噪聲來源

作為音頻系統(tǒng)的噪聲來源主要可分為以下幾大類。

1、系統(tǒng)設(shè)備本身的固有噪聲

目前廣播播控設(shè)備的單機(jī)技術(shù)指標(biāo)都很高，有很低的本機(jī)噪聲指標(biāo)。但是當(dāng)多臺設(shè)備級連時(shí)，噪聲就會積累增加。實(shí)踐應(yīng)用中，有些低檔次的音響設(shè)備會因?yàn)閮?nèi)部電源濾波不好，使得設(shè)備本身的交流噪聲很大，在音響系統(tǒng)中有時(shí)會形成很嚴(yán)重的噪聲。

2、外部的電磁輻射干擾引起的噪聲

如手機(jī)、對講機(jī)等通訊設(shè)備的高頻電磁波輻射干擾、周圍環(huán)境的空調(diào)、汽車點(diǎn)火、電焊等電脈沖輻射、演播廳燈光控制采用可控硅整流設(shè)備所產(chǎn)生的輻射，都會通過音頻傳輸線直接混入傳輸信號中形成噪聲、或穿過屏蔽不良的機(jī)器設(shè)備的外殼干擾機(jī)內(nèi)電路產(chǎn)生干擾噪聲。

3、電源干擾噪聲

音響設(shè)備的外部干擾，除電磁輻射方式外，電源部分引入干擾噪聲將是另一個(gè)產(chǎn)生噪聲的主要原因。由于各種照明設(shè)備、動力設(shè)備、控制設(shè)備共同接入，形成了一個(gè)十分嚴(yán)重的干擾源。

如接在同一電網(wǎng)中的燈光調(diào)控設(shè)備、空調(diào)、馬達(dá)等設(shè)備會在電源線路上產(chǎn)生尖峰脈沖、浪涌電路，不同頻率的紋波電壓，通過電源線路竄入音響設(shè)備的供電電源，總會有一部分干擾噪聲無法通過音響設(shè)備的電源電路有效的濾除，將必然會在設(shè)備內(nèi)部形成噪聲。尤其是同一電網(wǎng)中的電磁兼容性不達(dá)要求的大功率設(shè)備，是干擾音響設(shè)備的主要原因。

4、接地回路噪聲

在音響系統(tǒng)中，必須要求整個(gè)系統(tǒng)有良好的接地，接地電阻要求小于4歐姆。否則，在音響系統(tǒng)中設(shè)備由于各種輻射和電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電荷將不能夠流入大地，從而形成噪聲電壓疊加在音頻信號中。

如果在不同設(shè)備的地線之間由于接地電阻的不同而存在地電位差，或者在系統(tǒng)的內(nèi)部接地存在回路時(shí)，則會引起接地噪聲。兩個(gè)不同的音響系統(tǒng)互連時(shí)，也有可能產(chǎn)生噪聲，噪聲是由兩個(gè)系統(tǒng)的地線直接相連造成的。

解決方法

1、良好的接地處理

為使帶屏蔽層的電纜能夠屏蔽外界的雜散電磁干擾，屏蔽層必須要有正確的連接和良好的接地。實(shí)踐中，所有的設(shè)備懸浮，是在沒有專門的地線條件下最常采用的一種措施。

但這是一種極不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，往往會產(chǎn)生不穩(wěn)定的隨機(jī)噪聲，所以整個(gè)系統(tǒng)要良好接地。首先應(yīng)設(shè)有專門的地線，且接地電阻小于4Ω。不能采用電源的零線作為音頻系統(tǒng)設(shè)備的地線。在室外場所，可以考慮埋設(shè)臨時(shí)性地線，最簡單的辦法是用一根一米長左右的鋼管或鋁合金管插入地下，并做侵鹽處理，效果很好。

一般的系統(tǒng)都是有多臺設(shè)備通過電纜連接起來的鏈路系統(tǒng)。很容易由其屏蔽系統(tǒng)組成鏈?zhǔn)浇拥胤绞�。�?dāng)某臺設(shè)備上產(chǎn)生電磁輻射或靜電感應(yīng)噪聲時(shí)，會由于傳輸線的屏蔽層和鐵質(zhì)設(shè)備外殼組成的接地系統(tǒng)使得整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。進(jìn)而使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的噪聲電平，此類干擾在鏈路較長的音頻系統(tǒng)上尤為明顯。所以系統(tǒng)要盡量避免使用鏈?zhǔn)浇拥胤绞剑? 而應(yīng)使用星型接地方式。 即每一臺設(shè)備通過專門的地線接到統(tǒng)一接地點(diǎn)上，這就要求連接所有設(shè)備的音頻電纜的屏蔽層要一端接地。接屏蔽層處各設(shè)備的地線通過專門的導(dǎo)線一個(gè)接地點(diǎn)連接（如圖1所示）。

圖1 設(shè)備星型接地方法

如果信號傳輸線兩端的屏蔽層都接地，必然形成接地回路。當(dāng)該回路受到其它設(shè)備的電磁輻射干擾時(shí)，在電纜的屏蔽層必然會出現(xiàn)感應(yīng)電流，以致產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾噪聲，形成地回路噪聲干擾（如圖2所示）。

圖2 地回路形成示意圖

為保證系統(tǒng)不出現(xiàn)地環(huán)路結(jié)構(gòu)，要求各設(shè)備間只能有一條接地導(dǎo)線互連。在要求不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱龊�，可以讓不平衡的設(shè)備懸浮，通過音頻信號線公用下一級設(shè)備的地線，也就是采用鏈形接地。這種鏈形接地的級數(shù)不能太多，一般不超過兩級，否則將使噪聲嚴(yán)重增加。

機(jī)殼間的相連問題也應(yīng)引起重視，比如許多設(shè)備安裝在同一機(jī)架上，如果每個(gè)設(shè)備單獨(dú)連接了地線，2臺設(shè)備因?yàn)榘惭b在同一機(jī)架上而使得機(jī)殼相連，當(dāng)然形成了接地回路。

2、系統(tǒng)的隔離

在一些大型的音頻系統(tǒng)中。往往由很多個(gè)子系統(tǒng)組成。這些系統(tǒng)大都是遠(yuǎn)距離的連接，而且都有獨(dú)立的接地系統(tǒng)。2個(gè)系統(tǒng)一旦接地相連，必然形成接地噪聲（如圖3所示）。另一方面，由于傳輸距離較長，傳輸線屏蔽層的接地電阻增加，就容易引入大量外界電磁場輻射干擾噪聲。

圖3 系統(tǒng)間的隔離處理

在實(shí)踐中，如果每個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)工作，噪聲可通過合理的連線和接地控制在允許的電平內(nèi)。但當(dāng)多個(gè)子系統(tǒng)互連時(shí)，即使用了單端屏蔽接地、長線分段接地處理，也沒有辦法解決長距離傳輸造成的輻射干擾噪聲。這時(shí)最好的方法就是加裝音頻隔離變壓器。在多個(gè)系統(tǒng)之間加裝音頻隔離變壓器使之互相隔離，多個(gè)系統(tǒng)的地線不得相連，用光隔離的辦法徹底隔離不同的系統(tǒng)，效果更好（如圖4所示）。

圖4 有2臺MD錄音機(jī)組成的光隔離方法

3、系統(tǒng)的正確連接

在音頻系統(tǒng)中，一般連接的設(shè)備很多。不同設(shè)備有不同的接口形式，使用的接插件各不相同。有平衡和不平衡的輸入輸出形式，為有效地屏蔽外界的電磁輻射干擾，必須統(tǒng)一使用屏蔽電纜并采用正確的方法連接。

當(dāng)音頻信號傳輸采用平衡式時(shí)，外部干擾電源對電纜內(nèi)的2根信號線產(chǎn)生的共模干擾電平對地環(huán)路幾乎相等。在設(shè)備內(nèi)部放大器的輸人端，2根信號線上的共模電壓將換成差模電壓而相互抵消，形成不了干擾電壓。所以，應(yīng)盡可能的采用平衡的連接方法。

在與不平衡的輸出設(shè)備連接時(shí)，直接用單芯屏蔽電纜，將平衡設(shè)備的端口和不平衡設(shè)備的端口連接，而不采用平衡—不平衡轉(zhuǎn)換器。屏蔽層感應(yīng)的噪聲混入到音頻信號中，從而增加噪聲，這是引入噪聲的一個(gè)主要途徑。所以，無論是平衡還是不平衡的傳輸，都應(yīng)采用雙芯屏蔽電纜，并且屏蔽層只在平衡輸出或輸入的一端接地（如圖5所示）。

圖5 平衡端與不平衡端連接

當(dāng)兩端都是不平衡的設(shè)備時(shí)，如果傳輸距離較遠(yuǎn)，最好使用平衡—不平衡轉(zhuǎn)換器或音頻隔離變壓器轉(zhuǎn)換為平衡式傳輸（如圖6所示）。

圖6 不平衡轉(zhuǎn)換為平衡傳輸

現(xiàn)在的音頻設(shè)備的連接普遍采用電壓跨接方式連接。即所有音頻設(shè)備的線路輸出都是低阻輸出，而作為負(fù)載的線路輸入端則都采用高阻抗輸入，除了功放和音箱的連接外，一般不需要專門考慮阻抗匹配。

4、電源的凈化

為了隔離公共電網(wǎng)形成的干擾噪聲。最好采用隔離凈化電源或隔離變壓器。隔離變壓器或凈化電源的接地端一定要有良好的接地，否則隔離的效果不好。要和一些干擾強(qiáng)的大功率電器隔離。單獨(dú)供電。也可以在音頻設(shè)備電源的輸入端加裝濾波器將干擾噪聲濾除。

實(shí)際工作中，也可以通過改變單相供電的音頻設(shè)備的火線和零線輸入的位置，找到噪聲最小的一種連接插法。這樣也可以使一些噪聲干擾降低，還要注意音頻傳輸線不得和電源線平行布線，要將音頻線和電源線交叉布線，也可可降低交流噪聲干擾。

以上對音頻系統(tǒng)中產(chǎn)生的噪聲問題進(jìn)行了分析。并根據(jù)噪聲產(chǎn)生的原因提出了相應(yīng)的解決方案。實(shí)際工作中，如果短時(shí)間內(nèi)無法查明噪聲原因，也可以采取利用噪聲門、降噪器、濾波器等有效手段降低噪聲。