汪晓琦

（接上期）

感生电流干扰

这是音响工程中遇到最多的情况。每一件器材的金属外壳、信号线都会产生很多感生电流。在正常音频系统连接关系的设计中，已经充分考虑了消除此感生电流的方法。但需要我们在施工中正确认识并加以利用，才能很好的消除。

一般音频器材在设计输入输出阻抗时，将输入阻抗设计得较高，如调音台、周边或功放为20KΩ平衡输入或10KΩ不平衡输入，话筒输入2KΩ左右，而输出阻抗则较低，多数为100Ω，功放输出为2-16Ω。这么设计是为了很好的利用电路中的共振现象来调整信噪比。当线路中有共振现象时，信号输出为最大值，虽然信号得到了最大值，但噪聲也提高了。电子产品本身的本底噪声值是相对固定的。只要后级设备接收到的信号有效值电平中的噪声值低于它本身的本底噪声值，那么可以认为这个信号是没有噪声的。然后利用放大器电路将信号放大则完成了接口电路的工作。功放输出采用低阻是因为最后一级中已经没有放大线路了，这时无论是共振还是感应到的干扰电流都不足以推动扬声器运动，因此音箱线是采用无屏蔽结构的材料。

理解了接口阻抗的关系，我们就必须按照专门的接口来正确连接器材。正常信号线采用两芯双绞屏蔽线。一般的连接有三种方式。一是采用卡龙母插头对卡龙公插头，二是采用两芯插头对两芯插头，三是不规范的转换连接，如卡龙母插头对两芯插头。也有器材全部用三芯接口，但利用插座的内部弹片完成平衡到不平衡的转换的。

因为输入阻抗远远大于线路阻抗，因此信号线的粗细对信号质量影响不大。但需要关注的是信号线屏蔽层的连接关系。有些设备特别是功放器都有一个转换开关，是悬浮地和真大地的转换。开关拨到悬浮地表示信号插头的接地端是与机器外壳分离的：拨到真大地连接时，表示信号插头的接地端是与机器外壳连接到一起的。在大型工程中，接地点的设计往往成了系统噪声影响的关键。

一般小系统中器材较少，受环境电磁干扰较少，而且不能得到很好的地线连接，如接地电阻过高，与其他灯光设备共用一个接地点时，可以采用悬浮地连接。即将所有接地开关拨向悬浮地，并将电源插头中的地线去除。

当系统有较多器材时，就有必要考虑利用真大地来增强器材整体的屏蔽作用了，并且要考虑等电位接地的工作。如果要接地，为了避免各级接地线路间的压降，使器材外壳有一个尽量接近的电位，接地线路一定要够粗。如果不能保证，那么将各器材间接地点各取一条线，在机柜底部接地点进行单点接地。然后将这个接地点与配电柜接地点连接。

工程设计及施工不合理造成的噪声

大型工程中，设计不合理造成的噪声也很多。比如将硅箱和供电线路距离调音台、周边等距离太近（特别是调音台，因为它是系统最前端，对弱信号放大量较大）：在周边功放柜中叠装了灯光供电设备：机柜中强电线路与信号弱电线路分布在一起：长距离布线时将信号线与电源线放在一个线槽（距离太近）等等。

施工不合适也会导致噪声。包括焊接不良的现象，工程中甚至会出现广播的声音。一般为了不将各级器材感应到的电流叠加而增加整体的噪声，在焊接连接头时就需要考虑单向屏蔽，即屏蔽层只与上级设备连接，而不与后级设备连接。例如，输出端为卡龙母头时，1脚焊接的屏蔽层需要与接外壳的焊片焊接，而末端为卡龙公接头时，根本就没有这个焊接片：如果是两芯对两芯连接时，则前级信号线的白色和屏蔽层焊接到地端，后级接头将屏蔽层剪断，红色接热端，只将白色线连接到插头地端，最大程度减少外部电磁干扰。

四.设计与施工中的预防方案

以某一大型综合项目为例。

某个酒店大型综合音视频工程，有多功能演绎厅，专业会议厅，多间卡拉0K包房，并且有网络点歌系统，每间包房和演绎厅、会议厅均可以播放闭路电视。演绎厅有独立的功放房、耳光室、硅箱房。每个项目间距离都超过100米。除了每个子项目独立的功能，还需要将多功能演绎厅和专业会议厅的信号交互传输，将多功能厅演出节目的音视频信号传输到每间包房。

在实际调试中，各项目独立工作则正常，只要信号一连接就出现电噪声。

工程设计要点：

此工程中演绎厅最为复杂，因此工程设计以它为核心。

（1）除了满足功能要求设计，这里需要特别考虑的是工程设计。因为各项目间要联网，因此所有的音频系统必须使用同一相电供电，包括所有的包房系统、闭路电视系统、视频监控系统等。

（2）演绎厅灯光供电回路采用单独供电，与音响系统取不同的零线和地线：

（3）演绎厅音响系统采用两台稳压器稳压，前级设备和功放分别配备合适功率的产品，并一定采用相同相位：

（4）各系统间线路尽量使用好的屏蔽线，如采用双层屏蔽线材（除了锡箔屏蔽外，还有两层屏蔽网），各线路布线按照同一流向同一单独金属线槽（管）的方式布线，可以不同流向的信号线先穿独立铁管，然后放在一个总线槽内：

（5）总电源线和灯光输出线尽量远离音视频弱电线槽，并有独立强电槽：

（6）电脑灯和数字硅箱控制线走独立线管：

（7）各线槽间接口必须稳定连接，采用螺丝或铆钉可靠导电方式连接。如果不能确定，则需要用接地排线连接：

（8）因为闭路电视在大楼输入端有接地，因此末端分配器一定要进入等电位接地回路。

（9）机房接地点设计合理：总控室、功放房、其他会议室音频信号接地点接地电阻小于1Ω，硅箱房灯光接地点接地电阻小于4Ω。

（10）各线槽按照不同功能要求接地。音频系统的接音频地，灯光系统的接灯光地：

（11）连接线按照单点接地方法焊接：

（12）若电脑灯和电脑变色灯数量教多，而且采用一台控制台来控制，则需要在灯光架处安装信号分配（隔离）器，或者采用无线信号发送接受器：

（13）电脑点歌服务器与包房工作站之间必须采用非屏蔽五类线或六类线：

（14）视频设备（数字快球或数字解码器）与控制器之间采用屏蔽双绞线连接，但屏蔽层只连接控制键盘一端，视频设备间不接屏蔽层：

（15）演绎厅机房送到包房的信号线采用双层屏蔽线穿金属铁管方式，两端铁管分别良好接地，信号线单点接地平衡传输：

（16）如果视频器材产生电磁干扰，可以考虑用双绞线传输器传输视频信号，采用带屏蔽双绞线传输，但屏蔽层单点接地：

有了以上工程设计的要求，并且严格执行，系统中的电源干擾就会得到很好的控制。只要严格施工，并且细心检查，就能根除音频系统中的噪声问题。

五.名词解释

1.乐音与噪音

有人定义音乐作品中所使用的音称为乐音（musical tone），其余皆称为噪音（noise）：也有人定义钢琴键盘上一个周期所包含的十二个键为“乐音”，其余为“噪音”：也有不少书籍定义“乐音”为震动有规则的音响，“噪音”为震动无规则的音响。

（1）白噪声

白噪声（white noise），整个音频频率范围内，功率密度谱均匀分布且等比例宽度的能量相等的一种噪声，换句话说，此信号在各个频段上的功率是一样的，由于白光是由各种频率（颜色）的单色光混合而成，因而此信号的这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”，此信号因此也被称作白噪声。一般用于测试音响设备的频率响应等特性。

（2）粉红噪声

粉红噪声（Pink Noise），是一种频率覆盖范围很宽的声音，低频能下降到接近OHz（不包括OHz）高频端能上到二十几千赫，而且它在等比例带宽内的能量是相等的（误差只不过0.1dB左右）。比如用1/30ct带通滤波器去计算分析，我们会发现，它的每个频带的电平值都是相等的（2/3oct、1/6oct、1/12oct也是一样），这就是为什么在测试声场频率特性中要用粉红噪声作为标准信号源的原因，也是一种随机测试信号。这种信号随着频率每升高一个八度，信号强度就衰减3dB，由于人耳对音量的感受是对数型的，所以“粉红噪声”这种每升高一个八度、强度就衰减3dB的特性，在人耳里听起来反而感觉每个频段的音量大小都是一致的。

（3）楞次定律

楞次定律，是确定感应电动势（感应电流）方向的定律。

定律内容一般表述为：闭合回路中感应电流（感应电动势）的方向，总是使它产生的磁场去阻碍引起感应电流（感应电动势）的磁通量的变化。当通过回路的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反：当通过回路的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。当磁体与线圈由于相对运动产生感应电流时，用楞次定律判定出的感应电流方向总是起阻碍相对运动的作用。我们可把楞次定律表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。楞次定律符合能量转化与守恒定律。

楞次定律是判定感生电动势（感应电流）方向的普遍定律。楞次定律判定的对象是闭合回路，适用于一切电磁感应现象。

（4）能量守恒定律

定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。

（5）基尔霍夫定律

基尔霍夫定律阐明了集总参数电路中流入和流出节点的各电流间以及沿回路的各段电压间的约束关系的定律。1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫提出。集总参数电路指电路本身的最大线性尺寸远小于电路中电流或电压的波长的电路，反之则为分布参数电路。基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。

基尔霍夫电流定律（KCL）：任一集总参数电路中的任一节点，在任一瞬间流出该节点的所有电流的代数和恒为零，即：就参考方向而言，流出节点的电流在式中取正号，流入节点的电流取负号。基尔霍夫电流定律是电荷守恒定律在电路中的体现。

基尔霍夫电压定律（KVL）是描述回路中各支路（或各元件）电压之间关系的。KVL的基本内容为：在集总电路中，任何时刻，沿任意闭合路径各段电路电压的代数和恒等于零。即：u=O。这是由能量守恒定律得到的。

（6）欧姆定律

欧姆定律，是计算电路导体中电流与电压的关系的定律。定律内容一般表述为：在同一电路中.导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电流成反比。

欧姆定律公式：I=U/R

其中：I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻。