February 26, 2021

Game Boy Advance устранение гула и шипения

Это вольный пересказ на мотив, с моими комментариями. Оригинал статьи находится здесь

После всяческих модификаций Game Boy Advance он начинает гудеть и шипеть больше остальных, а на пару с GBAmp3 или CleanAmp паразитные шумы серьёзно раздражают.

Долгое время считалось, что шумит стоковый усилитель, Люк (автор оригинального материала ) решил подойти к вопросу серьёзно - демонтировал его и разместил на отдельной плате. Используя генератор сигналов провёл ряд тестов. Итогом стал вывод - усилитель работает великолепно и не является источником гула и свиста. После длительных исследований было найдено 6 основных причин возникновения шума.

Регулятор громкости и выключатель

Грязь которая со временем скапливается под колесом регулировки громкости может создавать небольшие шумы. Здесь два варианта - попробовать промыть регулятор изопропиловым спиртом или заменить его.

Выключатель достаточно легко разобрать и почистить. С одной стороны добавляем немного припоя и прогревая паяльником этот "шарик" поднимаем краешек выключателя. Если внутри чернота - ватную палочку, изопропиловый спирт \ очиститель контактов \ керосин \ бензин калоша и натираем до блеска.

Так выглядят грязные внутренности выключателя

А так выглядят чистые внутренности выключателя

Громкое шипение

Самый громкий посторонний шум в системе, источник которого ранее никто не мог найти. После длительных исследований выяснилось, что причина в шине питания VDD2, на ней сидят CPU и SRAM. Основная проблема - недостаточное количество ёмкостей для CPU и SRAM.

Лучшее место для установки конденсатора, который устранит это шипение - уже имеющийся SMD конденсатор C15. Который находится возле правого нижнего угла процессора. Сам конденсатор C15 не нужно удалять, он должен остаться на своём месте, нам требуется добавить к нему ещё один дополнительный - 1мкф 10в (рабочее напряжение конденсатора может быть больше, но не меньше ). Это поможет избавиться от большей части шума.

Конденсатор C15 с припаянным дополнительным конденсатором 1 мкф 50в.

Некоторые консоли (чаще те, где CPU имеет маркировку "CPU AGB" без дополнительной буквы А в конце) шумят сильнее, там требуется добавить ещё один конденсатор к C15, ёмкостью 10мкф.

Конденсатор C15 с подпаяными к нему 1 мкф и 10мкф ёмкостями. Дополнительный конденсатор прикреплённый к C6 - не нужен и был добавлен во время экспериментов.

Но независимо от ревизии процессора рекомендуется устанавливать два дополнительных конденсатора на площадку C15, 1мкф + 10мкф из-за разных переходных нагрузок на шину.

Гул

После того, как шипение сведено к минимуму, переходим к компонентам вызывающим низкий гул. Гудение исходит от регулятора мощности. Нужно разместить твердотельный конденсатор ёмкостью 680мкф и рабочим напряжением не ниже 6,3В на контакте заземления наушников и S1 ( Твердотельный конденсатор выбран из-за низкого ESR). Отрицательная нога подсоединяется к земле, здесь важно соблюдать полярность! (на фото отмечена красным полукругом, на ваших конденсаторах может быть другое обозначение минусовой ноги).

Убедитесь, что ножки конденсатора или его корпус не закоротили остальные контакты разъёма наушников. Для надёжности используйте изоленту или термоусадку. Если закоротить контакт 2 разъёма наушников, вы получите ещё больше шума.

В таком положении конденсатор идеально помещается в корпус.

После установки данного конденсатора низкий гул будет отфильтрован. Это не так заметно как шипение, но звук становится лучше.

Шум из-за повышенного энергопотребления

В случае использования энергоёмких модификаций, таких как IPS экран, появляется больше шума и гудения, из-за того что регулятор мощности плохо справляется. Решение заключается в дополнительном конденсаторе на основной линии регулятора. Потребуется твердотельный конденсатор на 680 мкФ 6.3В, его нужно припаять к контактам конденсатора CP1 (соблюдайте полярность конденсаторов!). Твертодельный конденсатор был выбран из-за низкого ESR.

С дополнительным конденсатором на контактах CP1 шума должно стать меньше при использовании IPS дисплея.

Белый шум

Это последнее что осталось. Является наименее слышимым и совсем не раздражает. Есть предположение, что он вызван ШИМ-переключением выводов аудиовыхода процессора.

Этот сигнал сложно отфильтровать без искажений оригинального звука. По этому на данный момент решения для его удаления нет.


Для "ленивой" установки smd конденсаторов была разработана небольшая, гибкая платка - "GBA Power Cleaner". Поподробней можно посмотреть в видео

Список необходимых деталей для полной модификации:

  • керамический конденсатор 10 мкФ 6.3В или выше ( 10в - отличный вариант)
  • керммический конденсатор 1 мкФ 6.3В или выше (10в - отличный вариант)
  • два твердотельных конденсатора 680 мкФ 6.3В


UPD: Про танталовые конденсаторы!

Попробовал заменить обычные конденсаторы на танталовые (CP1, CP2, CP3, CP4). Как результат — получил много паразитных шумов и наводок, дополнительная керамика и увеличение ёмкостей танталов не помогли. Пробовал их комбинировать с обычными кондёрами, тоже безрезультатно. Пришлось возвращаться к алюминиевым и твердотельным банкам. Керамические на C15 (1 и 10 мф) снимать не стал.

Из этого эксперимента я сделал вывод — танталы в сочетании с IPS дисплеем, флешкартриджем и усилителем нам не друзья.

Ещё раз напомню про полярность конденсаторов, её нужно обязательно соблюдать. Особенно если вы используете танталовые (как жёлтенькие на фото выше) и у танталовых полоской отмечается не минус, а ПЛЮС! У обычных ёмкостей наоборот. А маленькие керамические конденсаторы (в добавок к C15) - не полярные, им всё равно. Всегда проверяйте спецификации деталей.

Оригинальный материал живёт здесь: https://support.retrosix.co.uk/support/solutions/articles/77000361029-dehum-dehiss-removing-noise-from-gba-audio

Соцсети:

  • Мой телеграмм канал: https://t.me/dmgdreams
  • Канал нашего кореша Винни: https://t.me/bear_play_on
  • Канал нашего кореша Винни в ВК: https://vk.com/graybear_games

Список всех материалов в телетайпе:

https://teletype.in/@famicombro/index