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音響系統(tǒng)交流噪聲干擾分析與解決方法
文章來(lái)源: 更新時(shí)間:2010/7/19 23:47:00
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交流噪聲干擾的產(chǎn)生

音響系統(tǒng)的噪聲干擾除設(shè)備和傳輸線路本身的熱噪聲和疊加在其上的連續(xù)性“白噪聲”外,干擾源主要可分為脈沖干擾及交流噪聲干擾兩大類。脈沖干擾是由于脈沖器件產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)耦合進(jìn)入信道所致:電機(jī)、空調(diào)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞點(diǎn)火、開(kāi)關(guān)電源和控制燈光的硅柜均會(huì)產(chǎn)生60Hz~2MHz的干擾,這些干擾的諧波分量會(huì)落入音頻頻帶內(nèi):閃電、宇宙噪聲還會(huì)產(chǎn)生2kHz~100MHz的脈沖噪聲。交流噪聲干擾主要是由于地線系統(tǒng)不同接地點(diǎn)間存在電位差,使地電流形成回路造成的;高壓輸電線路和交流電氣化鐵路也會(huì)引起交流噪聲干擾,交流電氣化鐵路產(chǎn)生的干擾除50Hz基頻外、還有(2N+1)×50Hz等奇次諧波。

交流噪聲干擾的方式

根據(jù)外界干擾源電磁能量的途徑和對(duì)音響設(shè)備的耦合方式又可分成輻射方式干擾和傳導(dǎo)方式干擾。傳導(dǎo)方式干擾是經(jīng)過(guò)電路(包括雜散電容和互感等可以用集總參數(shù)表示的電路元件)傳到受影響設(shè)備上,如脈沖干擾、交流聲干擾主要通過(guò)傳導(dǎo)方式作用于受擾設(shè)備;輻射方式干擾是通過(guò)天線的作用,由空間傳到受影響的設(shè)備上,如高壓輸電線對(duì)受擾設(shè)備的干擾,手機(jī)、對(duì)講機(jī)使用時(shí)的無(wú)線電輻射干擾等。

音頻信號(hào)的頻率范圍為20Hz~20kHz,音頻信號(hào)通常都采用平衡方式傳輸,由于雙線上的感應(yīng)噪聲有相互抵消作用,干擾要輕得多。音頻信號(hào)由于波長(zhǎng)較大,輻射方式干擾可忽略不計(jì)。音頻干擾解決的重點(diǎn)主要放在交流噪聲干擾上。

音響系統(tǒng)交流噪聲干擾的分析和解決辦法

大功率擴(kuò)聲音響系統(tǒng)是把人聲通過(guò)麥克風(fēng)產(chǎn)生的微弱電流信號(hào)送入調(diào)音臺(tái),然后通過(guò)音頻調(diào)整進(jìn)行信號(hào)放大,再送到功率放大器作進(jìn)一步放大,通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出強(qiáng)大的聲音。所以,在功率放大器前微弱的噪聲干擾,都會(huì)通過(guò)功率放大器放大出來(lái)。而且交流噪聲頻帶很寬,通過(guò)放大器放大后,從喇叭播放出來(lái),很容易被麥克風(fēng)拾到,然后通過(guò)電路再進(jìn)行放大。這種周而復(fù)始的循環(huán)放大,有部分同相位的噪聲就會(huì)出現(xiàn)正反饋;微弱時(shí)只是增大音響系統(tǒng)的交流噪聲,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生自激嘯叫。所以,音響系統(tǒng)連接必須以降低交流噪聲為目的,保證正確的設(shè)備連接,以使音響系統(tǒng)正常運(yùn)行。在設(shè)備性能完好的情況下,功率放大器前的設(shè)備間信號(hào)線連接的方式和方法、電源的連接方法不當(dāng)都會(huì)產(chǎn)生交流噪聲的干擾。以音頻設(shè)備間信號(hào)線輸入、輸出接口的形式來(lái)分,有平衡式和不平衡式兩種:平衡式——雙線差動(dòng)式,具有較強(qiáng)的共模干擾抑制能力,交流噪聲干擾小,通常用于長(zhǎng)距離或強(qiáng)干擾條件下的信號(hào)傳送;不平衡式——單線單端式,多用于近距離或內(nèi)部設(shè)備間信號(hào)傳送。

為抑制交流噪聲干擾,設(shè)備安裝連接時(shí)可用以下幾種方法解決:

1、把兩個(gè)“地”電位不同的設(shè)備間的信號(hào)地線分離,避免設(shè)備直接連通或形成地線環(huán)路。如平衡式連接外屏蔽線只在一端接地,或兩端都不接地等。

2、兩設(shè)備間不能有直流的電路連接。

3、使用懸浮接地。就是該點(diǎn)電位與地相同,為零電位。但是該點(diǎn)又不是直接和地相連。是設(shè)備電路對(duì)地電位為零的點(diǎn)。這個(gè)“地”與實(shí)際的地之間存在阻抗,而且是高阻抗,這樣可以克服共模干擾。

4、合理接地。設(shè)備的外殼一般與設(shè)備的電源變壓器屏蔽連在一起,這臺(tái)設(shè)備外殼也有一個(gè)“地”,這個(gè)“地”與其他兩個(gè)“地”也有所不同。當(dāng)大地的“地”比較干擾時(shí),設(shè)備外殼的“地”與之相接可以降低交流聲干擾,反之則不要相連。

5、遠(yuǎn)距離傳送信號(hào)使用平衡式或平衡隔離變壓器的傳輸方式,短距離可以用不平衡式。采用平衡隔離變壓器的傳輸方式一般兩端都要有平衡變壓器,屏蔽層一端接地,也可懸空不接。接地可以起到屏蔽作用,也可防止設(shè)備漏電發(fā)生觸電事故。不接地時(shí),兩端平衡變壓器可起到絕緣隔離作用,平衡變壓器中心接地,可泄放靜電。

6、不同系統(tǒng)連接須采用平衡式隔離變壓器連接。音響系統(tǒng)與電視轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)的連接;系統(tǒng)與大型電子顯示屏的連接;或與電子計(jì)算機(jī)的連接等,一般須用平衡式隔離變壓器連接。不同系統(tǒng)共地最容易引起交流噪聲的干擾。

7、弱信號(hào)設(shè)備電源與強(qiáng)信號(hào)設(shè)備電源分組連接。弱信號(hào)音源設(shè)備如CD、卡座、效果器、調(diào)音臺(tái)、壓縮限幅器和均衡器等同一組電源連接,強(qiáng)信號(hào)功率放大器與另一組電源連接,可以避免傳導(dǎo)方式的電源交流噪聲干擾。

8、在電源干擾很嚴(yán)重的情況下,設(shè)備分相連接。把小信號(hào)的設(shè)備和監(jiān)聽(tīng)設(shè)備電源連在一起,選擇三相電源中交流聲干擾最小的一相接入,其余兩相接大信號(hào)功率放大器,可以降低來(lái)自電源的交流噪聲干擾。

9、連接干凈的電源供電。供電電源設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)單獨(dú)電源變壓器;無(wú)條件時(shí)可使用獨(dú)立一組電源供電,與空調(diào)、燈光等設(shè)備分開(kāi)供電;或采用隔離電源變壓器等,這些都是行之有效的措施。

 
 
 
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