董玉潔

河北省豐潤(rùn)區(qū)廣播電視臺(tái)

電臺(tái)直播室噪聲及其排除探析

董玉潔

河北省豐潤(rùn)區(qū)廣播電視臺(tái)

錄音演播室的噪聲，一般是指與錄制節(jié)目?jī)?nèi)容無(wú)關(guān)的聲音。由于直播室不同于一般的技術(shù)用房，對(duì)噪聲有嚴(yán)格的要求，噪聲應(yīng)低于40dB。噪聲比較不容易解決的問(wèn)題就在于不能很準(zhǔn)確地找出問(wèn)題存在的根本。在直播室音頻系統(tǒng)中，由以調(diào)音臺(tái)為中心的若干子系統(tǒng)組成，包括音頻工作站，CD機(jī)等。常用電話(huà)線(xiàn)路傳輸音頻廣播直播信號(hào)，還要向遠(yuǎn)端的發(fā)射系統(tǒng)傳輸信號(hào)，這些遠(yuǎn)距離的連接，必然會(huì)產(chǎn)生噪聲。

1 噪聲的分類(lèi)

對(duì)于直播室內(nèi)部設(shè)備而言，噪聲可以分為以下四類(lèi)：

①設(shè)備內(nèi)部的電路噪聲：音頻設(shè)備都有一項(xiàng)指標(biāo)——信噪比。由于內(nèi)部電子元件建立的電噪聲，在一臺(tái)設(shè)備獨(dú)自工作時(shí)，能夠達(dá)到要求的指標(biāo)，然而當(dāng)多臺(tái)設(shè)備級(jí)連時(shí)，噪聲就會(huì)積累增加。實(shí)踐應(yīng)用中，有些低檔次的民用音頻設(shè)備，內(nèi)部電源濾波不好，使得設(shè)備本身的交流噪聲很大，在音頻系統(tǒng)中有時(shí)會(huì)形成很?chē)?yán)重的噪聲。

②電磁輻射打擾噪聲：環(huán)境的雜散電磁波輻射打擾，通訊設(shè)備的高頻電磁波輻射打擾、周?chē)h(huán)境的電脈沖輻射，都會(huì)通過(guò)音頻傳輸線(xiàn)直接混入傳輸信號(hào)中形成噪聲、或穿過(guò)屏蔽不良的機(jī)器設(shè)備的外殼打擾機(jī)內(nèi)電路建立打擾噪聲。

③電源打擾噪聲：城市電網(wǎng)由于各種照明設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備等共同接入，形成了一個(gè)十分嚴(yán)重的打擾源。如接在統(tǒng)一電網(wǎng)中的調(diào)控設(shè)備、空調(diào)等設(shè)備會(huì)在電源線(xiàn)路上建立尖峰脈沖、浪涌電流。不同頻率的波紋電壓，通過(guò)電源線(xiàn)路竄入音頻設(shè)備的供電電源，總會(huì)有一部分打擾噪聲無(wú)法通過(guò)音頻設(shè)備的電源電路濾除，將會(huì)在設(shè)備內(nèi)部形成噪聲。尤其是統(tǒng)一電網(wǎng)中的電磁兼容性達(dá)不到要求的大功率設(shè)備，是打擾音頻噪聲的主要理由。

④接地回路噪聲：在直播室音頻系統(tǒng)中不同的子系統(tǒng)都有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)，2個(gè)系統(tǒng)一旦地線(xiàn)相連，必然會(huì)形成接地噪聲，所以要求各音頻設(shè)備必須有良好的接地，接地音頻廣播系統(tǒng)電阻要求小于4歐姆。否則，音頻系統(tǒng)中設(shè)備由于各種輻射和電磁感應(yīng)建立的感應(yīng)電荷將不可以流入大地，從而形成噪聲電壓疊加在音頻信號(hào)中。

2 噪聲的排除方法

對(duì)于設(shè)備原因產(chǎn)生的噪聲，排除的辦法有：

①系統(tǒng)的正確連接

在音頻系統(tǒng)中，一般連接的設(shè)備很多。不同設(shè)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(tǒng)一使用屏蔽電纜并采用正確的方法連接。眾所周知，當(dāng)音頻信號(hào)傳輸采用平衡式傳輸方式時(shí)，則外部干擾源對(duì)電纜內(nèi)的2 根信號(hào)線(xiàn)的每根線(xiàn)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)部放大器的輸入端，2根信號(hào)線(xiàn)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)盡可能使用平衡式的連接方式。在與不平衡的輸出設(shè)備連接時(shí)，可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-不平衡變換器。屏蔽層感應(yīng)的噪聲混入到音頻信號(hào)中，從而增加噪聲。這將是引入噪聲的一個(gè)主要途徑。建議采取的方法是，無(wú)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。當(dāng)兩端都是不平衡的連接時(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?，F(xiàn)在的音頻設(shè)備的連接普遍采用電壓跨接方式連接。即所有音頻設(shè)備的線(xiàn)路輸出都是低阻輸出，而作為負(fù)載的線(xiàn)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)考慮阻抗匹配。

②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。首先應(yīng)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的地線(xiàn)，且接地電阻小于4歐姆。不能采用電源的零線(xiàn)作為音頻系統(tǒng)設(shè)備的地線(xiàn)。最簡(jiǎn)單的辦法是用一根一米長(zhǎng)左右的鋼管或鋁合金管插入地下，效果很好。一般的系統(tǒng)都是有多臺(tái)設(shè)備通過(guò)電纜連接起來(lái)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(xiàn)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，此類(lèi)干擾在鏈路較長(zhǎng)的音頻系統(tǒng)上尤為明顯。所以系統(tǒng)要盡量避免使用鏈?zhǔn)浇拥胤绞?，而?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(xiàn)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端接地。如果信號(hào)傳輸線(xiàn)兩端的屏蔽層都接地，必然形成接地回路。當(dāng)該回路受到其它設(shè)備的電磁輻射干擾時(shí)，在電纜的屏蔽層必然會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，以致產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾噪聲，形成地回路噪聲干擾。

③系統(tǒng)的隔離

由于直播室不同的子系統(tǒng)都有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)一旦地線(xiàn)相連，必然形成接地噪聲。另一方面，由于傳輸?shù)木嚯x較長(zhǎng)，傳輸線(xiàn)屏蔽層的接地電阻會(huì)增大，甚至用了非屏蔽傳輸線(xiàn)等，就容易引入大量的外界電磁場(chǎng)輻射干擾噪聲。在實(shí)際應(yīng)用中，如果每個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)工作，噪聲可通過(guò)合理的連線(xiàn)和接地控制在允許的電平內(nèi)，但當(dāng)多個(gè)子系統(tǒng)互連后，即使用了單端屏蔽接地或長(zhǎng)線(xiàn)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，所以多個(gè)子系統(tǒng)的地線(xiàn)不得相連。

④電源凈化

為了隔離公共電網(wǎng)形成的干擾噪聲，最好或一般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保證有可靠、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，或在音頻設(shè)備的電源輸入端加裝濾波器將干擾噪聲濾除。有時(shí)也可以通過(guò)改變單相供電的音頻設(shè)備的火線(xiàn)和零線(xiàn)輸入的位置，找到噪聲最小的一種連接插法。這樣也可以使一些噪聲干擾降低，還要注意音頻傳輸線(xiàn)不得和電源線(xiàn)平行布線(xiàn)，要將音頻線(xiàn)和電源線(xiàn)交叉布線(xiàn)，也可降低交流噪聲干擾。

噪聲產(chǎn)生的原因是多種多樣的，在直播室的選擇上要考慮固體傳聲和空氣傳聲。固體傳聲主要是由于房間的固有頻率與外界噪聲的頻率產(chǎn)生諧振，通過(guò)房間結(jié)構(gòu)傳入的噪聲；空氣傳聲主要是通過(guò)空氣傳播，經(jīng)過(guò)門(mén)窗、工藝管道、空調(diào)管道傳入的噪聲。所以，直播室的地點(diǎn)選在相對(duì)安靜的環(huán)境里隔音效果良好，外來(lái)噪聲干擾力求少；房間鋪吸音材料，以吸收高頻諧波的噪聲；導(dǎo)播室應(yīng)和直播室分開(kāi)，從導(dǎo)播室門(mén)進(jìn)入后再進(jìn)入直播室門(mén)，形成了一個(gè)簡(jiǎn)易的聲閘，門(mén)體也要用吸音材料完全包裹，做到啟閉方便、無(wú)聲，利于隔離外界的聲音干擾；直播室與導(dǎo)播室用5～6mm厚的雙層平板玻璃隔開(kāi)。地面鋪設(shè)厚地毯增加吸音效果。

此外，對(duì)于音頻制作軟件的降噪功能，由于降噪本身對(duì)信號(hào)頻率有巨大影響，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求考慮是否啟用。降噪按照信號(hào)處理方式，可被分為非互補(bǔ)型原理和互補(bǔ)型原理兩類(lèi)，非互補(bǔ)型降噪的原理是隨信號(hào)中高頻成分的多少改變可變通頻帶的寬窄；只在還放音頻通道里降噪。互補(bǔ)型降噪指兩次量值相等且完全相反的信號(hào)處理過(guò)程，即編碼與解碼過(guò)程。應(yīng)該明確這樣一個(gè)概念：此時(shí)的降噪本身是一個(gè)對(duì)于頻域的處理，采樣降噪的“采樣”只是相對(duì)于簡(jiǎn)單使用濾波器進(jìn)行降噪而言更為合理細(xì)致地“分析”了到底什么頻率是需要“降”的，從而確定一個(gè)模式，進(jìn)行運(yùn)算降噪。降噪本身從某種意義上講必然引起聲音不同程度的畸變，所以采樣降噪里各個(gè)參數(shù)的設(shè)定顯得尤為重要。這一點(diǎn)，需要制作人員在長(zhǎng)期的工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以達(dá)到合理的信噪比。

音頻系統(tǒng)噪聲形成的機(jī)理較為復(fù)雜，針對(duì)系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的主要原因，進(jìn)行解決尤其重要。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.003