音頻系統噪聲源分析及排除方法

圖4 地回路形成示意圖

接地回路噪聲
在音頻系統中，必須要求整個(gè)系統有良好的接地，接地電阻要4歐姆。否則音頻系統中設備由于各種輻射和電磁感應產(chǎn)生的感應電荷將不能夠流入大地，從而形成噪聲電壓疊加到音頻信號中。
在不同設備的地線(xiàn)之間由于接地電阻的不同而存在地電位差，或在系統的內部接地存在回路時(shí)，則會(huì )引接地噪聲，2個(gè)不同的音頻系統互連時(shí)，也有可能產(chǎn)生噪聲，噪聲是由 2個(gè)系統的地線(xiàn)直接相連造成的。
設備內部的電路噪聲
由于內部電子元件產(chǎn)生的電噪聲在一臺設備單獨工作時(shí)，可以達到要求的指標。但是當多臺設備級連時(shí)其噪聲就會(huì )積累增加。實(shí)踐應用中，有些低檔次的設備會(huì )因為內部電源濾波不良，使得設備本身的交流聲增大，在系統中有時(shí)會(huì )形成很?chē)乐氐脑肼暋?p>排除噪聲的辦法
系統的正確連接
在音頻系統中，一般連接的設備很多。不同設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，必須統一使用屏蔽電纜并采用正確的方法連接。
眾所周知，當音頻信號傳輸采用平衡式傳輸方式時(shí)，則外部干擾源對電纜內的2 根信號線(xiàn)的每根線(xiàn)產(chǎn)生的共模干擾電平對地環(huán)路幾乎相等。在設備內部放大器的輸入端，2根信號線(xiàn)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。所以應盡可能使用平衡式的連接方式。
在與不平衡的輸出設備連接時(shí)，可直接用單芯屏蔽電纜，將平衡設備的端口和不平衡設備的端口連接。而不采用平衡--不平衡變換器。屏蔽層感應的噪聲混入到音頻信號中，從而增加噪聲。這將是引入噪聲的一個(gè)主要途徑。建議采取的方法是， 無(wú)論采用平衡或不平衡的傳輸，都采用雙芯屏蔽電纜，并且屏蔽層只在平衡輸出或輸入的一端接地, 如圖1。 當兩端都是不平衡的連接時(shí)，如果傳輸距離較遠，最好使用平衡--不平衡轉換器或音頻隔離變壓器轉換為平衡式傳輸，如圖2所示?，F在的音頻設備的連接普遍采用電壓跨接方式連接。即所有音頻設備的線(xiàn)路輸出都是低阻輸出，而作為負載的線(xiàn)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(zhuān)門(mén)考慮阻抗匹配。

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，所有的設備懸浮，是在沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的地線(xiàn)條件下最常采用的一種措施。
但這是一種極不穩定的工作狀態(tài)，往往會(huì )產(chǎn)生不穩定的隨機噪聲，所以整個(gè)系統要良好接地。首先應設有專(zhuān)門(mén)的地線(xiàn)，且接地電阻小于 4歐姆 。不能采用電源的零線(xiàn)作為音頻系統設備的地線(xiàn)。在室外場(chǎng)所，可以考慮埋設臨時(shí)性地線(xiàn)，最簡(jiǎn)單的辦法是用一根一米長(cháng)左右的鋼管或鋁合金管插入地下，并做侵鹽處理，效果很好。
一般的系統都是有多臺設備通過(guò)電纜連接起來(lái)的鏈路系統。很容易由其屏蔽系統組成鏈式接地方式。當某臺設備上產(chǎn)生電磁輻射或靜電感應噪聲時(shí)，會(huì )由于傳輸線(xiàn)的屏蔽層和鐵質(zhì)設備外殼組成的接地系統使得整個(gè)系統產(chǎn)生感應電壓。進(jìn)而使系統產(chǎn)生一定的噪聲電平，此類(lèi)干擾在鏈路較長(cháng)的音頻系統上尤為明顯。所以系統要盡量避免使用鏈式接地方式， 而應使用星型接地方式。 即每一臺設備通過(guò)專(zhuān)門(mén)的地線(xiàn)接到統一接地點(diǎn)上，這就要求連接所有設備的音頻電纜的屏蔽層要一端接地。接屏蔽層處各設備的地線(xiàn)通過(guò)專(zhuān)門(mén)的導線(xiàn)一個(gè)接地點(diǎn)連接，如圖3所。

如果信號傳輸線(xiàn)兩端的屏蔽層都接地，必然形成接地回路。當該回路受到其它設備的電磁輻射干擾時(shí)，在電纜的屏蔽層必然會(huì )出現感應電流，以致產(chǎn)生嚴重的干擾噪聲，形成地回路噪聲干擾，如圖 4 所示。