (storingsvrije) top niet zelden een stuk minder intuitief maar OK, het werkt maar waarom dan net zo op deze manier? :? :halleluja
 
4-Tek schreef:
En dus krijg ik bijvoorbeeld rare piepjes als ik de muis beweeg.
Zie meer...
Ik had exact hetzelfde probleem. Ik heb het "opgelost" door een ongeaarde stekkerdoos voor mijn PC te gebruiken, daarna waren die irritante geluiden weg. Is uiteraard niet de aan te raden oplossing, maar ik vind het wel best..
 
Ik ben geen specialist in elektriciteit dus misschien zeg ik hier iets stoms, maar waarom niet al je apparatuur inpluggen achter een veiligheidstransfo? Da's dus gewoon een transfo 220V naar 220V, alleen is het tweede circuit volledig los van de aarde.
Is het niet zoiets dat ze toepassen in labo's?
 
Trafo's gebruiken om audio te scheiden kan natuurlijk. Ik weet niet hoe jullie
ervaringen zijn, maar de trafo's welke ik in het verleden heb gehad deden
wel iets met het geluid... Ik heb er liever niets tussen zitten.

De +5V en de GND losmaken van de USB kabel vind ik een beetje
link klinken eigenlijk. Als je in een USB stekker kijkt, dan zul je zien dat
er twee contactjes verder naar voren zitten. Dat zijn de +5V en de GND.
En dat is niet voor niets!! Bij een eventueel spanningsverschil tussen twee
apparaten wordt bij het aansluiten dat verschil eerst kortgesloten door de GND draad.
Dat contactje zit het verste naar voren, dus maakt als eerste contact.
Hierdoor wordt de verschilspanning tussen de apparaten tot nul teruggebracht.

Als die GND draad er niet meer is dan zal er een vereffeningsstroom door
je datalijnen gaan lopen.

Even dat voorbeeld van die PC zonder randaarde. De behuizing van een
ongeaarde PC staat door het gebruikte netfilter in de PC op ca 110V.
Prik jij nu je USB kabeltje, zonder die GND er in, in je muziekinstrument
wat wél aan aarde ligt, dan ben ik bang dat dit je een USB poort zal gaan
kosten door die 110V verschil tussen beide apparaten...

Zo heb ik in het verleden ook al eens een beeldscherm om zeep geholpen
door een PC en monitor even op een ongeaarde stekkerdoos aan te sluiten.

Vandaar dat ik het liever netjes aanpak en daarom naar een gedegen
USB 2.0 scheiding zoek. Ik pak het probleem het liefste aan daar waar het zit...
 
Roland Huisman schreef:
Trafo's gebruiken om audio te scheiden kan natuurlijk. Ik weet niet hoe jullie
ervaringen zijn, maar de trafo's welke ik in het verleden heb gehad deden
wel iets met het geluid... Ik heb er liever niets tussen zitten.
Zie meer...

Uhm hahaha dat laatste lijkt wel een anti-voorbehoedsmiddel-quote 8), maar terzake nu:

Dat kan een terecht gevoel zijn, dat het 'iets' met het geluid doet. Het hangt echter ook vaak samen met de te koppelen apparaten waar dan zo'n TX wordt tussengezet (lang verhaal kort: impedanties, voldoende sturingsreserves... maar dat zit tegenwoordig meestal wel snor)


Maar als er al verschil te horen is, is het voor diverse toepassingen een small price to pay: als het de brom opheft kan het wat minder boeien dat het geluid mogelijk ietsie veranderd is.
(Dit is voor live uiteraard een geldiger argument dan voor studio, en het verdient uiteraard de voorkeur om het probleem zelf bij de bron weg te nemen, ipv een pragmatische halfplakkende pleister erop)

't Grappige is, de reden dat mensen (al dan niet origineel oud) buizenspul 'lekker' (=subjectief) vinden klinken is vaak (deels) doordat dat spul ook signaaltrafo's gebruikt. Maar 't kan terecht een kleuring zijn die je niet altijd wenst.

Voor wat het waard is, op basis van metingen zijn ook die goedkopere TX-isol boxes niet echt rampzalig te noemen. Zelfs transparant.

Maar zoals het ook werkt, en zo is het nu eenmaal... als je weet dat ze er tussen zitten dan kun je ze horen.

EN zoals het dan ook weer is, in een dubbelblind test kan er dan best het tegenovergestelde uitkomen. :?:doei:
 
Dat 'iets' kan ik ook wel nader omschrijven hoor. Die dingen die ik had,
hadden gewoon een beroerde bandbreedte... Zowel in het laag als hoog
kwam het te kort. Dat kan goed temaken hebben gehad met de impedantie
van de bron die ik toen had. Daarmee wil ik dus ook niet zeggen dat nu alle
trafo's slecht zijn hoor, verre van. Maar ik heb ze er liever niet tussen.
(Ondanks dat ik wel weer diverse buizenbakken heb staan trouwens :) Daarbij
zijn de impedanties van de primaire en secundaire kant dan wel keurig gematcht.)

Maar dit topic heb ik ook niet echt gestart voor algehele ground loops te voorkomen.
Daar is al honderduit over geschreven...

Helaas is er met de vrij recente apparatuur een valsspeler in de apparatuur geslopen.
En die valsspeler heet USB welke alle keurig ontworpen galvanische
scheidingen van Midi te niet doet. Men had dit keurig in de apparaten
op kunnen lossen. Maar dat kost weer meer geld natuurlijk...

Gelukkig hangt niet alle apparatuur met USB ook aan mijn PC. Maar met mijn
mengtafel ontkom ik bijvoorbeeld weer niet aan. Nu is dat gelukkig niet een
stoorbron, maar het zette mij hiermee wel aan het denken. En als het zo nu en
dan nodig is om wat in te stellen, koppel ik het apparaat daarna gewoon weer los.

Om dit toch weer op een goede manier op te lossen is het galvanisch scheiden
de enige juiste manier. Maar waarom moeten die 480Mbit/s dingen zo duur zijn
en waarom is dit nog niet mainstream? Inmiddels heb ik zelfs al USB 3.0 scheiders
gevonden. De prijs laat zich natuurlijk raden... Dus ik klooi nog wel even zo door :)
 
Laatst gewijzigd:
Je dient in te loggen of je te registreren om een bericht te kunnen plaatsen.
Back
Top