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總結(jié)的音響系統(tǒng)的底噪與信噪比，供大家學(xué)習(xí)！
淺析音響系統(tǒng)之底噪與信噪比
經(jīng)常有人爭(zhēng)論這個(gè)問(wèn)題，音響的底噪問(wèn)題，底噪是來(lái)自于功放，有些人說(shuō)一米能聽(tīng)到底噪叫正常，有些人說(shuō)10厘米能聽(tīng)到底噪算正常，其實(shí)說(shuō)一米也好，短點(diǎn)也好長(zhǎng)點(diǎn)也好，沒(méi)必要較真這是不是精確，道理很簡(jiǎn)單，距離不是影響判斷的唯一因素，還有各人的聽(tīng)力好壞也要反過(guò)來(lái)影響距離。
這里要說(shuō)明的是，有些人并不知道凡是音響都有底噪，或大或小，只有當(dāng)?shù)自氪蟮接绊懧?tīng)音樂(lè)的時(shí)候才是問(wèn)題。其實(shí)這些煩惱主要是普通人不大了解音響造成的，怎么認(rèn)真對(duì)待這個(gè)問(wèn)題呢?
只要查看一下音響的說(shuō)明，就能看到一個(gè)參數(shù)------功放的信噪比。
信噪比大致是指，如果是60到70db，那么二米開(kāi)外也能聽(tīng)到底噪，如果是70到80，差不多一米，80到90甚至更高，那就是半米到幾十公分甚至貼上去才能聽(tīng)到。（以上情況為白天，如果是深夜，能聽(tīng)到的距離就更遠(yuǎn)。）
先注明下，以上說(shuō)的是正常聽(tīng)音音量下的音量旋鈕位置，即音量電位器十點(diǎn)半左右位置，不是讓你把音量旋鈕擰到頭，那樣的話(huà)，底噪還要更大幾倍。
這個(gè)比喻其實(shí)不是很精確的，因?yàn)槊總�(gè)人聽(tīng)力不同，可能有上下3到6db的誤差。而且系統(tǒng)的底噪不僅僅和功放信噪比有關(guān)，和音箱靈敏度也有關(guān)，但是深究起來(lái)就太復(fù)雜，這里不做更深得討論。
還有一點(diǎn)，底噪是類(lèi)似收音機(jī)信號(hào)盲區(qū)的咝咝聲，而不是比較毛躁的嗤嗤聲，后者的確是功放電路或使用環(huán)境里的電源有問(wèn)題。
在錄音、現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲等音響系統(tǒng)中，噪聲問(wèn)題是一個(gè)普遍存在又非常令人頭痛的問(wèn)題，通常組成音響系統(tǒng)的越多，或傳輸距離越長(zhǎng)，系統(tǒng)的背景噪聲就越大， 甚至使得音響系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行正常的錄音或擴(kuò)音工作，音響系統(tǒng)噪聲形成的機(jī)理比較復(fù)雜，現(xiàn)就這些音響系統(tǒng)噪聲的主要原因和解決辦法做一分析探討。
1 、噪聲的產(chǎn)生原因
環(huán)境的雜散電磁波輻射干擾，如手機(jī)、對(duì)講機(jī)等通訊設(shè)備的高頻電磁波輻射干擾，周?chē)h(huán)境的電梯、空調(diào)、汽車(chē)點(diǎn)火、電焊等電脈沖輻射，演播廳燈光控制采用，可控硅整流控制設(shè)備所產(chǎn)生的輻射，都會(huì)通過(guò)音頻傳輸線直接混入傳輸信號(hào)中形成噪聲、或穿過(guò)屏蔽不良的設(shè)備的外殼干擾機(jī)內(nèi)電路產(chǎn)生干擾噪聲，實(shí)踐表明，在一些特殊的場(chǎng)合，如大量使用可控硅調(diào)光設(shè)備的演播廳等，如果沒(méi)有采取可靠的屏蔽和接地措施，噪聲將會(huì)很?chē)?yán)重。
2 、電源干擾噪聲
音響設(shè)備的外部干擾，除電磁輻射方式外，電源部分引入干擾噪聲將是另一個(gè)產(chǎn)生噪聲的主要原因，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)十分嚴(yán)重的干擾源。如接在同一電網(wǎng)中的燈光控制設(shè)備、空調(diào)、馬達(dá)等等設(shè)備會(huì)在電源線路上產(chǎn)生劍鋒脈沖、浪涌電流、不同頻率的波紋電壓，通過(guò)電源線路竄入音響設(shè)備的供電電源，總會(huì)有一部分干擾噪聲無(wú)法通過(guò)音響設(shè)備的電源電路有效的濾出，將會(huì)必然會(huì)在設(shè)備內(nèi)部形成噪聲，尤其是同一電網(wǎng)中的電磁兼容性不達(dá)要求的大功率設(shè)備，是干擾音響設(shè)備的主要原因。
3 、接地回路的噪聲
在音響系統(tǒng)中，必須要求整個(gè)系統(tǒng)有良好的接地，接地電阻要求小于4歐姆，否則，音響系統(tǒng)中設(shè)備由于各種輻射和電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電荷將不能夠流入大地，從而形成噪聲電壓疊加在音頻信號(hào)中。
如果在不同設(shè)備的地線之間由于接地電阻的不同而存在地電位差，或者在系統(tǒng)的內(nèi)部接地存在回路時(shí)，則會(huì)引起接地噪聲。兩個(gè)不同的音響系統(tǒng)互連時(shí)，也有可能產(chǎn)生噪聲，噪聲是由兩個(gè)系統(tǒng)的地線直接造成的。
有一個(gè)比較簡(jiǎn)單的處理方法，把三眼電源線插頭中間那個(gè)金屬片用透明膠布或電工膠布包裹以達(dá)到屏蔽、斷路效果，可以消除一部分用戶(hù)的接地回路噪聲。
4 、設(shè)備內(nèi)部的電路噪聲
音響設(shè)備都有一項(xiàng)指標(biāo)——信噪比。由于內(nèi)部電子元件產(chǎn)生的電噪聲，在一臺(tái)設(shè)備單獨(dú)工作中，可以達(dá)到要求的指標(biāo)，但是多臺(tái)工作時(shí)，噪聲就會(huì)累計(jì)增加。實(shí)踐應(yīng)用中，有些低檔次的民用音響設(shè)備會(huì)因?yàn)閮?nèi)部電源濾波不好，使得設(shè)備本身的交流聲很大，在音響系統(tǒng)中有時(shí)會(huì)形成很?chē)?yán)重的噪聲。
5 、系統(tǒng)的正確連接
現(xiàn)在的音響設(shè)備的連接普遍采用電壓跨接的方式，其出廠時(shí)都符合IEC268-15標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，即所以音響設(shè)備的線路輸出都是低阻輸出，而作為負(fù)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(zhuān)門(mén)考慮阻抗問(wèn)題。
5、良好的接地
我們知道，為了采用帶屏蔽的電纜能夠屏蔽外界的雜散電磁干擾必須要屏蔽層有正確的連接和良好的接地，實(shí)踐工作中，所有的設(shè)備懸浮，是在沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的地線的條件下最常用的一種措施，這是一種極不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，往往會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的隨機(jī)噪聲，所以一定要將整個(gè)系統(tǒng)良好接地。
首先要有專(zhuān)門(mén)的地線，接地電阻小于4歐姆，不能使用電源的零線作為音響系統(tǒng)設(shè)備的地線，在專(zhuān)門(mén)的錄音和擴(kuò)音場(chǎng)所，一般在修建時(shí)就考慮了專(zhuān)門(mén)埋設(shè)的地線，接地電阻非常小。在沒(méi)有專(zhuān)門(mén)地線的臨時(shí)性室內(nèi)場(chǎng)所，可以用自來(lái)水管或暖氣管道連接地線，但是由于鐵制的管道接地電阻往往太大，這樣的地線雖然有一定的作用但效果不太好，在室外場(chǎng)所可以考慮埋設(shè)臨時(shí)性地線，最簡(jiǎn)單的辦法是用一根一米長(zhǎng)的鋼管或鋁合金管材插入地下，可以取得很好的效果。
一般的音響系統(tǒng)都是與多臺(tái)音響設(shè)備通過(guò)音頻電纜串接起來(lái)的連路系統(tǒng)，很容易由其屏蔽系統(tǒng)組成了鏈?zhǔn)浇拥胤绞剑?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制設(shè)備外殼組成的接地系統(tǒng)的內(nèi)阻較高時(shí)的整個(gè)系統(tǒng)的電荷平衡速度較慢而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此感應(yīng)電壓即可使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的噪聲電平。此類(lèi)干擾在連路較長(zhǎng)的音響系統(tǒng)上尤為明顯，所以系統(tǒng)要盡量避免，使用鏈?zhǔn)浇拥胤绞剑鴳?yīng)使用星型接地方式，即每一臺(tái)設(shè)備通過(guò)專(zhuān)門(mén)的地線接到統(tǒng)一接地點(diǎn)上，這就要求連接所有設(shè)備的音頻電纜的屏蔽層要一段接地(接屏蔽層)，而各設(shè)備的電線通過(guò)專(zhuān)門(mén)的導(dǎo)線連接到一個(gè)接地點(diǎn)(通常是在調(diào)音臺(tái)附近)。
要注意形成回路，如果信號(hào)傳輸線兩端屏蔽層都接地，必然形成接地回路，因?yàn)檫@些閉環(huán)回路所形成的大線圈，當(dāng)受到其他設(shè)備的電磁輻射干擾時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流出現(xiàn)在屏蔽系統(tǒng)上時(shí)，尤其是出現(xiàn)在音頻電纜的屏蔽層上時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干高噪聲，形成地回路噪聲干擾。
為了保證系統(tǒng)不出現(xiàn)地環(huán)路的結(jié)構(gòu)，要求其各設(shè)備之間只能有一條接地導(dǎo)線互聯(lián)，不平衡的連接設(shè)備不能一端接屏蔽層，只能采用地線相連。這時(shí)只能是采用前面提到的轉(zhuǎn)換為平衡傳輸方式。在要求不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱?chǎng)合，可以讓不平衡設(shè)備懸浮，通過(guò)音頻信號(hào)線共用下一級(jí)設(shè)備地線，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(guò)兩級(jí)，否則將會(huì)噪聲增加嚴(yán)重。
機(jī)殼間的相連問(wèn)題也應(yīng)引起注意，比如好多音響設(shè)備安裝在同一機(jī)架上。如果每個(gè)設(shè)備單獨(dú)接了地線，兩設(shè)備因?yàn)榘惭b在同一機(jī)架上而使得即可相連，就形成了接地回路。
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良好的接地，否則隔離的效果不好，要和一些干擾較強(qiáng)的大功率電器隔離，單獨(dú)供電，或在音響設(shè)備的電源輸入端加裝濾波器將干擾噪聲濾除。
有時(shí)通過(guò)改變單項(xiàng)供電的音響設(shè)備的兩級(jí)l、n的插空互換，也就是將火線和零線相接的一段互換位置，找到噪聲最小的一種插法，也可以是一些噪聲干擾降低，還要注意音頻傳輸線不可以和電源線平行布線，也有可能產(chǎn)生交流電感應(yīng)噪聲，要將音頻線和電源線交叉布線，也可降低交流噪聲干擾。
6、系統(tǒng)的隔離
在一些大型的音響系統(tǒng)中，往往有多臺(tái)調(diào)音臺(tái)為中心的子系統(tǒng)組成，或要和視頻設(shè)備系統(tǒng)連接，有時(shí)還要向遠(yuǎn)端的音視頻系統(tǒng)傳輸信號(hào)。廣播電臺(tái)甚至常用電話(huà)線路傳輸音頻廣播直播信號(hào)，這些遠(yuǎn)距離的連接，由于不同的子系統(tǒng)都有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)一旦地線相連，不然形成接地噪聲，另一方面，由于傳輸?shù)木嚯x較長(zhǎng)，傳輸線屏蔽層的接地電阻增加，甚至用了非屏蔽傳輸線，就容易引入大量的外界電磁場(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，噪聲可以通過(guò)合理的連線和接地控制在允許的電平，但是當(dāng)兩個(gè)子系統(tǒng)互聯(lián)后，就不好控制了，即使用了單端屏蔽接地，長(zhǎng)線分段接地處理，也沒(méi)有辦法解決長(zhǎng)距離傳輸造成的輻射干擾噪聲。尤其用龐大的電話(huà)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，弄不好傳輸?shù)男盘?hào)更本就不能用，這是最好的措施就是采用隔離的辦法，在兩個(gè)系統(tǒng)之間加裝音頻隔離變壓器使之互相隔離，兩個(gè)系統(tǒng)的電線不可以相連接。
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2019-1-13 16:05 上傳
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音箱設(shè)計(jì)
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