音频系统噪声源分析及排除方法

图4 地回路形成示意图

接地回路噪声
在音频系统中，必须要求整个系统有良好的接地，接地电阻要4欧姆。否则音频系统中设备由于各种辐射和电磁感应产生的感应电荷将不能够流入大地，从而形成噪声电压叠加到音频信号中。
在不同设备的地线之间由于接地电阻的不同而存在地电位差，或在系统的内部接地存在回路时，则会引接地噪声，2个不同的音频系统互连时，也有可能产生噪声，噪声是由 2个系统的地线直接相连造成的。
设备内部的电路噪声
由于内部电子元件产生的电噪声在一台设备单独工作时，可以达到要求的指标。但是当多台设备级连时其噪声就会积累增加。实践应用中，有些低档次的设备会因为内部电源滤波不良，使得设备本身的交流声增大，在系统中有时会形成很严重的噪声。

排除噪声的办法
系统的正确连接
在音频系统中，一般连接的设备很多。不同设备有不同的接口形式，使用的接插件各不相同。有平衡和不平衡的输入输出形式，为有效地屏蔽外界的电磁辐射干扰，必须统一使用屏蔽电缆并采用正确的方法连接。
众所周知，当音频信号传输采用平衡式传输方式时，则外部干扰源对电缆内的2 根信号线的每根线产生的共模干扰电平对地环路几乎相等。在设备内部放大器的输入端，2根信号线上的共模电压将换成差模电压而相互抵消，形成不了干扰电压。所以应尽可能使用平衡式的连接方式。
在与不平衡的输出设备连接时，可直接用单芯屏蔽电缆，将平衡设备的端口和不平衡设备的端口连接。而不采用平衡--不平衡变换器。屏蔽层感应的噪声混入到音频信号中，从而增加噪声。这将是引入噪声的一个主要途径。建议采取的方法是， 无论采用平衡或不平衡的传输，都采用双芯屏蔽电缆，并且屏蔽层只在平衡输出或输入的一端接地, 如图1。 当两端都是不平衡的连接时，如果传输距离较远，最好使用平衡--不平衡转换器或音频隔离变压器转换为平衡式传输，如图2所示。现在的音频设备的连接普遍采用电压跨接方式连接。即所有音频设备的线路输出都是低阻输出，而作为负载的线路输入端则都采用高阻抗输入，除了功放和音箱的连接外，一般不需要专门考虑阻抗匹配。

良好的接地处理
为使带屏蔽层的电缆能够屏蔽外界的杂散电磁干扰。屏蔽层必须要有正确的连接和良好的接地。实践中，所有的设备悬浮，是在没有专门的地线条件下最常采用的一种措施。
但这是一种极不稳定的工作状态，往往会产生不稳定的随机噪声，所以整个系统要良好接地。首先应设有专门的地线，且接地电阻小于 4欧姆 。不能采用电源的零线作为音频系统设备的地线。在室外场所，可以考虑埋设临时性地线，最简单的办法是用一根一米长左右的钢管或铝合金管插入地下，并做侵盐处理，效果很好。
一般的系统都是有多台设备通过电缆连接起来的链路系统。很容易由其屏蔽系统组成链式接地方式。当某台设备上产生电磁辐射或静电感应噪声时，会由于传输线的屏蔽层和铁质设备外壳组成的接地系统使得整个系统产生感应电压。进而使系统产生一定的噪声电平，此类干扰在链路较长的音频系统上尤为明显。所以系统要尽量避免使用链式接地方式， 而应使用星型接地方式。 即每一台设备通过专门的地线接到统一接地点上，这就要求连接所有设备的音频电缆的屏蔽层要一端接地。接屏蔽层处各设备的地线通过专门的导线一个接地点连接，如图3所。

如果信号传输线两端的屏蔽层都接地，必然形成接地回路。当该回路受到其它设备的电磁辐射干扰时，在电缆的屏蔽层必然会出现感应电流，以致产生严重的干扰噪声，形成地回路噪声干扰，如图 4 所示。