音頻系統(tǒng)中的噪聲和解決方案

在廣播電視的音頻工作中，噪聲問題是一個(gè)普遍存在而又很難判斷的問題。組成音頻系統(tǒng)的設(shè)備越多，環(huán)節(jié)越復(fù)雜，信號(hào)的傳輸距離越長(zhǎng)，系統(tǒng)出現(xiàn)噪聲的可能性越大?，F(xiàn)在，就對(duì)音頻系統(tǒng)中噪聲產(chǎn)生的原因和解決方案作以介紹。

一、噪聲產(chǎn)生的原因

(一)接地不當(dāng)

在音頻系統(tǒng)中，必須要求整個(gè)系統(tǒng)有良好的接地。接地電阻要小于4歐姆。否則。系統(tǒng)中的設(shè)備由于各種輻射和電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電荷將不能夠流人大地，從而形成噪聲電壓疊加到音頻信號(hào)中。

在不同設(shè)備的電線之間由于接地電阻的不同而存在地電位差，或在系統(tǒng)內(nèi)部接地存在回路時(shí)，引起接地噪聲。兩個(gè)不同的音頻系統(tǒng)互相連接時(shí)，也有可能因兩個(gè)系統(tǒng)的地線直接相連產(chǎn)生噪聲。

(二)電磁輻射干擾產(chǎn)生的噪聲

環(huán)境的雜散電磁波輻射干擾，如手機(jī)、對(duì)講機(jī)等通信設(shè)備的高頻電磁波輻射干擾，電梯、空調(diào)等電脈沖干擾，演播室燈光控制用可控硅整流控制設(shè)備的輻射，都會(huì)通過傳輸線直接混入傳輸信號(hào)中形成噪聲。

(三)設(shè)備內(nèi)部的電路噪聲

一臺(tái)設(shè)備單獨(dú)工作時(shí)。內(nèi)部電子元件產(chǎn)生的電噪聲，可以達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)，但多臺(tái)設(shè)備級(jí)聯(lián)后，噪聲就會(huì)累積增加，在系統(tǒng)中形成嚴(yán)重的噪聲。

(四)電源干擾產(chǎn)生的噪聲

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)嚴(yán)重的干擾源。如接在同一電網(wǎng)中的燈光調(diào)控設(shè)備、空調(diào)、電機(jī)等會(huì)在電源線路上產(chǎn)生尖峰脈沖、浪涌電流、不同頻率的紋波電壓。通過電源線竄入設(shè)備的供電電源?？倳?huì)有一部分干擾噪聲電壓無法通過音頻設(shè)備的電源電路有效的濾除，必然會(huì)在設(shè)備內(nèi)部形成噪聲。

二、解決噪聲的方案

(一)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，必須要使屏蔽層有正確的連接和良好的接地。設(shè)備懸浮，是在沒有專門的地線條件下的一種措施，這是一種不穩(wěn)定的工作狀態(tài)。往往會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)噪聲。因此，要有專門的地線。在室外場(chǎng)所可以臨時(shí)性埋地線，最簡(jiǎn)單的辦法就是用鋼管或鋁合金管插入地下。

一般的系統(tǒng)都是有多臺(tái)設(shè)備通過電纜連接起來的鏈路系統(tǒng)，很容易由其屏蔽系統(tǒng)組成鏈?zhǔn)浇拥胤绞?。?dāng)某臺(tái)設(shè)備上產(chǎn)生電磁輻射或靜電感應(yīng)噪聲時(shí).會(huì)由于傳輸線的屏蔽層和鐵質(zhì)設(shè)備外殼組成的接地系統(tǒng)使得整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，進(jìn)而使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的噪聲電平。所以，系統(tǒng)要盡量避免使用鏈?zhǔn)浇拥胤绞?，而使用星形接地方式。這就要求連接所有設(shè)備的音頻電纜的屏蔽層要一端接地(接屏蔽層)，而各設(shè)備的地線通過專門的導(dǎo)線連接到一個(gè)接地點(diǎn)。

為保證系統(tǒng)不出現(xiàn)地環(huán)路結(jié)構(gòu).要求各設(shè)備間只能有一條接地導(dǎo)線互連。在要求不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱?chǎng)合，可以讓不平衡的設(shè)備懸浮，通過音頻信號(hào)線公用下一級(jí)設(shè)備的地線，也就是采用鏈形接地。這種鏈形接地的級(jí)數(shù)不能太多，一般不超過兩級(jí)，否則將使噪聲嚴(yán)重增加。

(二)系統(tǒng)的隔離

在一些大型的音頻系統(tǒng)中。往往由很多個(gè)子系統(tǒng)組成。這些系統(tǒng)大都是遠(yuǎn)距離的連接，而且都有獨(dú)立的接地系統(tǒng)。2個(gè)系統(tǒng)一旦接地相連，必然形成接地噪聲。另一方面，由于傳輸距離較長(zhǎng)，傳輸線屏蔽層的接地電阻增加，就容易引入大量外界電磁場(chǎng)輻射干擾噪聲。

在實(shí)踐中，如果每個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)工作，噪聲可通過合理的連線和接地控制在允許的電平內(nèi)。但當(dāng)2個(gè)子系統(tǒng)互連時(shí)，即使用了單端屏蔽接地、長(zhǎng)線分段接地處理，也沒有辦法解決長(zhǎng)距離傳輸造成的輻射干擾噪聲。這時(shí)最好的方法就是加裝音頻隔離變壓器.在2個(gè)系統(tǒng)之間加裝音頻隔離變壓器使之互相隔離，2個(gè)系統(tǒng)的地線不得相連。

現(xiàn)在很多系統(tǒng)之間都是用光纖連接，效果最好。光纖進(jìn)行長(zhǎng)距離的音頻傳輸不會(huì)因電纜的集膚效應(yīng)而引入可控硅調(diào)光設(shè)備以及其他雜散電磁波對(duì)音頻系統(tǒng)造成的干擾，而且能夠?qū)Ω鱾鬏敹说囊纛l系統(tǒng)形成電隔離，從而避免了各個(gè)音頻系統(tǒng)間的干擾。

(三)系統(tǒng)的正確連接

音頻系統(tǒng)中用到的設(shè)備很多。設(shè)備有不同的接口形式，有平衡和不平衡的輸入和輸出形式。為有效屏蔽外界的電磁輻射和干擾，必須統(tǒng)一使用屏蔽電纜并采用正確的連接方法。

當(dāng)音頻信號(hào)傳輸采用平衡式時(shí)。外部干擾電源對(duì)電纜內(nèi)的2根信號(hào)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)部放大器的輸人端，2根信號(hào)線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(yīng)盡可能的采用平衡的連接方法。

在與不平衡的輸出設(shè)備連接時(shí)。直接用單芯屏蔽電纜，將平衡設(shè)備的端口和不平衡設(shè)備的端口連接，而不采用平衡――不平衡轉(zhuǎn)換器。屏蔽層感應(yīng)的噪聲混入到音頻信號(hào)中，從而增加噪聲，這是引入噪聲的一個(gè)主要途徑。所以，無論是平衡還是不平衡的傳輸，都應(yīng)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。

當(dāng)兩端都是不平衡的設(shè)備時(shí)，如果傳輸距離較遠(yuǎn)，最好使用平衡、不平衡轉(zhuǎn)換器或音頻隔離變壓器轉(zhuǎn)換為平衡式傳輸。

三、電源的凈化

為了隔離公共電網(wǎng)形成的干擾噪聲。最好采用隔離凈化電源或隔離變壓器。隔離變壓器或凈化電源的接地端一定要有良好的接地，否則隔離的效果不好。要和一些干擾強(qiáng)的大功率電器隔離。單獨(dú)供電。也可以在音頻設(shè)備電源的輸入端加裝濾波器將干擾噪聲濾除。

實(shí)際工作中，通過改變單相供電的音頻設(shè)備的火線和零線的位置，找到噪聲最小的一種插法，也可以使一些噪聲干擾降低。

以上就錄音和擴(kuò)聲中產(chǎn)生的噪聲問題進(jìn)行了分析。并根據(jù)噪聲產(chǎn)生的原因提出了相應(yīng)的解決方案。實(shí)際工作中，如果短時(shí)間內(nèi)無法查明噪聲原因，也可以采取利用噪聲門、降噪器、濾波器等有效手段降低噪聲。