音頻系統噪聲源分析及排除方法(05-100)
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。實踐中,所有的設備懸浮,是在沒有專門的地線條件下最常采用的一種措施。
但這是一種極不穩定的工作狀態,往往會產生不穩定的隨機噪聲,所以整個系統要良好接地。首先應設有專門的地線,且接地電阻小于 4歐姆 。不能采用電源的零線作為音頻系統設備的地線。在室外場所,可以考慮埋設臨時性地線,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。
一般的系統都是有多臺設備通過電纜連接起來的鏈路系統。很容易由其屏蔽系統組成鏈式接地方式。當某臺設備上產生電磁輻射或靜電感應噪聲時,會由于傳輸線的屏蔽層和鐵質設備外殼組成的接地系統使得整個系統產生感應電壓。進而使系統產生一定的噪聲電平,此類干擾在鏈路較長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。 即每一臺設備通過專門的地線接到統一接地點上,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通過專門的導線一個接地點連接,如圖3所。
圖3 設備星型接地方法
如果信號傳輸線兩端的屏蔽層都接地,必然形成接地回路。當該回路受到其它設備的電磁輻射干擾時,在電纜的屏蔽層必然會出現感應電流,以致產生嚴重的干擾噪聲,形成地回路噪聲干擾,如圖 4 所示。
圖4 地回路形成示意圖
為保證系統不出現地環路結構,要求各設備間只能有一條接地導線互連,在要求不嚴謹的場合。可以讓不平衡設備懸浮,通過音頻信號線共用下一級設備的地線。也就是采用鏈形接地,但這種鏈形接地的級數不能太多,一般不超過2級。否則將使噪聲嚴重增加。
機殼間的相連問題也應引起重視,比如許多設備安裝在同一機架上,如果每個設備單獨連接了地線,2臺設備因為安裝在同一機架上而使得機殼相連,當然形成了接地回路。
系統的隔離
在一些大型的音頻系統中,往往由以多臺調音臺為中心的子系統組成,或要和視頻設備系統互連。有時還要向遠端的聲視頻系統傳輸信號,廣播電臺甚至常用電話線路傳輸音頻廣播直播信號。 這些遠距離的連接,由于不同的子系統都有各自獨立的接地系統,每個子系統一旦地線相連,必然形成接地噪聲,如圖5所示;另一方面,由于傳輸的距離較長,傳輸線屏蔽層的接地電阻會增大,甚至用了非屏蔽傳輸線等等, 就容易引入大量的外界電磁場輻射干擾噪聲。 在實際應用中,如果每個系統單獨工作,噪聲可通過合理的連線和接地控制在允許的電平內, 但當多個子系統互連后,即使用了單端屏蔽接地或長線分段接地處理,也沒有辦法解決長距離傳輸造成的輻射干擾噪聲。尤其用龐大的電話網絡傳輸時,這時最好的措施就是采用隔離的辦法。在多個系統間加裝音頻隔離變壓器使之互相隔離。多個子系統的地線不得相連, 用光隔離的辦法徹底隔離不同的子系統,如圖6所示, 效果較好。
圖5 系統間的隔離處理
圖6 有2臺MD錄音機組成的光隔離方法
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