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汽車(chē)音響中音/視頻系統的噪聲故障診斷
作者：
時(shí)間：2016-12-15
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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步驟4：將模擬器從電纜上取下，將模擬器插入到機箱A的輸出中。
輸出寧靜嗎？
否—問(wèn)題是屏蔽電流感應噪聲(SCIN)，換一條不同類(lèi)型的電纜或采取措施減少屏蔽電流。
是—噪聲來(lái)源于機箱A的輸出，在下一個(gè)上游接口執行測試序列。
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圖3：具有內部引腳單接問(wèn)題的三個(gè)機箱。 |
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圖4：一個(gè)用于測試屏蔽層的“悍馬”。 |
“引腳單接問(wèn)題”和“悍馬”
“引腳單接問(wèn)題”由Neil Muncy冠名，它指的是共同阻抗耦合已經(jīng)被不注意地設計到相當數量的產(chǎn)品中的現象。正如Neil所說(shuō)，“平衡設計因此而名聲狼籍，這是它不應該得到的口碑。這確實(shí)是新奇的問(wèn)題。平衡線(xiàn)互連原本被期望于確保無(wú)噪聲的系統性能，但是，實(shí)際上它們常常卻沒(méi)有做到。”該問(wèn)題把屏蔽連接有效地轉換為非常低阻抗的信號輸入，如圖3所示，屏蔽電流被容許流過(guò)由敏感的放大器電路共享的內部線(xiàn)或電路板走線(xiàn)。所產(chǎn)生的微小電壓降都會(huì )被放大并出現在器件的輸出端。當系統中存在這種問(wèn)題的時(shí)候，它可能與其它噪聲耦合機制相互作用，從而使故障診斷難以進(jìn)行下去。它可能影響到不平衡音響、視頻及數據接口。幸運的是：采用簡(jiǎn)單的測試就可以讓問(wèn)題暴露出來(lái)。“悍馬”測試方法由John Windt提出，該簡(jiǎn)單裝置的電路如下圖所示，它強迫一個(gè)大約50mA的電流流過(guò)被測器件中的可能出麻煩的屏蔽連接。在設計正確的設備中，這會(huì )在設備輸出造成額外的噪聲。當夾子短路時(shí)，12V變壓器提供大約50mA的電流?？蛇x的LED和一個(gè)IN4001二極管簡(jiǎn)單地顯示已經(jīng)做好連接且電流確實(shí)流過(guò)。
采用“悍馬”測試
1. 從被測設備上斷開(kāi)輸入和輸出電纜(待測輸出除外)及所有機箱連接(例如架裝)；
2. 給被測設備加電源；
3. 計量(如果可能的話(huà)，傾聽(tīng))該被測設備的輸出。唯一的噪聲應該是白噪聲或“嘶嘶聲”。試各種控制的設置，在沒(méi)有連接“悍馬”的情況下，熟悉被測設備的噪聲特征。
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圖5：模式發(fā)生器。 |
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圖6：視頻模擬器。 |
4.把“悍馬”的一條引腳連接到被測設備的機箱并將另一條引腳與每一個(gè)輸出或輸出連接器的屏蔽接點(diǎn)接觸。如果該被測設備的設計正確，輸出就沒(méi)有嗡嗡聲或噪聲基底的改變。
5. 測試其它可能出麻煩的路徑，例如從輸入屏蔽觸點(diǎn)到輸出屏蔽觸點(diǎn)或從電源線(xiàn)的保護地引腳到機箱。在某些設備中，XLR連接器的單接引腳不一定要直接連接到地——希望這僅僅在輸入端。在這種情形下，“悍馬”LED可能就不會(huì )發(fā)光，這就對了。
發(fā)現視頻接口的問(wèn)題
這與音響系統的故障診斷步驟有簡(jiǎn)單的差異。因為許多—如果不是大多數的話(huà)—顯示器在沒(méi)有視頻信號時(shí)呈現藍色屏幕，該測試利用便攜式視頻信號源來(lái)保持顯示能起作用。如果你做大量的視頻處理，可能要采用圖6所示的類(lèi)似于B&K Precision公司1211E型的視頻模式發(fā)生器。該發(fā)生器由電池供電并且不接地是很重要的。你還需要一個(gè)測試適配器或如圖5所示的“模擬器”連線(xiàn)。利用RCA和BNC連接器，便于把它放到小型鑄造鋁盒中。通過(guò)臨時(shí)把測試器和發(fā)生器安置在系統中的戰略位置，可以暴露問(wèn)題本質(zhì)的精確信息。在測試器和機箱B之間的電纜要盡可能短—要比被測電纜短得多。
要從顯示器輸入開(kāi)始反向到信號源進(jìn)行測試，每一個(gè)信號接口都要采用下列四個(gè)步驟進(jìn)行測試：
步驟1：從機箱B拔下電纜并用短電纜把模擬器/發(fā)生器做如下連接。該測試防止任何噪聲電流—可能會(huì )流入電纜屏蔽層—進(jìn)入機箱B。
干擾消失了嗎？
否—問(wèn)題要么出在機箱B，要么出在下游。再次連接電纜，在下一個(gè)下游接口執行該測試。
是—去下一步。
步驟2：取下模擬器/發(fā)生器，按下圖所示將電纜插入模擬器。該測試容許電纜屏蔽層中的噪聲電流進(jìn)入機箱B。
干擾消失了嗎？
否—問(wèn)題可能應歸于機箱B內的共同阻抗耦合或下游更遠的器件。如果輸入不同(即屏蔽層不直接接地)，那么，問(wèn)題可能歸于超過(guò)了共模電壓的極限。如果問(wèn)題不在機箱B，再次連接電纜，并在下一個(gè)下游接口上開(kāi)始測試步驟。
是—去下一步。
步驟3：卸下模擬器/發(fā)生器并將電纜直接插入到機箱B的輸入。從機箱A拔下電纜的另一端，如下圖所示插入到模擬器/發(fā)生器。別把模擬器連接到機箱A或讓它接觸任何導體。該步驟測試電纜本身對磁場(chǎng)或電場(chǎng)感應引起的噪聲的抑制程度。電纜的遠端保持懸空，以防止其它電流流過(guò)屏蔽層。
干擾消失了嗎？
否—干擾正在被電纜本身所感應產(chǎn)生，其原因是電纜附近的強交流磁場(chǎng)。要對電纜重新布線(xiàn)以避開(kāi)強磁場(chǎng)。此類(lèi)磁場(chǎng)包括大電流電源線(xiàn)、電源變壓器和CRT顯示器。電場(chǎng)耦合也是可能的，但是，除非屏蔽本身被破壞或斷開(kāi)，在視頻系統中極為罕見(jiàn)。
是—去下一步。
步驟4：把模擬器/發(fā)生器從電纜上取下，按照下圖所示把模擬器連接到機箱A的輸出。該測試防止機箱A驅動(dòng)機箱B，但是，容許地電流流過(guò)連接它們的電纜屏蔽層。
干擾消失了嗎？
否—地電流經(jīng)由電纜屏蔽層的共同阻抗耦合。要安裝一個(gè)合適的地隔離器件。
是—干擾出現在機箱A的輸出。在機箱A和上游信號源之間的接口上執行測試序列。
通過(guò)在音響系統中采用系統的方法來(lái)診斷噪聲問(wèn)題，你常?？梢远ㄎ缓透恼袉?wèn)題的電路或連接。以系統的測試方法，采用簡(jiǎn)單的工具你可以直接快速查找甚至是最難懂的音響噪聲問(wèn)題。
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