汪曉琦

（接上期）

感生電流干擾

這是音響工程中遇到最多的情況。每一件器材的金屬外殼、信號線都會產生很多感生電流。在正常音頻系統(tǒng)連接關系的設計中，已經充分考慮了消除此感生電流的方法。但需要我們在施工中正確認識并加以利用，才能很好的消除。

一般音頻器材在設計輸入輸出阻抗時，將輸入阻抗設計得較高，如調音臺、周邊或功放為20KΩ平衡輸入或10KΩ不平衡輸入，話筒輸入2KΩ左右，而輸出阻抗則較低，多數(shù)為100Ω，功放輸出為2-16Ω。這么設計是為了很好的利用電路中的共振現(xiàn)象來調整信噪比。當線路中有共振現(xiàn)象時，信號輸出為最大值，雖然信號得到了最大值，但噪聲也提高了。電子產品本身的本底噪聲值是相對固定的。只要后級設備接收到的信號有效值電平中的噪聲值低于它本身的本底噪聲值，那么可以認為這個信號是沒有噪聲的。然后利用放大器電路將信號放大則完成了接口電路的工作。功放輸出采用低阻是因為最后一級中已經沒有放大線路了，這時無論是共振還是感應到的干擾電流都不足以推動揚聲器運動，因此音箱線是采用無屏蔽結構的材料。

理解了接口阻抗的關系，我們就必須按照專門的接口來正確連接器材。正常信號線采用兩芯雙絞屏蔽線。一般的連接有三種方式。一是采用卡龍母插頭對卡龍公插頭，二是采用兩芯插頭對兩芯插頭，三是不規(guī)范的轉換連接，如卡龍母插頭對兩芯插頭。也有器材全部用三芯接口，但利用插座的內部彈片完成平衡到不平衡的轉換的。

因為輸入阻抗遠遠大于線路阻抗，因此信號線的粗細對信號質量影響不大。但需要關注的是信號線屏蔽層的連接關系。有些設備特別是功放器都有一個轉換開關，是懸浮地和真大地的轉換。開關撥到懸浮地表示信號插頭的接地端是與機器外殼分離的：撥到真大地連接時，表示信號插頭的接地端是與機器外殼連接到一起的。在大型工程中，接地點的設計往往成了系統(tǒng)噪聲影響的關鍵。

一般小系統(tǒng)中器材較少，受環(huán)境電磁干擾較少，而且不能得到很好的地線連接，如接地電阻過高，與其他燈光設備共用一個接地點時，可以采用懸浮地連接。即將所有接地開關撥向懸浮地，并將電源插頭中的地線去除。

當系統(tǒng)有較多器材時，就有必要考慮利用真大地來增強器材整體的屏蔽作用了，并且要考慮等電位接地的工作。如果要接地，為了避免各級接地線路間的壓降，使器材外殼有一個盡量接近的電位，接地線路一定要夠粗。如果不能保證，那么將各器材間接地點各取一條線，在機柜底部接地點進行單點接地。然后將這個接地點與配電柜接地點連接。

工程設計及施工不合理造成的噪聲

大型工程中，設計不合理造成的噪聲也很多。比如將硅箱和供電線路距離調音臺、周邊等距離太近（特別是調音臺，因為它是系統(tǒng)最前端，對弱信號放大量較大）：在周邊功放柜中疊裝了燈光供電設備：機柜中強電線路與信號弱電線路分布在一起：長距離布線時將信號線與電源線放在一個線槽（距離太近）等等。

施工不合適也會導致噪聲。包括焊接不良的現(xiàn)象，工程中甚至會出現(xiàn)廣播的聲音。一般為了不將各級器材感應到的電流疊加而增加整體的噪聲，在焊接連接頭時就需要考慮單向屏蔽，即屏蔽層只與上級設備連接，而不與后級設備連接。例如，輸出端為卡龍母頭時，1腳焊接的屏蔽層需要與接外殼的焊片焊接，而末端為卡龍公接頭時，根本就沒有這個焊接片：如果是兩芯對兩芯連接時，則前級信號線的白色和屏蔽層焊接到地端，后級接頭將屏蔽層剪斷，紅色接熱端，只將白色線連接到插頭地端，最大程度減少外部電磁干擾。

四.設計與施工中的預防方案

以某一大型綜合項目為例。

某個酒店大型綜合音視頻工程，有多功能演繹廳，專業(yè)會議廳，多間卡拉0K包房，并且有網絡點歌系統(tǒng)，每間包房和演繹廳、會議廳均可以播放閉路電視。演繹廳有獨立的功放房、耳光室、硅箱房。每個項目間距離都超過100米。除了每個子項目獨立的功能，還需要將多功能演繹廳和專業(yè)會議廳的信號交互傳輸，將多功能廳演出節(jié)目的音視頻信號傳輸?shù)矫块g包房。

在實際調試中，各項目獨立工作則正常，只要信號一連接就出現(xiàn)電噪聲。

工程設計要點：

此工程中演繹廳最為復雜，因此工程設計以它為核心。

（1）除了滿足功能要求設計，這里需要特別考慮的是工程設計。因為各項目間要聯(lián)網，因此所有的音頻系統(tǒng)必須使用同一相電供電，包括所有的包房系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

（2）演繹廳燈光供電回路采用單獨供電，與音響系統(tǒng)取不同的零線和地線：

（3）演繹廳音響系統(tǒng)采用兩臺穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，前級設備和功放分別配備合適功率的產品，并一定采用相同相位：

（4）各系統(tǒng)間線路盡量使用好的屏蔽線，如采用雙層屏蔽線材（除了錫箔屏蔽外，還有兩層屏蔽網），各線路布線按照同一流向同一單獨金屬線槽（管）的方式布線，可以不同流向的信號線先穿獨立鐵管，然后放在一個總線槽內：

（5）總電源線和燈光輸出線盡量遠離音視頻弱電線槽，并有獨立強電槽：

（6）電腦燈和數(shù)字硅箱控制線走獨立線管：

（7）各線槽間接口必須穩(wěn)定連接，采用螺絲或鉚釘可靠導電方式連接。如果不能確定，則需要用接地排線連接：

（8）因為閉路電視在大樓輸入端有接地，因此末端分配器一定要進入等電位接地回路。

（9）機房接地點設計合理：總控室、功放房、其他會議室音頻信號接地點接地電阻小于1Ω，硅箱房燈光接地點接地電阻小于4Ω。

（10）各線槽按照不同功能要求接地。音頻系統(tǒng)的接音頻地，燈光系統(tǒng)的接燈光地：

（11）連接線按照單點接地方法焊接：

（12）若電腦燈和電腦變色燈數(shù)量教多，而且采用一臺控制臺來控制，則需要在燈光架處安裝信號分配（隔離）器，或者采用無線信號發(fā)送接受器：

（13）電腦點歌服務器與包房工作站之間必須采用非屏蔽五類線或六類線：

（14）視頻設備（數(shù)字快球或數(shù)字解碼器）與控制器之間采用屏蔽雙絞線連接，但屏蔽層只連接控制鍵盤一端，視頻設備間不接屏蔽層：

（15）演繹廳機房送到包房的信號線采用雙層屏蔽線穿金屬鐵管方式，兩端鐵管分別良好接地，信號線單點接地平衡傳輸：

（16）如果視頻器材產生電磁干擾，可以考慮用雙絞線傳輸器傳輸視頻信號，采用帶屏蔽雙絞線傳輸，但屏蔽層單點接地：

有了以上工程設計的要求，并且嚴格執(zhí)行，系統(tǒng)中的電源干擾就會得到很好的控制。只要嚴格施工，并且細心檢查，就能根除音頻系統(tǒng)中的噪聲問題。

五.名詞解釋

1.樂音與噪音

有人定義音樂作品中所使用的音稱為樂音（musical tone），其余皆稱為噪音（noise）：也有人定義鋼琴鍵盤上一個周期所包含的十二個鍵為“樂音”，其余為“噪音”：也有不少書籍定義“樂音”為震動有規(guī)則的音響，“噪音”為震動無規(guī)則的音響。

（1）白噪聲

白噪聲（white noise），整個音頻頻率范圍內，功率密度譜均勻分布且等比例寬度的能量相等的一種噪聲，換句話說，此信號在各個頻段上的功率是一樣的，由于白光是由各種頻率（顏色）的單色光混合而成，因而此信號的這種具有平坦功率譜的性質被稱作是“白色的”，此信號因此也被稱作白噪聲。一般用于測試音響設備的頻率響應等特性。

（2）粉紅噪聲

粉紅噪聲（Pink Noise），是一種頻率覆蓋范圍很寬的聲音，低頻能下降到接近OHz（不包括OHz）高頻端能上到二十幾千赫，而且它在等比例帶寬內的能量是相等的（誤差只不過0.1dB左右）。比如用1/30ct帶通濾波器去計算分析，我們會發(fā)現(xiàn)，它的每個頻帶的電平值都是相等的（2/3oct、1/6oct、1/12oct也是一樣），這就是為什么在測試聲場頻率特性中要用粉紅噪聲作為標準信號源的原因，也是一種隨機測試信號。這種信號隨著頻率每升高一個八度，信號強度就衰減3dB，由于人耳對音量的感受是對數(shù)型的，所以“粉紅噪聲”這種每升高一個八度、強度就衰減3dB的特性，在人耳里聽起來反而感覺每個頻段的音量大小都是一致的。

（3）楞次定律

楞次定律，是確定感應電動勢（感應電流）方向的定律。

定律內容一般表述為：閉合回路中感應電流（感應電動勢）的方向，總是使它產生的磁場去阻礙引起感應電流（感應電動勢）的磁通量的變化。當通過回路的磁通量增大時，感應電流的磁場與原磁場方向相反：當通過回路的磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場方向相同。當磁體與線圈由于相對運動產生感應電流時，用楞次定律判定出的感應電流方向總是起阻礙相對運動的作用。我們可把楞次定律表述為：感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因。楞次定律符合能量轉化與守恒定律。

楞次定律是判定感生電動勢（感應電流）方向的普遍定律。楞次定律判定的對象是閉合回路，適用于一切電磁感應現(xiàn)象。

（4）能量守恒定律

定律內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。

（5）基爾霍夫定律

基爾霍夫定律闡明了集總參數(shù)電路中流入和流出節(jié)點的各電流間以及沿回路的各段電壓間的約束關系的定律。1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫提出。集總參數(shù)電路指電路本身的最大線性尺寸遠小于電路中電流或電壓的波長的電路，反之則為分布參數(shù)電路?；鶢柣舴蚨砂娏鞫珊碗妷憾?。

基爾霍夫電流定律（KCL）：任一集總參數(shù)電路中的任一節(jié)點，在任一瞬間流出該節(jié)點的所有電流的代數(shù)和恒為零，即：就參考方向而言，流出節(jié)點的電流在式中取正號，流入節(jié)點的電流取負號?；鶢柣舴螂娏鞫墒请姾墒睾愣稍陔娐分械捏w現(xiàn)。

基爾霍夫電壓定律（KVL）是描述回路中各支路（或各元件）電壓之間關系的。KVL的基本內容為：在集總電路中，任何時刻，沿任意閉合路徑各段電路電壓的代數(shù)和恒等于零。即：u=O。這是由能量守恒定律得到的。

（6）歐姆定律

歐姆定律，是計算電路導體中電流與電壓的關系的定律。定律內容一般表述為：在同一電路中.導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電流成反比。

歐姆定律公式：I=U/R

其中：I、U、R——三個量是屬于同一部分電路中同一時刻的電流強度、電壓和電阻。