音頻係統中的噪聲和解決方案

在廣播電視的音頻工作中，噪聲問題是一個普遍存在而又很難判斷的問題。組成音頻係統的設備越多，環節越複雜，信號的傳輸距離越長，係統出現噪聲的可能性越大。現在，就對音頻係統中噪聲產生的原因和解決方案作以介紹。

一、噪聲產生的原因

(一)接地不當

在音頻係統中，必須要求整個係統有良好的接地。接地電阻要小於4歐姆。否則。係統中的設備由於各種輻射和電磁感應產生的感應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中。

在不同設備的電線之間由於接地電阻的不同而存在地電位差，或在係統內部接地存在回路時，引起接地噪聲。兩個不同的音頻係統互相連接時，也有可能因兩個係統的地線直接相連產生噪聲。

(二)電磁輻射幹擾產生的噪聲

環境的雜散電磁波輻射幹擾，如手機、對講機等通信設備的高頻電磁波輻射幹擾，電梯、空調等電脈衝幹擾，演播室燈光控製用可控矽整流控製設備的輻射，都會通過傳輸線直接混入傳輸信號中形成噪聲。

(三)設備內部的電路噪聲

一台設備單獨工作時。內部電子元件產生的電噪聲，可以達到要求的標準，但多台設備級聯後，噪聲就會累積增加，在係統中形成嚴重的噪聲。

(四)電源幹擾產生的噪聲

城市電網由於各種照明設備、動力設備、控製設備共同接入，形成了一個嚴重的幹擾源。如接在同一電網中的燈光調控設備、空調、電機等會在電源線路上產生尖峰脈衝、浪湧電流、不同頻率的紋波電壓。通過電源線竄入設備的供電電源。總會有一部分幹擾噪聲電壓無法通過音頻設備的電源電路有效的濾除，必然會在設備內部形成噪聲。

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幹擾，必須要使屏蔽層有正確的連接和良好的接地。設備懸浮，是在沒有專門的地線條件下的一種措施，這是一種不穩定的工作狀態。往往會產生隨機噪聲。因此，要有專門的地線。在室外場所可以臨時性埋地線，最簡單的辦法就是用鋼管或鋁合金管插入地下。

一般的係統都是有多台設備通過電纜連接起來的鏈路係統，很容易由其屏蔽係統組成鏈式接地方式。當某台設備上產生電磁輻射或靜電感應噪聲時.會由於傳輸線的屏蔽層和鐵質設備外殼組成的接地係統使得整個係統產生感應電壓，進而使係統產生一定的噪聲電平。所以，係統要盡量避免使用鏈式接地方式，而使用星形接地方式。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)，而各設備的地線通過專門的導線連接到一個接地點。

為保證係統不出現地環路結構.要求各設備間隻能有一條接地導線互連。在要求不嚴謹的場合，可以讓不平衡的設備懸浮，通過音頻信號線公用下一級設備的地線，也就是采用鏈形接地。這種鏈形接地的級數不能太多，一般不超過兩級，否則將使噪聲嚴重增加。

(二)係統的隔離

在一些大型的音頻係統中。往往由很多個子係統組成。這些係統大都是遠距離的連接，而且都有獨立的接地係統。2個係統一旦接地相連，必然形成接地噪聲。另一方麵，由於傳輸距離較長，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輻射幹擾噪聲。

在實踐中，如果每個係統單獨工作，噪聲可通過合理的連線和接地控製在允許的電平內。但當2個子係統互連時，即使用了單端屏蔽接地、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幹擾噪聲。這時最好的方法就是加裝音頻隔離變壓器.在2個係統之間加裝音頻隔離變壓器使之互相隔離，2個係統的地線不得相連。

現在很多係統之間都是用光纖連接，效果最好。光纖進行長距離的音頻傳輸不會因電纜的集膚效應而引入可控矽調光設備以及其他雜散電磁波對音頻係統造成的幹擾，而且能夠對各傳輸端的音頻係統形成電隔離，從而避免了各個音頻係統間的幹擾。

(三)係統的正確連接

音頻係統中用到的設備很多。設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幹擾，必須統一使用屏蔽電纜並采用正確的連接方法。

當音頻信號傳輸采用平衡式時。外部幹擾電源對電纜內的2根信號線產生的共模幹擾電平對地環路幾乎相等.在設備內部放大器的輸人端，2根信號線上的共模電壓將換成差模電壓而相互抵消，形成不了幹擾電壓。所以，應盡可能的采用平衡的連接方法。

在與不平衡的輸出設備連接時。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――不平衡轉換器。屏蔽層感應的噪聲混入到音頻信號中，從而增加噪聲，這是引入噪聲的一個主要途徑。所以，無論是平衡還是不平衡的傳輸，都應采用雙芯屏蔽電纜，並且屏蔽層隻在平衡輸出或輸入的一端接地。

當兩端都是不平衡的設備時，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。

三、電源的淨化

為了隔離公共電網形成的幹擾噪聲。最好采用隔離淨化電源或隔離變壓器。隔離變壓器或淨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。要和一些幹擾強的大功率電器隔離。單獨供電。也可以在音頻設備電源的輸入端加裝濾波器將幹擾噪聲濾除。

實際工作中，通過改變單相供電的音頻設備的火線和零線的位置，找到噪聲最小的一種插法，也可以使一些噪聲幹擾降低。

以上就錄音和擴聲中產生的噪聲問題進行了分析。並根據噪聲產生的原因提出了相應的解決方案。實際工作中，如果短時間內無法查明噪聲原因，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。