Señal de audio analógica a través de Ethernet dedicado / Cable de par trenzado

Creo que es una buena pregunta que hacer aquí: ¿qué tipo de señal de audio?

Si puedes ahorrar, por ejemplo. un Opamp por canal y final, más la potencia para eso, y una resistencia relativamente baja de terminación (por ejemplo, 120 Ω, 47Ω, o incluso menos), entonces perdería energía, pero obtendría una transmisión muy estable. p>

  

• Derecho de audio en
  
• Audio Left In
  
• Entrada de audio en tierra
  
• Audio derecho fuera
  
• Audio dejado fuera
  
• Salida a tierra de audio
  

No hagas eso: tu cable de par trenzado está diseñado para pares diferenciales . Entonces, en lugar de transmitir tierra (que es solo una receta para todo tipo de zumbidos y corrientes de CC evitables), convierta su audio de un solo extremo en el lado de transmisión en uno diferencial, y transfiéralo en un par trenzado (azul / azul) blanco, y así sucesivamente):

• Azul: izquierda - > +
• BlueWhite: left - > -
• marrón: derecha - > +
• BrownWhite: derecha - > -
• Verde: izquierda < - +
• GreenWhite: left < - -
• Naranja: derecha < - +
• OrangeWhite: derecha < - -

La conversión de un extremo a un diferencial se puede realizar mediante la inversión de circuitos de amplificador operacional, o sistemas operativos con salida diferencial, o circuitos integrados dedicados de controlador de línea diferencial o transformadores de señal.

  

• 12 V +
  
• 12 V -
  

No El cable de Ethernet no es un buen conductor de corriente, así que evitarías esto.

Además, si usa un transformador de señal en el extremo, solo puede usar el toque central para imponer DC sobre su señal de audio diferencial, y puede evitar tener pares de potencia dedicados. ¡Así es como funciona Power-over-Ethernet!

El cable Cat5 destinado a Ethernet tiene cuatro pares trenzados. Habrá un acoplamiento capacitivo significativo entre pares, pero cada par se tuerce en un tono diferente, de modo que el acoplamiento es en gran medida el modo común en longitudes razonables.

Para minimizar la interferencia, mantenga las señales de baja impedancia y definitivamente las diferencie en cada par.

El principal problema es que eres un par corto. Si se trata de una sola vez, simplemente ejecute otros dos cables para la alimentación y la tierra. Si realmente tiene que almacenar toda esta información analógica más la alimentación en un cable de 4 pares, transmita la potencia como un desfase de modo común de CC entre dos de los pares.

Un enfoque totalmente diferente es enviar los datos de audio digitalmente. Eso elimina las interferencias y otros tipos de ruido, y no requiere cables físicos separados para canales separados. A solo 3 metros, debería poder utilizar una tasa de bits de unos pocos MHz con controladores y receptores relativamente simples en cada extremo.

Vamos a hacer los cálculos. Digamos que el audio es de calidad "HiFi". Eso requiere 16 bits / muestra a una velocidad de muestreo de más de 40 kHz. Vamos a utilizar 50 kHz. Eso sale a 100 kBytes / s por canal. Para dos canales, eso es 200 kBytes / s, que es una velocidad de datos sin procesar de 1.6 Mbit / s. Agregue un poco de sobrecarga para el protocolo en niveles bajos y altos, y necesita de 3 a 5 Mbit / s. Eso debería ser factible a más de 3 metros con bastante facilidad.

Por supuesto, si solo necesita transferir la calidad de "voz", entonces los requisitos de velocidad de datos se relajan significativamente. Las muestras de 8 bits a 8 kHz, especialmente con un poco de comprensión, pueden hacer un buen trabajo de transferencia de voz.

Para enviar audio a través de Cat-5, siga la práctica del propósito original de esas tomas: NO Ethernet, sino audio (sistemas telefónicos).

Eso significa, usa audio balanceado para eliminar interferencias.

Y ESTO significa que necesita 4 pares (L / R out, L / R retorno) sin espacio para la alimentación de CC.

Afortunadamente (si sus necesidades de energía son relativamente bajas) puede usar un truco llamado "circuitos fantasma" para comunicar energía: dedique al menos uno (posiblemente 2) pares a 0V, y otro a 12V, transportando energía como voltajes de modo común en cada pareja.

Ethernet ha comenzado a adoptar esto (como POE) pero es mucho más antiguo que eso.

La respuesta de Marcus acaba de aparecer cuando estaba editando mi comentario en una respuesta: sigue los códigos de color originales para mantener los pares juntos, como sugiere.

El nivel de audio importa. La cantidad de señal que ya existe afecta la forma en que se percibirá el ruido.

Si se trata de una señal de nivel de "altavoz" de más de unos pocos vatios, es probable que sea demasiado potente para el cable y que sufra atenuación y calentamiento en el cable.

Si se trata de un nivel de "línea" o una extensión para auriculares, funcionará bien a menos que se encuentre en un entorno eléctricamente ruidoso.

Si se trata de un nivel de micrófono, o si va a otro amplificador, amplificará el ruido y probablemente se notará. Especialmente de fuentes de radio de alta potencia como teléfonos celulares.