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發布時間：2020-12-04 21:41
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常見一些玩家和工程師為音頻電路噪音所擾，這里就實踐中總結出的一些經驗與大家分享。限于篇幅，本文僅討論模擬類音頻電路，數字、D類電路僅供參考，高頻、射頻電路地線排布規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、機械噪聲與熱噪聲幾類，下面來對噪音來源作簡要分析，并提出一些經實踐證明行之有效的解決手段，希望能與同行探討一些會議室音響、功放、話筒、線陣音響、舞臺音響等。
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“電—磁—電”的轉換過程，在電磁轉換過程中會產生一定的磁泄露，變壓器泄露的磁場被放大電路拾取并放大，最終經過揚聲器發出交流聲。
雜散電磁波主要來自交流電源線、強電流線、揚聲器及功率分頻器、無線發射設備，產生原因在這里不做深入討論。雜散電磁波在傳輸、感應的形式上與電源變壓器類似，雜散磁場頻率范圍很寬，有用家反映有源音箱夜晚時莫名其妙接收到當地電臺廣播就是典型的雜散電磁波干擾。
另外一個需引起重視的干擾源為整流電路。濾波電容在開機進入正常狀態后，僅在交流電峰值時補充電流，充電波形是一個寬度較窄的強脈沖，電容量越大，脈沖強度也越大，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盡量縮短，同時盡量遠離功放電路，PCB空間不允許則盡量用地線環繞，PCB走線適當拉開距離。
二、地線干擾
電子產品的地線設計是極其重要的，無論低頻電路還是高頻電路都必須要遵照設計規則。高頻、低頻電路地線設計要求不同，高頻電路地線設計主要考慮分布參數和地線阻抗，多為環地;低頻電路主要考慮大小信號地電位疊加(參考電位)，強弱信號需獨立走地線。從提高信噪比、降低噪音角度看，模擬音頻電路應劃歸低頻電子電路，嚴格遵循“獨立走線、一點接地”原則，可顯著提高信噪比。
音頻電路地線可簡單劃分為電源地(功率地)和信號地，電源地主要是指濾波、退耦電容地線，小信號地是指輸入信號地線、反饋地線。小信號地與電源地不能混合，否則必將引發很強的交流聲：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，小信號地與該強電地重合，勢必會受此波動電壓影響，也就是說，小信號參考點電壓不為零。信號輸入端與信號地之間的電壓變化等效于在放大器輸入端注入信號電壓，地電位變化將被放大器拾取并放大，產生交流聲。
增加地線線寬、背錫處理只能在一定程度上降低地線干擾，但治標不治本，個別未嚴格將地線分開的PCB由于地線寬、走線很短，同時放大級數很少、退耦電容容量很小，因此交流聲尚在勉強可接受范圍內，只是特例，沒有參考意義。舉例說明：設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，該放大器放大倍數是40倍，則由于退耦電容充電電流引起的參考點(地線)電位波動，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,而不是電磁感應的50HZ)的噪音波形，60mV的電壓信號，即使在小口徑、低頻響應差的揚聲器單元上，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，強、弱信號地線嚴格區分開，在總接地點匯總。
廣州市詩樂電子有限公司創建于2000年，是一家集研發、生產、銷售、工程于一體的專業音箱廠家，榮獲“十佳音響知名品牌”獅樂音響專業品牌，公司涉足產品包括：會議音響、專業音箱、舞臺音響、KTV音響、專業功放、KTV功放、調音臺、有線無線話筒、點歌機、戶外拉桿音箱、等周邊設備！經過18年的高速發展獅樂音響已培養了一支高素質軟件技術，芯片技術，工藝設計的研發團隊。公司多次國家創新專利證書，先后通過ISO9001、14001、18001、ROHS、FCC、CE等質量管理體系認證資質。
公共廣播系統是由使用單位自行管理的，在建筑范圍內為公眾進行業務和緊急廣播，并提供背景音樂的系統。目前，公共廣播呈現出良好的發展勢頭。主要表現在市場需求越來越多，功能要求越來越復雜;廣播生產企業的創新能力持續提升，產品越來越人性化。在技術日新月異的今天，多樣化公共廣播和專業擴聲系統都得到了長足的發展。需求日益高漲，公共廣播細節有必要清晰了解。詩樂公司專業生產擴聲系統：背景音樂系統、吸頂喇叭、防水音柱、專業音響、專業功放等，歡迎致電聯系。
公共廣播系統市場現狀
國內大大小小的公共廣播生產廠家有超過千家之多，眾多廠家技術水平差距比較大，產品的質量指標水平參差不齊，但經過近幾年的發展，整體的技術水平有明顯提高，其中一線廠家的常規產品，其質量指標水平已經比較接近國際同行的水平。
隨著科技的日新月異，公共廣播技術比過去有了極大的提高。以前的公共廣播只要求“話匣子”能聽到它說些什么就可以了，再無其他量化的規范。現在對于系統的信噪比、功率、頻響、失真等都有了標準。舌簧揚聲器已逐漸退出市場，高音號角的使用也受到了有關噪聲污染規范的限制，代之而起的是各種質量合格的天花喇叭和音柱;同時，廣播功放的功率再不是幾十瓦的規模，而是幾百瓦甚至上千瓦。市場技術準入標準更加標準安全化，公共廣播系統的主要設備必須通過3C認證。
公共廣播功能
公共廣播是在一定的區域內為大眾服務的廣播，用于發布各類新聞和內部信息傳遞、發布作息信號、提供背景音樂以及用于呼叫和強行插入災害性1事故緊急廣播等等，亦是城鄉及現代都市中各種公共場所必不可缺的組成部分。隨著發展，公共廣播可以用于哪些區域?
公共廣播擁有業務性廣播系統、服務性廣播系統、火災事故廣播系統等功能。
業務性廣播系統：辦公樓、商業寫字樓、學校、醫院、鐵路客運站、航空港、車站、銀行及工廠等建筑物設置業務性廣播，以滿足業務和行政管理為主的業務廣播要求。
服務性廣播系統：賓館、旅館、商場娛樂設施及大型公共活動場所設置服務性廣播。服務性廣播范圍是背景音樂和客房節目廣播，目的是為人們提供欣賞性音樂類廣播節目，以服務為主要宗旨。賓館等服務性廣播節目一般選4套。廣播節目內容安排應根據服務對象和工程級別情況而定。
火災事故廣播系統：主要用于火災或事故時，用于進行緊急通知和疏散引導。一般場所安裝廣播系統的功能不是單一的，火災事故的應用機會畢竟比較少，但卻是不可缺少的功能。而業務性廣播系統和服務性廣播系統在發揮本身作用的同時，也可以隨時發揮為緊急事故擴散管理的功能。
而對于其運用領域，公眾區如商場、車站、碼頭、商場、走廊、教師和停車場的廣播系統。這種系統主要用于語音廣播，因此清晰度是首要的。而且，這種系統往往平時進行背景音樂廣播，在出現災害或緊急情況時，又可轉換為緊急廣播。
其次，賓館客房廣播系統，這種系統包括客房音響廣播和緊急廣播，常由設在客房中的床頭柜放送，客房廣播含有多個可供自由選擇的波段，在緊急廣播時，客房廣播即自動中斷，自動切換為緊急廣播。
第三，廳堂擴聲系統，指禮堂、劇場、體育館等地的廣播系統。這些地方的廣播系統要求有專業性較強的擴聲系統，它不僅要考慮電聲技術問題，還要涉及建筑聲學問題。兩者都要統籌兼顧，不可偏廢，這類廣播系統往往有綜合性多用途的要求，不僅可供會場語言擴聲使用，還常常用于文藝演出等，對于大型現場演出的音響系統，電功率少則幾萬，多的達數十萬瓦。故要用大功率的揚聲器和功率放大器，在系統的配置和器材選用方面有一定的要求，同時應注意電力線路的負荷問題。
第四，會議室、報告廳廣播音響系統，這類系統一般也是設置成公共廣播提供的背景音樂和緊急廣播兩用的系統，但因其特殊性故也常在會議室和報告廳單獨設置會議廣播系統。對要求較高或國際會議廳，還需另行設計諸如同聲傳譯系統，會議表決系統以及大屏幕投影電視等的專用視聽系統。
廣州市詩樂電子有限公司創建于2000年，是一家集研發、生產、銷售、工程于一體的專業音箱廠家，榮獲“十佳音響知名品牌”獅樂音響專業品牌，公司涉足產品包括：會議音響、專業音箱、舞臺音響、KTV音響、專業功放、KTV功放、調音臺、有線無線話筒、戶外拉桿音箱、等周邊設備！經過18年的高速發展獅樂音響已培養了一支高素質軟件技術，芯片技術，工藝設計的研發團隊。公司多次國家創新專利證書，先后通過ISO9001、14001、18001、ROHS、FCC、CE等質量管理體系認證資質。
目前，很多廠家在書架箱和一些小音箱的保真和輸出方面的技術取得了較大的提升，但是在它的物理屬性方面卻沒有什么改變。涉及到覆蓋模式控制的時候，音箱的尺寸仍然是一個問題。應用中，倒相式音箱和線陣列備受關注。這并不奇怪——因為它們又大又響，還非常有魅力。但這類設備若沒有一只兩分頻揚聲器系統作為補聲是不行的，該兩分頻揚聲器系統可以由一只12英寸或者15英寸的低音單元和一只號角組成。小型兩分頻音箱日常工作時可以用于主擴聲，不管是舞臺監1聽、鼓聲補聲、前區補聲還是裝在支架上補聲。
揚聲器系統尺寸
使用者利用這些音箱的特性是理所當然的，但如果能真正理解它們的指向特性及其工作原理，那么，使用起來就會得到更出色的效果。
1、決定覆蓋模式分配的因素
小型音箱的指向性經常被標注為90°×60°或者其他不確定的參數。不過90°×60°是什么頻率的指向性呢?當然不是從DC(0Hz)到20kHz。有四個主要因素決定著這些揚聲器系統的覆蓋模式分配，分別是錐形驅動器、高音號角、分頻器以及箱體。
下面依次分析這些因素，評估一下各自的作用。列舉這些因素之前，先回顧一些基本知識。
任何設備的指向性對聲波的影響直接與該設備的大小及聲波的長短成比例關系。為理解這一關系，深入了解給定頻率的正弦波大小至關重要。
溫度為72攝氏度時，海平面的聲波約以1130英尺每秒的速度傳播。用赫茲來表示頻率活每秒產生的圓周(正弦波)。如果波的頻率是1HZ，波長為1130英尺，從邏輯上計算，10HZ的波頻率其波長為113英尺，100HZ的波頻率其波長為11.3英尺，1000HZ的波頻率其波長為1.13英尺，依次類推。
只要給出頻率，就能算出波長，這并不難。有一種老套的“秘訣”叫“5-2-1法則”：
20HZ=50英尺，50HZ=20英尺，100HZ=10英尺，200HZ=5英尺，500HZ=2英尺，1000HZ=1英尺，2000HZ=0.5英尺，5000HZ=0.2英尺，10000HZ=0.1英尺。
這樣表示雖然不完全準確，但適用于應急時的計算。物理學表明一個聲源尺寸比波長大，為的是增強期其指向性控制。
2、控制問題
注意，對前導向揚聲器系統而言，其低頻驅動單元控制聲波分布的方式就是錐形驅動器直徑(較少一部分通過邊界效應控制)。
100HZ時，相對于10英寸的波長來說驅動器尺寸顯得很小，幾乎沒有指向性可言。
若頻率逐漸增加，達到1000HZ時，12英寸的驅動器不會突然影響聲波的輻射角度控制模式，而是跟驅動器本身的尺寸一致。然而，隨著頻率變得越來越高，波長越來越短，其影響也越來越明顯。
在這個頻率點，錐體驅動器實際上產生大約90度的水平指向性。但因為輻射模式是圓錐形的(驅動器是圓的)，所以，不會產生60度的特定垂直角度。
隨著頻率的增加，驅動器對輻射模式的影響力度越來越大，直到高頻段聲輻射開始出現“波束”形狀。等波束窄到一定程度時，就會在分頻點之上。
這主要影響到箱體的極圖特性，尤其在垂直區域，所以，這里討論分頻點指的是從1000HZ-1500HZ這個頻段。
3、決定波長的因素
號角設計中有好幾個因素使它能夠在給定的頻率點實現輻射圖案控制。其中一些因素包括喉管的幾何結構、長度以及開口比率等。但最顯著的因素是喇叭口的尺寸(與錐形驅動器的影響因素一樣，都是尺寸問題)。
喇叭口尺寸必須足夠大以便能決定波長，從而在該頻率點提供完整的指向性。如果一只號角的喇叭口尺寸是寬6英寸、高3英寸，1000HZ時就接近全指向。
只有水平面頻率達到2000HZ，垂直面頻率達到3000HZ時才會影響聲波。3000HZ以上的輻射角度為90度*60度，但低頻段幾乎沒有指向性。
錐形驅動器和號角本身只是老套的設備，并不新奇。但將兩者結合使用就具挑戰性。首先設計到物理抵消問題。典型的2分頻箱體中，驅動單元是一只位于另一只上面，而且兩只單元的縱向距離可能也不同。
盡管可以利用延1時對軸線上的兩只驅動單元進行時間校準，其他一些垂直角度也會使來自號角和錐形驅動器的到達時間產生偏離。因為帶通和驅動器的垂直分布圖案在分頻點區域會交疊，因此，在軸線外的任何垂直角度都有可能聽到兩只驅動器反相后發出的聲音。這就意味著必定會產生波瓣和空值。
基于驅動器抵消模式控制，分頻點斜度，疊加以及延1時分布設置等，這些波瓣的方向和靈敏度會變動，但只是在多驅動器的箱體內發生，而且這些聲源彼此分開。
如果將一只音箱放在它傍邊，水平方向產生的現象是一樣的。那地面監1聽音箱呢，會有什么現象?
同軸音箱中出現重現現象只有一種原因。
因為聲源之間沒有垂直偏移，使用者只能糾正錐形驅動器和號角驅動器的聲源間的深度變化量，而且這個距離跟軸外的聽音位保持恒定。權衡之計就是多種同軸設計使用圓錐形驅動單元作為號角來產生高頻。對于監1聽音箱或近場場所也許可行，但是，如果擴聲，往往需要更精1確的覆蓋角度控制。
4、擋板、邊界
指向性問題的最后一個因素就是箱體本身，以及箱體安裝所產生的邊界效應。當空間減少，音箱往里輻射時就會產生分數空間負載。低頻是全向的所以音箱放在地板上時，低頻輻射空間就有效地減少了一半。這就在半球體上額外產生了3DB的輸出。
在給定的頻率點上，如果音箱箱體上的擋板足夠大，那么，就可以將它實為邊界，產生半個空間載荷。有時候這叫“擋板效應”。如今的箱體中，擋板往往不及安裝在其內部的驅動器尺寸大，因為首先要考慮的是重量、支架為止、吊掛硬件等因素。
