音頻系統噪聲源分析及排除方法

圖4 地回路形成示意圖

接地回路噪聲
在音頻系統中，必須要求整個系統有良好的接地，接地電阻要4歐姆。否則音頻系統中設備由于各種輻射和電磁感應產生的感應電荷將不能夠流入大地，從而形成噪聲電壓疊加到音頻信號中。
在不同設備的地線之間由于接地電阻的不同而存在地電位差，或在系統的內部接地存在回路時，則會引接地噪聲，2個不同的音頻系統互連時，也有可能產生噪聲，噪聲是由 2個系統的地線直接相連造成的。
設備內部的電路噪聲
由于內部電子元件產生的電噪聲在一臺設備單獨工作時，可以達到要求的指標。但是當多臺設備級連時其噪聲就會積累增加。實踐應用中，有些低檔次的設備會因為內部電源濾波不良，使得設備本身的交流聲增大，在系統中有時會形成很嚴重的噪聲。

排除噪聲的辦法
系統的正確連接
在音頻系統中，一般連接的設備很多。不同設備有不同的接口形式，使用的接插件各不相同。有平衡和不平衡的輸入輸出形式，為有效地屏蔽外界的電磁輻射干擾，必須統一使用屏蔽電纜并采用正確的方法連接。
眾所周知，當音頻信號傳輸采用平衡式傳輸方式時，則外部干擾源對電纜內的2 根信號線的每根線產生的共模干擾電平對地環(huán)路幾乎相等。在設備內部放大器的輸入端，2根信號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。所以應盡可能使用平衡式的連接方式。
在與不平衡的輸出設備連接時，可直接用單芯屏蔽電纜，將平衡設備的端口和不平衡設備的端口連接。而不采用平衡--不平衡變換器。屏蔽層感應的噪聲混入到音頻信號中，從而增加噪聲。這將是引入噪聲的一個主要途徑。建議采取的方法是， 無論采用平衡或不平衡的傳輸，都采用雙芯屏蔽電纜，并且屏蔽層只在平衡輸出或輸入的一端接地, 如圖1。 當兩端都是不平衡的連接時，如果傳輸距離較遠，最好使用平衡--不平衡轉換器或音頻隔離變壓器轉換為平衡式傳輸，如圖2所示?，F在的音頻設備的連接普遍采用電壓跨接方式連接。即所有音頻設備的線路輸出都是低阻輸出，而作為負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匹配。

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。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(wěn)定的工作狀態(tài)，往往會產生不穩(wěn)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。

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。