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常見一些玩家和工程師為音頻電路噪音所擾,這里就實(shí)踐中總結(jié)出的一些經(jīng)驗(yàn)與大家分享。限于篇幅,本文僅討論模擬類音頻電路,數(shù)字、D類電路僅供參考,高頻、射頻電路地線排布規(guī)則與低頻模擬電路不同,因此沒有借鑒意義。
(音響與功放)噪音與放大器相生相伴,是無可避免的,所謂降低噪音,目的是將其降低至可接受的范圍,而不是將其根1除:信噪比只能盡量提高,但不能大至無限。音頻電路噪音按來源可粗略分為電磁干擾、地線干擾、機(jī)械噪聲與熱噪聲幾類,下面來對(duì)噪音來源作簡(jiǎn)要分析,并提出一些經(jīng)實(shí)踐證明行之有效的解決手段,希望能與同行探討一些會(huì)議室音響、功放、話筒、線陣音響、舞臺(tái)音響等。
一、電磁干擾
電磁干擾主要來源是電源變壓器和空間雜散電磁波。
音頻電路尤其是早期的模擬音頻電路,多數(shù)是由市電提供電源,因此必然要使用電源變壓器。電源變壓器工作過程是一個(gè)“電—磁—電”的轉(zhuǎn)換過程,在電磁轉(zhuǎn)換過程中會(huì)產(chǎn)生一定的磁泄露,變壓器泄露的磁場(chǎng)被放大電路拾取并放大,最終經(jīng)過揚(yáng)聲器發(fā)出交流聲。
雜散電磁波主要來自交流電源線、強(qiáng)電流線、揚(yáng)聲器及功率分頻器、無線發(fā)射設(shè)備,產(chǎn)生原因在這里不做深入討論。雜散電磁波在傳輸、感應(yīng)的形式上與電源變壓器類似,雜散磁場(chǎng)頻率范圍很寬,有用家反映有源音箱夜晚時(shí)莫名其妙接收到當(dāng)?shù)仉娕_(tái)廣播就是典型的雜散電磁波干擾。
另外一個(gè)需引起重視的干擾源為整流電路。濾波電容在開機(jī)進(jìn)入正常狀態(tài)后,僅在交流電峰值時(shí)補(bǔ)充電流,充電波形是一個(gè)寬度較窄的強(qiáng)脈沖,電容量越大,脈沖強(qiáng)度也越大,從電磁干擾角度看,濾波電容并非越大越好,整流管與濾波電容之間走線應(yīng)盡量縮短,同時(shí)盡量遠(yuǎn)離功放電路,PCB空間不允許則盡量用地線環(huán)繞,PCB走線適當(dāng)拉開距離。
二、地線干擾
電子產(chǎn)品的地線設(shè)計(jì)是極其重要的,無論低頻電路還是高頻電路都必須要遵照設(shè)計(jì)規(guī)則。高頻、低頻電路地線設(shè)計(jì)要求不同,高頻電路地線設(shè)計(jì)主要考慮分布參數(shù)和地線阻抗,多為環(huán)地;低頻電路主要考慮大小信號(hào)地電位疊加(參考電位),強(qiáng)弱信號(hào)需獨(dú)立走地線。從提高信噪比、降低噪音角度看,模擬音頻電路應(yīng)劃歸低頻電子電路,嚴(yán)格遵循“獨(dú)立走線、一點(diǎn)接地”原則,可顯著提高信噪比。
音頻電路地線可簡(jiǎn)單劃分為電源地(功率地)和信號(hào)地,電源地主要是指濾波、退耦電容地線,小信號(hào)地是指輸入信號(hào)地線、反饋地線。小信號(hào)地與電源地不能混合,否則必將引發(fā)很強(qiáng)的交流聲:濾波和退耦電容充放電在電路板走線上必然存在一定壓降,小信號(hào)地與該強(qiáng)電地重合,勢(shì)必會(huì)受此波動(dòng)電壓影響,也就是說,小信號(hào)參考點(diǎn)電壓不為零。信號(hào)輸入端與信號(hào)地之間的電壓變化等效于在放大器輸入端注入信號(hào)電壓,地電位變化將被放大器拾取并放大,產(chǎn)生交流聲。
增加地線線寬、背錫處理只能在一定程度上降低地線干擾,但治標(biāo)不治本,個(gè)別未嚴(yán)格將地線分開的PCB由于地線寬、走線很短,同時(shí)放大級(jí)數(shù)很少、退耦電容容量很小,因此交流聲尚在勉強(qiáng)可接受范圍內(nèi),只是特例,沒有參考意義。舉例說明:設(shè)PCB某段地線直流電阻為75毫歐,退藕電容瞬間充電電流為20mA,該放大器放大倍數(shù)是40倍,則由于退耦電容充電電流引起的參考點(diǎn)(地線)電位波動(dòng),被拾取、放大后,在放大器輸出端有60mV的、與充電電流一致(這里要注意,地線引起的交流噪音是100HZ,而不是電磁感應(yīng)的50HZ)的噪音波形,60mV的電壓信號(hào),即使在小口徑、低頻響應(yīng)差的揚(yáng)聲器單元上,也足以引起可觀的噪音。
正確的布線方法是,選擇主濾波電容引腳作為集中接地點(diǎn),強(qiáng)、弱信號(hào)地線嚴(yán)格區(qū)分開,在總接地點(diǎn)匯總。
廣州市詩樂電子有限公司創(chuàng)建于2000年,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、工程于一體的專業(yè)音箱廠家,榮獲“十佳音響知名品牌”獅樂音響專業(yè)品牌,公司涉足產(chǎn)品包括:會(huì)議音響、專業(yè)音箱、舞臺(tái)音響、KTV音響、專業(yè)功放、KTV功放、調(diào)音臺(tái)、有線無線話筒、點(diǎn)歌機(jī)、戶外拉桿音箱、等周邊設(shè)備!經(jīng)過18年的高速發(fā)展獅樂音響已培養(yǎng)了一支高素質(zhì)軟件技術(shù),芯片技術(shù),工藝設(shè)計(jì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。公司多次國(guó)家創(chuàng)新專利證書,先后通過ISO9001、14001、18001、ROHS、FCC、CE等質(zhì)量管理體系認(rèn)證資質(zhì)。
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現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲等音響系統(tǒng)中,噪聲問題是一個(gè)普遍存在又非常令人頭1痛的問題,通常組成音響系統(tǒng)的越多,或傳輸距離越長(zhǎng),系統(tǒng)的背景噪聲就越大,甚至使得音響系統(tǒng)無法進(jìn)行正常的錄音或擴(kuò)音工作,音響系統(tǒng)噪聲形成的機(jī)理比較復(fù)雜,現(xiàn)就這些音響系統(tǒng)噪聲的主要原因和解決辦法做分析探討。
1.噪聲的產(chǎn)生原因
環(huán)境的雜散電磁波輻射干擾,如手機(jī)、對(duì)講機(jī)等通訊設(shè)備的高頻電磁波輻射干擾,周圍環(huán)境的電梯、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,可控硅整流控制設(shè)備所產(chǎn)生的輻射,都會(huì)通過音頻傳輸線直接混入傳輸信號(hào)中形成噪聲,或穿過屏蔽不良的設(shè)備的外殼干擾機(jī)內(nèi)電路產(chǎn)生干擾噪聲,實(shí)踐表明,在一些特殊的場(chǎng)合,如大量使用可控硅調(diào)光設(shè)備的演播廳等,如果沒有采取可靠的屏蔽和接地措施,噪聲將會(huì)很嚴(yán)重。
2.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,城市電網(wǎng)由于各種照明設(shè)備、動(dòng)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)中的燈光控制設(shè)備、空調(diào)、馬達(dá)等等設(shè)備會(huì)在電源線路上產(chǎn)生劍鋒脈沖、浪涌電流,不同頻率的波紋電壓,通過電源線路竄入音響設(shè)備的供電電源,總會(huì)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出,將會(huì)必然會(huì)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。
3.接地回路的噪聲
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,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(hào)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(huì)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)的地線直接造成的。
4.設(shè)備內(nèi)部的電路噪聲
音響設(shè)備都有一項(xiàng)指標(biāo)信噪比。由于內(nèi)部電子元件產(chǎn)生的電噪聲,在一臺(tái)設(shè)備單獨(dú)工作中,可以達(dá)到要求的指標(biāo),但是多臺(tái)機(jī)連時(shí),噪聲就會(huì)累計(jì)增加。實(shí)踐應(yīng)用中,有些低檔次的民用音響設(shè)備會(huì)因?yàn)閮?nèi)部電源濾波不好,使得設(shè)備本身的交流聲很大,在音響系統(tǒng)中有時(shí)會(huì)形成很嚴(yán)重的噪聲。
5.系統(tǒng)的正確連接
在一個(gè)音響系統(tǒng)中,一般用到的設(shè)備由很多,由專業(yè)的也有民用的,不同的設(shè)備各有不同的接口形式,使用的接插件各不相同,由平衡式.也有份平衡式的輸入輸出形式。為了有效地屏蔽外界的電磁輻射干擾,就必須要統(tǒng)一使用屏蔽電纜并采用正確的方法連接,我們知道當(dāng)音頻信號(hào)傳輸采用平衡式傳輸方式時(shí),則外部干擾源對(duì)平衡式電纜內(nèi)的兩根信號(hào)線的每根線產(chǎn)生的共模干擾電平對(duì)地環(huán)路幾乎相等,在設(shè)備內(nèi)部放大器的輸入端,兩根信號(hào)線上的共模電壓降換成差模電壓而相互抵消,形成了干擾電壓,所以應(yīng)盡可能的使用平衡式的連接方式。
在和一些不平衡輸出設(shè)備連接時(shí),現(xiàn)在大多為了節(jié)省成本,方便省事,直接用單芯屏蔽電纜,將平衡的端口和分平衡的端口連接起來,而不采用平衡??不平衡變化器,這種連接屏蔽層也在音頻回路中,屏蔽層感應(yīng)的噪聲也混入了音頻信號(hào)中,從而增加噪聲,這將是引入噪聲的主要一個(gè)途徑,正確的做法是,無論是平衡和非平衡的傳輸,都采用雙芯屏蔽電纜,這時(shí)的屏蔽層只在平衡輸出或輸入的一端接地。
當(dāng)兩端都是不平衡的設(shè)備時(shí),如果傳輸距離較大,最1好使用平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器或音頻隔離變壓器轉(zhuǎn)換為平衡傳輸。
現(xiàn)在的音響設(shè)備的連接普遍采用電壓跨接的方式,其出廠時(shí)都符合IEC268-15標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,即所以音響設(shè)備的線路輸出都是地阻輸出,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問題。
憑著雄厚的研發(fā)技術(shù),結(jié)合中國(guó)人的審美觀念和使用習(xí)慣,詩樂公司相繼推出諸多外觀新穎、功能多樣化產(chǎn)品,一直以來詩樂以行業(yè)的姿態(tài)向前沖刺,獅樂以客戶至上的原則為廣大用戶提供滿意的服務(wù)。聯(lián)系我們可了解所有的產(chǎn)品,比如:會(huì)議室音響系統(tǒng)、舞臺(tái)音響套裝、專業(yè)音響、專業(yè)功放、專業(yè)話筒、專業(yè)調(diào)音臺(tái)、音響系統(tǒng)等設(shè)備廠家價(jià)格,歡迎電聯(lián)洽談!
如何檢查與安裝調(diào)試公共廣播背景音樂系統(tǒng)
通電調(diào)試時(shí)應(yīng)注意,先將所有設(shè)備的旋鈕旋到最1小位置,并且按由前級(jí)到后級(jí)的次序,逐級(jí)通電開機(jī),以免開機(jī)時(shí)的過大沖擊發(fā)出噪音和損壞機(jī)器。將所有音源的輸入都調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)拇笮?,從監(jiān)1聽揚(yáng)聲器監(jiān)1聽是否有失真和雜音,以及聲音過小。如果正??砷_機(jī)按正常音量工作一個(gè)小時(shí)再聽聽聲音有沒有變化,機(jī)器表面溫度是否正常。如果正常。調(diào)試工作可告結(jié)束。否則應(yīng)檢查問題所在。
調(diào)試的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):
1、先將所有設(shè)備的旋鈕旋到最1小位置,并且按由前級(jí)到后級(jí)的次序,逐級(jí)通電開機(jī),以免開機(jī)時(shí)的過大沖擊發(fā)出噪音和損壞機(jī)器。
2、將所有音源的輸入都調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)拇笮?,從監(jiān)1聽揚(yáng)聲器監(jiān)1聽是否有失真和雜音,以及聲音過小
3、如果正??砷_機(jī)按正常音量工作一個(gè)小時(shí)再聽聽聲音有沒有變化,機(jī)器表面溫度是否正常。如果正常。調(diào)試工作可告結(jié)束。否則應(yīng)檢查問題所在。
一、傳輸線路檢查
廣播傳輸線路分為室內(nèi)、室外各種配線,檢查時(shí)應(yīng)將被檢線路的接線端子從設(shè)備上斷開,按照施工圖、廣播系統(tǒng)圖來檢查各路傳輸配線是否正確,是否存在短路、斷路、混線等故障;接線端子編號(hào)是否齊全、正確,是否焊有接線端子。對(duì)于被發(fā)現(xiàn)的故障耍逐一進(jìn)行排除,并將接線端子重新緊固連接;各個(gè)插頭、插座連線是否采用焊接,接線是否正確可靠,屏蔽層連接是否完整良好,符合要求。
二、配接檢查
按照施工圖檢查每個(gè)回路或揚(yáng)聲設(shè)備上的線間變壓器配接是否正確,特別是多抽頭變壓器的連接端子往往容易接錯(cuò),注意檢查漏接、多接,變壓器的初級(jí)次級(jí)接反現(xiàn)象;按圖查對(duì)變壓器型號(hào),容量及阻抗是否匹配,
三、絕緣電阻測(cè)定
將廣播線的兩頭接線端子斷開,用500V兆歐表,測(cè)量其線間絕緣電阻。測(cè)量項(xiàng)目為:線與線和線與地的絕緣電阻,絕緣電阻一般不小于0.5MΩ,對(duì)于每一回路的電阻應(yīng)進(jìn)行分回路測(cè)量,測(cè)量數(shù)值應(yīng)填寫記錄,作為調(diào)試報(bào)告的內(nèi)容交建設(shè)單位保管。
四、接地電阻測(cè)量
廣播系統(tǒng)的接地電阻,主要在廣播室的接地極上進(jìn)行;測(cè)量時(shí)采用接地電阻測(cè)試儀。 廣播室放大器、避雷器等的工頻接地電阻一般不大于10Ω,當(dāng)廣播系統(tǒng)的容量在150W以上,如單獨(dú)設(shè)置接地極確有團(tuán)難時(shí),可與電氣裝置合用一組接地極,但這種接地要求接地電阻不應(yīng)大于4Ω,并應(yīng)設(shè)置專用接地干線。
五、電源試驗(yàn)
對(duì)交流電源電壓進(jìn)行測(cè)量,電源供電線路不應(yīng)出現(xiàn)短路、斷路現(xiàn)象,在電源開關(guān)上做通斷操作試驗(yàn),檢查電源顯示信號(hào);備用電源互換裝置檢查試驗(yàn),蓄電池的輸出電壓測(cè)量;對(duì)整流充電裝置進(jìn)行檢查測(cè)量;做模擬停電試驗(yàn),驗(yàn)證電源互投裝置是否能可靠工作。
六、系統(tǒng)開通試驗(yàn)
在上述各項(xiàng)檢查中發(fā)現(xiàn)的問題已全部修改完畢,各項(xiàng)檢查試驗(yàn)均符合要求后,可進(jìn)行系統(tǒng)開通試驗(yàn),系統(tǒng)的開通試驗(yàn)應(yīng)該分設(shè)備、逐臺(tái)開通。 首先斷開全部輸出線路,拔出全部輸入信號(hào)插頭,將放大器的'音量'調(diào)節(jié)鈕旋至最1小,接通電源,打開放大器開關(guān),觀察各顯示信號(hào)是否正常,有無機(jī)器噪聲。
2、前級(jí)放大器開通
當(dāng)放大器開通后一切正常,可開通前級(jí)放大器。接通前級(jí)放大器電源,觀察各種顯示,并接通前級(jí)放大器與功率放大器的聯(lián)接線。
3、話筒試驗(yàn)
當(dāng)放大器和前級(jí)放大器工作正常時(shí),將前級(jí)放大器、放大器的'音量'旋鈕調(diào)至最1小,插入話筒插頭,給話筒以聲音信號(hào),調(diào)節(jié)'音量'旋鈕,在監(jiān)1聽耳機(jī)上聽聲音輸出。此時(shí)放大器或前級(jí)放大器的'功能'旋鈕旋至話筒檔。當(dāng)一路話筒插孔試驗(yàn)完后,采用同樣方法,對(duì)每個(gè)話筒輸入通道進(jìn)行試驗(yàn)。
4、錄音機(jī)輸入
將前級(jí)放大器或放大器'功能'旋鈕,旋至錄音機(jī)輸入檔,并接通錄音機(jī)輸入電路,播放錄音磁帶,調(diào)節(jié)'音量'大小,觀察輸入信號(hào)、失真和噪聲情況。
5、接收調(diào)諧器開通試驗(yàn)
接通調(diào)諧器電源,接收廣播節(jié)目,試驗(yàn)接收情況,根據(jù)調(diào)頻廣播的接收效果,反復(fù)調(diào)節(jié)調(diào)頻接收天線方向,以獲得最1佳收聽效果。并觀察干擾和失真情況。