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發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 06:44  
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常見一些玩家和工程師為音頻電路噪音所擾,這里就實(shí)踐中總結(jié)出的一些經(jīng)驗(yàn)與大家分享。限于篇幅,本文僅討論模擬類音頻電路,數(shù)字、D類電路僅供參考,高頻、射頻電路地線排布規(guī)則與低頻模擬電路不同,因此沒有借鑒意義。
(音響與功放)噪音與放大器相生相伴,是無可避免的,所謂降低噪音,目的是將其降低至可接受的范圍,而不是將其根1除:信噪比只能盡量提高,但不能大至無限。音頻電路噪音按來源可粗略分為電磁干擾、地線干擾、機(jī)械噪聲與熱噪聲幾類,下面來對(duì)噪音來源作簡(jiǎn)要分析,并提出一些經(jīng)實(shí)踐證明行之有效的解決手段,希望能與同行探討一些會(huì)議室音響、功放、話筒、線陣音響、舞臺(tái)音響等。
一、電磁干擾
電磁干擾主要來源是電源變壓器和空間雜散電磁波。
音頻電路尤其是早期的模擬音頻電路,多數(shù)是由市電提供電源,因此必然要使用電源變壓器。電源變壓器工作過程是一個(gè)“電—磁—電”的轉(zhuǎn)換過程,在電磁轉(zhuǎn)換過程中會(huì)產(chǎn)生一定的磁泄露,變壓器泄露的磁場(chǎng)被放大電路拾取并放大,最終經(jīng)過揚(yáng)聲器發(fā)出交流聲。
雜散電磁波主要來自交流電源線、強(qiáng)電流線、揚(yáng)聲器及功率分頻器、無線發(fā)射設(shè)備,產(chǎn)生原因在這里不做深入討論。雜散電磁波在傳輸、感應(yīng)的形式上與電源變壓器類似,雜散磁場(chǎng)頻率范圍很寬,有用家反映有源音箱夜晚時(shí)莫名其妙接收到當(dāng)?shù)仉娕_(tái)廣播就是典型的雜散電磁波干擾。
另外一個(gè)需引起重視的干擾源為整流電路。濾波電容在開機(jī)進(jìn)入正常狀態(tài)后,僅在交流電峰值時(shí)補(bǔ)充電流,充電波形是一個(gè)寬度較窄的強(qiáng)脈沖,電容量越大,脈沖強(qiáng)度也越大,從電磁干擾角度看,濾波電容并非越大越好,整流管與濾波電容之間走線應(yīng)盡量縮短,同時(shí)盡量遠(yuǎn)離功放電路,PCB空間不允許則盡量用地線環(huán)繞,PCB走線適當(dāng)拉開距離。
二、地線干擾
電子產(chǎn)品的地線設(shè)計(jì)是極其重要的,無論低頻電路還是高頻電路都必須要遵照設(shè)計(jì)規(guī)則。高頻、低頻電路地線設(shè)計(jì)要求不同,高頻電路地線設(shè)計(jì)主要考慮分布參數(shù)和地線阻抗,多為環(huán)地;低頻電路主要考慮大小信號(hào)地電位疊加(參考電位),強(qiáng)弱信號(hào)需獨(dú)立走地線。從提高信噪比、降低噪音角度看,模擬音頻電路應(yīng)劃歸低頻電子電路,嚴(yán)格遵循“獨(dú)立走線、一點(diǎn)接地”原則,可顯著提高信噪比。
音頻電路地線可簡(jiǎn)單劃分為電源地(功率地)和信號(hào)地,電源地主要是指濾波、退耦電容地線,小信號(hào)地是指輸入信號(hào)地線、反饋地線。小信號(hào)地與電源地不能混合,否則必將引發(fā)很強(qiáng)的交流聲:濾波和退耦電容充放電在電路板走線上必然存在一定壓降,小信號(hào)地與該強(qiáng)電地重合,勢(shì)必會(huì)受此波動(dòng)電壓影響,也就是說,小信號(hào)參考點(diǎn)電壓不為零。信號(hào)輸入端與信號(hào)地之間的電壓變化等效于在放大器輸入端注入信號(hào)電壓,地電位變化將被放大器拾取并放大,產(chǎn)生交流聲。
增加地線線寬、背錫處理只能在一定程度上降低地線干擾,但治標(biāo)不治本,個(gè)別未嚴(yán)格將地線分開的PCB由于地線寬、走線很短,同時(shí)放大級(jí)數(shù)很少、退耦電容容量很小,因此交流聲尚在勉強(qiáng)可接受范圍內(nèi),只是特例,沒有參考意義。舉例說明:設(shè)PCB某段地線直流電阻為75毫歐,退藕電容瞬間充電電流為20mA,該放大器放大倍數(shù)是40倍,則由于退耦電容充電電流引起的參考點(diǎn)(地線)電位波動(dòng),被拾取、放大后,在放大器輸出端有60mV的、與充電電流一致(這里要注意,地線引起的交流噪音是100HZ,而不是電磁感應(yīng)的50HZ)的噪音波形,60mV的電壓信號(hào),即使在小口徑、低頻響應(yīng)差的揚(yáng)聲器單元上,也足以引起可觀的噪音。
正確的布線方法是,選擇主濾波電容引腳作為集中接地點(diǎn),強(qiáng)、弱信號(hào)地線嚴(yán)格區(qū)分開,在總接地點(diǎn)匯總。
廣州市詩樂電子有限公司創(chuàng)建于2000年,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、工程于一體的專業(yè)音箱廠家,榮獲“十佳音響知名品牌”獅樂音響專業(yè)品牌,公司涉足產(chǎn)品包括:會(huì)議音響、專業(yè)音箱、舞臺(tái)音響、KTV音響、專業(yè)功放、KTV功放、調(diào)音臺(tái)、有線無線話筒、點(diǎn)歌機(jī)、戶外拉桿音箱、等周邊設(shè)備!經(jīng)過18年的高速發(fā)展獅樂音響已培養(yǎng)了一支高素質(zhì)軟件技術(shù),芯片技術(shù),工藝設(shè)計(jì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。公司多次國(guó)家創(chuàng)新專利證書,先后通過ISO9001、14001、18001、ROHS、FCC、CE等質(zhì)量管理體系認(rèn)證資質(zhì)。
公司涉足產(chǎn)品包括:壁掛式音響,無線話筒,專業(yè)音響、會(huì)議音響、KTV音響、舞臺(tái)音響廠家等周邊設(shè)備,5.1影K套裝 保持一貫的豪邁音色風(fēng)格,以人聲美化,耐操耐用,簡(jiǎn)易操控為主訴求,以市場(chǎng)為向?qū)?,提供新的臨場(chǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì),創(chuàng)造新的消費(fèi)型態(tài),創(chuàng)造出更寬闊的SHILE/獅樂歌唱娛樂世界。在專業(yè)音響系統(tǒng)中,關(guān)于專業(yè)功放與專業(yè)音箱的匹配,除了音色軟搭配之外(音色搭配常說軟硬之分,是根據(jù)設(shè)計(jì)者對(duì)音色走向的設(shè)計(jì)和用料,而具有的特征和個(gè)性),還有一些技術(shù)指標(biāo)上的硬搭配。軟搭配是經(jīng)驗(yàn)積累和個(gè)人喜好為主,硬搭配則以數(shù)據(jù)和基本技術(shù)常識(shí)來定奪,下面就為大家來簡(jiǎn)述4大“硬搭配”有關(guān)方面的問題。
一、阻抗匹配
1、電子管功放(膽機(jī))與音箱匹配時(shí),放大器的輸出阻抗應(yīng)與音箱阻抗相等,否則會(huì)出現(xiàn)降低輸出功率和增大失真等現(xiàn)象。好在大都膽機(jī)都有可變輸出阻抗匹配接口如4-8-16歐,與音箱阻抗匹配已趨簡(jiǎn)單。
2、對(duì)于晶體管功放(石機(jī))與音箱阻抗的匹配
①音箱阻抗比功放輸出阻抗高時(shí),除了輸出功率不同程度的降低外,無其它影響。
②音箱阻抗比功放輸出阻抗低時(shí),輸出功率相應(yīng)成比例增加,失真度一般不會(huì)增加或增加一點(diǎn)點(diǎn)可忽略。但匹配時(shí)音箱阻抗不能太低,如低至2歐(指2只4歐音箱并聯(lián)時(shí)),此時(shí)只有功放功率富裕量大,并使用性能良好的大功率管和多管并聯(lián)推挽,一般對(duì)這樣的功放無影響。
反之,一般普通功放富裕量不大,而功放管的pcm、lcm不大,當(dāng)音量又開得很大時(shí),這時(shí)失真會(huì)明顯增大,嚴(yán)重時(shí)機(jī)毀箱亡,切切注意。
二、功率匹配
1、從原則上來講,音箱額定功率與功放額定功率不一致時(shí),對(duì)于功放來說,它的功率大小只與音箱阻抗有關(guān),而與音箱額定功率無關(guān)。無論音箱功率與功放功率是否相同,對(duì)功放工作無影響,只是對(duì)音箱本身安全有關(guān)。
2、如果音箱阻抗符合匹配要求,而承受功率比功放功率小,則推動(dòng)功率充足,聽起來很舒服。這就是常說的功放儲(chǔ)備功率要大,才能充分地表現(xiàn)出音樂全部?jī)?nèi)涵,尤其是音樂中的低頻部分,表現(xiàn)更為生動(dòng)、有力。這是一種較好的匹配。
3、如果音箱的額定阻抗大于功放的額定功率,雖然二者都能安全的工作,但這時(shí)功率放大器推動(dòng)功率顯得不夠,會(huì)覺得響度不足,往往出現(xiàn)已經(jīng)開到飽和狀態(tài),失真加劇,仍感到力不從心。這是一種較差的匹配。
三、按阻尼系數(shù)匹配
對(duì)于選一對(duì)hi-fi音箱來講,應(yīng)有最1佳的特定的電阻尼要求(負(fù)責(zé)任的音箱廠家應(yīng)該提供此數(shù)據(jù),指的是對(duì)功放阻尼系數(shù)的要求。說清楚點(diǎn)就是如要配此音箱,要求所配的功放阻尼系數(shù)要達(dá)到多少)。
一般情況下,功放的阻尼系數(shù)高一點(diǎn)為好,低檔功放阻尼系數(shù)小于10時(shí),音箱的低頻特征,輸出特征,高次諧波特征等都會(huì)變壞。(家用功放的阻尼數(shù)一般在幾十至幾百之間)。
四、線材的匹配
進(jìn)口發(fā)燒線、神經(jīng)線林林總總,貴至萬余元,次之也要千元至數(shù)千元,(當(dāng)然也有百元以下的),使用效果那是見仁見智的事。好的線材一般情況下都會(huì)改善音響器材中某系不足。它的傳輸理論說起來太復(fù)雜,只能簡(jiǎn)述了。
傳輸線的材料與結(jié)構(gòu),決定了三個(gè)重要參數(shù),即電阻、電容、電感(還有電磁效應(yīng)、集膚效應(yīng)、近接效應(yīng)、電抗等)別看這些參數(shù)微小的差距,會(huì)直接影響到音響系統(tǒng)頻率特征,阻尼特征,“速率信號(hào),相位精度,也及音色取向和聲場(chǎng)定位等。它的主要作用是,高速傳輸(盡可能減小信號(hào)損失)、抗震動(dòng)、防雜訊、抗干擾(主要是無線電波rf1射頻干擾和em1電磁波干擾等)。
選擇合適的麥克風(fēng)正變得越來越不容易。麥克風(fēng)的種類越來越多,各有所長(zhǎng),質(zhì)量也都很出色。因此選購(gòu)時(shí)最1大的影響因素除了價(jià)格之外就是個(gè)人的喜好了。聯(lián)系我司可了解:家庭影院、會(huì)議室音響系統(tǒng)、卡拉OK音響套裝、專業(yè)話筒、戶外廣場(chǎng)舞音響、專業(yè)功放、KTV音響、等設(shè)備廠家價(jià)格,歡迎電聯(lián)洽談!下面我們就為大家介紹一下合理選購(gòu)麥克風(fēng)的參考要素。
①首要當(dāng)然是最平滑的響應(yīng)
選擇麥克風(fēng)時(shí),用戶首當(dāng)其沖應(yīng)關(guān)心其頻率響應(yīng)特性。頻率響應(yīng)必須足夠?qū)拸V以拾取整個(gè)范圍內(nèi)的聲音,使自然聲源質(zhì)量沒有可聽的改變。
②電輸出阻抗非常重要
因?yàn)樗鼞?yīng)該與調(diào)音臺(tái)、磁帶錄音機(jī)或放大器的輸入阻抗匹配。此阻抗單位為Ω,通常在1kHz的頻率處。動(dòng)圈式麥克風(fēng)典型阻抗值為150Ω、200Ω或300Ω。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則,設(shè)備的輸入阻抗應(yīng)該至少是麥克風(fēng)阻抗的3倍。目前市面上的所有調(diào)音臺(tái)都滿足這個(gè)要求。
此外,還有高阻抗麥克風(fēng)及可在低和高阻抗之間切換的雙阻抗麥克風(fēng)。與高阻抗麥克風(fēng)相連的電纜長(zhǎng)度不應(yīng)超過7m,因?yàn)殡娎|電容會(huì)導(dǎo)致高頻衰減。
內(nèi)置放大器的麥克風(fēng)可插進(jìn)高于或等于最1小負(fù)載阻抗的任何負(fù)載中工作。如果麥克風(fēng)連接到帶一個(gè)低于最1小負(fù)載阻抗的負(fù)載之輸入端,頻率響應(yīng)將受到損害。
③鄰近效應(yīng)
鄰近效應(yīng)是用近傳聲技術(shù)提升低音的效應(yīng),即麥克風(fēng)置于離聲源幾厘米的位置。盡管在某些場(chǎng)合此效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生某些歌手喜歡的強(qiáng)烈豐滿的聲音,但有許多場(chǎng)合必須控制或完全避免低音提升,例如,在記錄談話時(shí)。鄰近效應(yīng)可能使談話不可懂。有些麥克風(fēng)裝備了低音濾波器以補(bǔ)償鄰近效應(yīng),應(yīng)用在家庭錄音可避免日光管變壓器、冰箱、空調(diào)器等電器的低頻噪聲。
④選擇麥克風(fēng)的指向性
在價(jià)格相同的各類麥克風(fēng)中,全指向麥克風(fēng)通常具有最寬廣、最平滑的響應(yīng),同時(shí)對(duì)喘1息、手持噪聲和風(fēng)的靈敏度也較低。如果無過多的外部噪聲或太多的混響,它們都非常適用于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。例如,動(dòng)圈式全指向采訪麥克風(fēng)在記者中得到了廣泛使用。
雖然全指向麥克風(fēng)很好地接受來自所有方向的聲波,但某些用戶可能喜歡接受來自一個(gè)(單向)或兩個(gè)(雙向、8字形)方向的的聲波。這意味著為了獲得直接聲與混響聲的相同比率,心型和雙向麥克風(fēng)、超心型麥克風(fēng)和銳心型麥克風(fēng)位置離聲源的距離分別是全指向麥克風(fēng)位置離聲源的距離的1.7倍、1.9倍和2倍。例如:會(huì)議用麥克風(fēng)能夠拾取較遠(yuǎn)距離聲源,電容式的采訪麥克風(fēng)也能夠在遠(yuǎn)距離獲取清晰的目標(biāo)聲音,通常也用于大型演出的現(xiàn)場(chǎng)同期錄音。
⑤過載聲壓主要對(duì)電容式麥克風(fēng)非常重要
電容式麥克風(fēng)工作在一個(gè)一直到某個(gè)聲壓級(jí)(SPL)的線性狀態(tài),此SPL稱為過載或最1大1(SPL),頻率通常在1kHz。聲壓超過此值,輸出信號(hào)將會(huì)由于諧波失真而變壞。
在最1大1(SPL),總諧波失真系數(shù)不應(yīng)超過0.5%或1%。在通常的應(yīng)用場(chǎng)合不可能過載動(dòng)圈式麥克風(fēng),它們實(shí)際上永遠(yuǎn)不會(huì)使信號(hào)失真。
靈敏度是某SPL下的麥克風(fēng)輸出電壓。它一般在1kHz測(cè)量,單位是V/Pa或dBV。在某一增益設(shè)置下,較靈敏的麥克風(fēng)發(fā)聲較大,但用戶此時(shí)應(yīng)該仔細(xì)使用,因?yàn)榉答佄kU(xiǎn)也隨之按比例增大。
廣州市詩樂電子有限公司創(chuàng)建于2000年,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、工程于一體的專業(yè)音箱廠家,榮獲“十佳音響知名品牌”獅樂音響專業(yè)品牌,公司涉足產(chǎn)品包括:會(huì)議音響、專業(yè)音箱、舞臺(tái)音響、KTV音響、專業(yè)功放、KTV功放、調(diào)音臺(tái)、有線無線話筒、戶外拉桿音箱、等周邊設(shè)備!經(jīng)過18年的高速發(fā)展獅樂音響已培養(yǎng)了一支高素質(zhì)軟件技術(shù),芯片技術(shù),工藝設(shè)計(jì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。公司多次國(guó)家創(chuàng)新專利證書,先后通過ISO9001、14001、18001、ROHS、FCC、CE等質(zhì)量管理體系認(rèn)證資質(zhì)。
人耳對(duì)聲音的感覺,不僅和聲壓有關(guān),還和頻率有關(guān)。聲壓級(jí)相同,頻率不同的聲音,聽起來響亮程度也不同。如空壓機(jī)與電鋸,同是100分貝聲壓級(jí)的噪聲.聽起來電鋸聲要響得多。按人耳對(duì)聲音的感覺特性,依據(jù)聲壓和頻率定出人對(duì)聲音的主觀音響感覺量,稱為響度級(jí),單位為方。
以頻率為1000赫茲的純音作為基準(zhǔn)音,其他頻率的聲音聽起來與基準(zhǔn)音一樣響,該聲音的響度級(jí)就等于基準(zhǔn)音的聲壓級(jí)。例如,某噪聲的頻率為100赫茲,強(qiáng)度為50分貝,其響度與頻率為1000赫茲,強(qiáng)度為20分貝的聲音響度相同,則該噪聲的響度級(jí)為20方。人耳對(duì)于高頻噪聲是1000~5000赫茲的聲音敏感,對(duì)低頻聲音不敏感。例如,同是是40方的響度級(jí),對(duì)1000赫茲聲音來說,聲壓級(jí)是40分貝;4000赫茲的聲音,聲壓級(jí)是37分貝;100赫茲的聲音,聲壓級(jí)52分貝;30赫茲的聲音,聲壓級(jí)是78分貝。也就是說,低頻的80分貝的聲音,聽起來和高頻的37分貝的聲音感覺是一樣的。但是聲壓級(jí)在80分貝以上時(shí),各個(gè)頻率的聲壓級(jí)與響度級(jí)的數(shù)值就比較接近了,這表明當(dāng)聲壓級(jí)較高時(shí),人耳對(duì)各個(gè)頻率的聲音的感覺基本是一樣的。
為了評(píng)價(jià)噪聲對(duì)人的影響,根據(jù)人耳對(duì)聲音的感覺特點(diǎn),設(shè)計(jì)出測(cè)量噪聲時(shí)使用的儀器聲級(jí)計(jì),在聲級(jí)計(jì)中安裝一個(gè)濾波器,使它對(duì)頻率的判別與人耳相似,這個(gè)濾波器稱為A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。被A網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的聲壓級(jí),稱為A聲級(jí)。目前許多國(guó)家采用這種聲級(jí)作為噪聲評(píng)價(jià)的指標(biāo)。人耳對(duì)聲音的感覺,不僅和聲壓有關(guān),還和頻率有關(guān)。聲壓級(jí)相同,頻率不同的聲音,聽起來響亮程度也不同。如空壓機(jī)與電鋸,同是100分貝聲壓級(jí)的噪聲.聽起來電鋸聲要響得多。按人耳對(duì)聲音的感覺特性,依據(jù)聲壓和頻率定出人對(duì)聲音的主觀音響感覺量,稱為響度級(jí),單位為方。