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來源:ZOBO卓邦 發(fā)布日期 2021-03-18 瀏覽:
噪聲是音響擴(kuò)聲系統(tǒng)使用過程中常見的問題類型之一,噪聲的存在不僅影響擴(kuò)聲效果,干擾人們對于擴(kuò)聲內(nèi)容的正常辨識與接收,同時噪聲分貝水平過高也存在著傷害聽力系統(tǒng)的危險。因此,分析音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的噪聲成因,提出相應(yīng)處理方法,排除噪聲的不良影響,就成了人們關(guān)注的內(nèi)容。文章在闡述音響擴(kuò)聲系統(tǒng)噪聲類型的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了噪聲的形成原因,并提出了相應(yīng)的處理方法,旨在提供一定的參考與借鑒。
一、音響擴(kuò)聲系統(tǒng)噪聲的分類
音響擴(kuò)聲系統(tǒng)中噪聲的來源,一般可分為三個方面:
(1)人為噪聲。音響擴(kuò)聲系統(tǒng)人為噪聲主要來自于聲源信號之外的信號干擾,外臺信號、開關(guān)接觸噪聲、工業(yè)點(diǎn)火輻射等是主要的人為噪聲來源;
(2)自然噪聲。自然噪聲則主要來自自然界中存在的電磁波,閃電、雷擊、電暴等;
(3)內(nèi)部噪聲。內(nèi)部噪聲與音響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備零部件相關(guān),設(shè)備運(yùn)行過程中的電子熱運(yùn)動與半導(dǎo)體載流子變化等均可能形成內(nèi)部噪聲。
上述三種噪聲類型中的部分噪聲具有明確的規(guī)律與特征,在理論上是可以有效控制與的。但更多的噪聲的特征是較為隨機(jī)的,難以對其產(chǎn)生與影響進(jìn)行有效的控制,這種噪聲被稱為隨機(jī)噪聲。隨機(jī)噪聲是當(dāng)前音響擴(kuò)聲系統(tǒng)噪聲分析與處理的主要對象,這些隨機(jī)噪聲大致可分為三類:
(1)單頻噪聲。音響擴(kuò)聲系統(tǒng)單頻噪聲產(chǎn)生于連續(xù)波干擾,在特征上呈現(xiàn)已調(diào)正弦波特征,但振幅、頻率以及初始相位不規(guī)律。此類噪聲頻帶窄,頻率位置可實(shí)測獲得。
(2)脈沖噪聲。脈沖噪聲來自于偶然出現(xiàn)的大振幅、短時間的離散脈沖,此類噪聲的主要特征是噪聲大、時間短,同時鄰近冒充噪聲間存在一定的安靜時段。在噪聲頻譜上,脈沖噪聲頻譜較寬,強(qiáng)度與頻率成反比。常見的冒充噪聲包括電氣干擾,雷電干擾、電力線感應(yīng)等。
(3)起伏噪聲。起伏噪聲主要是熱噪聲、散彈噪聲等為主的噪聲類型,這些噪聲受所處環(huán)境條件的影響較為明顯, 具備一定的動態(tài)隨機(jī)特征。
根據(jù)上述隨機(jī)噪聲的分析可知,單頻噪聲的控制較為容易;脈沖噪聲安靜期較長,對音響擴(kuò)聲系統(tǒng)影響較小;起伏噪聲難以避免,且持續(xù)作用。因此,隨機(jī)噪聲是影響擴(kuò)聲質(zhì)量的主要因素之一。
二、音響擴(kuò)聲系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的原因
1、電磁輻射干擾問題
音響擴(kuò)聲系統(tǒng)所處環(huán)境中其他設(shè)備的使用均可能形成雜亂的電磁波輻射干擾,如移動電話等通訊設(shè)備的電磁波干擾,電梯、空調(diào)、電焊等脈沖輻射干擾等均會經(jīng)由音頻傳輸線路直接與聲音傳輸信號相混合在音響擴(kuò)聲系統(tǒng)中形成噪聲,或電磁波輻射穿越設(shè)備屏蔽干擾設(shè)備內(nèi)部電路形成噪聲。在電路控制設(shè)備較為復(fù)雜的場合,如大型演播廳等,如果沒有采取有效的屏蔽與接地處理,音響擴(kuò)聲系統(tǒng)將受到其他設(shè)備的大影響,噪聲問題將為突出。
2、電源干擾問題
音響擴(kuò)聲系統(tǒng)噪聲干擾的另一來源為設(shè)備電源,電源線路上形成的脈沖、電流、電壓等也會借助線路進(jìn)入音響設(shè)備對聲音質(zhì)量噪聲不良影響。通常,音響擴(kuò)聲系統(tǒng)具備相應(yīng)的電源干擾過濾與屏蔽構(gòu)建,但部分音響擴(kuò)聲系統(tǒng)在質(zhì)量或設(shè)計(jì)不理想的情況下,將無法電源干擾的影響。此外,區(qū)域電網(wǎng)中的電磁兼容性未達(dá)到音響擴(kuò)聲系統(tǒng)使用要求的情況下,也會形成噪聲干擾。
3、接地回路電壓問題
音響擴(kuò)聲系統(tǒng)使用過程中,系統(tǒng)接地應(yīng)達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn),接地電阻應(yīng)<4Ω。否則,音響擴(kuò)聲系統(tǒng)在外界輻射或感性作用下產(chǎn)生的電荷將無法有效導(dǎo)出進(jìn)入大地,在設(shè)備系統(tǒng)中積累疊加對音頻信號形成干擾。同時,不同設(shè)備的接地線路間電阻存在差值的情況下,電位差將形成干擾電壓,與之相對應(yīng)的接地回路也會形成噪聲干擾。
4、設(shè)備內(nèi)部的電路問題
信噪比是音響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備使用設(shè)計(jì)與制造過程中衡量噪聲控制水平的重要指標(biāo),在設(shè)備噪聲干擾存在的情況下,信號水平遠(yuǎn)高于噪聲強(qiáng)度對于擴(kuò)聲效果的影響較為薄弱。但當(dāng)前音響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備通常為練使用,同一空間回路中存在多個擴(kuò)聲設(shè)備,部分設(shè)備單獨(dú)使用時其信噪比能夠達(dá)標(biāo),但多個使用條件下則會出現(xiàn)明顯的噪聲積累。出現(xiàn)此類問題的主要原因是設(shè)備內(nèi)部電路問題,電路設(shè)計(jì)與制造不合理使得音響擴(kuò)聲系統(tǒng)難以進(jìn)行有效的濾波,交流噪聲較大。
三、音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的噪聲處理方法
1、維持設(shè)備的良好屏蔽
信號干擾屏蔽是能夠有效降低外界環(huán)境對于音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的不良影響,抑制交變磁場感應(yīng)作用形成的干擾信號,降低音頻線路位置交變信號的饋入。音響擴(kuò)聲系統(tǒng)通??赏ㄟ^高磁導(dǎo)率材料的使用來實(shí)現(xiàn)屏蔽目標(biāo),鐵氧體等軟磁類材料是應(yīng)用較為普遍的屏蔽材料。同時,音響擴(kuò)聲系統(tǒng)線材互連也能有效提升屏蔽效果,通過音頻同軸電纜的使用,常用擴(kuò)聲電纜屏蔽覆蓋率可達(dá)90%以上,具有理想的抗干擾能力。
2、保證設(shè)備的可靠接地
接地對系統(tǒng)的抗干擾和提高系統(tǒng)信噪比起著不可忽視的作用。為了防止通過地線將某些干擾引入系統(tǒng),音響系統(tǒng)要設(shè)置專用的地線,不可與其他設(shè)備共用地線,尤其是舞臺機(jī)械、燈光系統(tǒng)、電子屏等。接地時要做到讓接地線和大地相連,即真接地。否則對于強(qiáng)電磁場不能起到好的屏蔽作用。另外還要做到“一點(diǎn)接地”,即確保整個系統(tǒng)是等電位的,接地的各點(diǎn)不能有電勢差,也不能形成回路。
3、利用調(diào)音頻率抑制噪聲
為了將噪聲的影響降到低,可以借助調(diào)音臺上的頻率均衡旋鈕抑制噪聲。以某筆記本電腦的音頻輸出為例,設(shè)備接調(diào)音臺、VGA輸出接投影機(jī)時,噪聲頻譜主要由50Hz交流頻率及其諧波和音響系統(tǒng)的本底噪聲組成。在調(diào)音臺音量推子逐漸推大的過程中,噪聲的峰值頻率也在變化,由50.78Hz到175.78Hz再到179.69Hz,噪聲的分布也逐漸向高頻端轉(zhuǎn)移。調(diào)頻抑制噪聲可進(jìn)行如下的操作:按下低切按鈕,包括50Hz交流聲在內(nèi)的低頻噪聲的干擾。利用中頻均衡器,將以2kHz為頻率的中頻噪聲作適當(dāng)衰減,可衰減3-6dB。
4、采用恰當(dāng)?shù)慕泳€方式抑制噪聲
在音響系統(tǒng)使用過程中經(jīng)常遇到這樣的問題,當(dāng)一臺電腦連接了投影機(jī),VGA與音頻信號同時輸出,就出現(xiàn)了噪聲,或水波紋,拔掉插頭,又恢復(fù)正常。
產(chǎn)生這種情況主要是因?yàn)殡娔X和視頻設(shè)備的供電電路普遍采用開關(guān)電源,電源的地線與設(shè)備的主板的地相通,同時,這個地線又是與設(shè)備的視頻或音頻信號接口的地相通。如果音響系統(tǒng)的供電電源與視頻設(shè)備的供電電源不是同一個回路,兩個供電回路在電源的地線之間,就可能存在一定的電壓降,而這種電壓降,在視頻設(shè)備與音頻設(shè)備(電腦)沒有連接的時候,回路沒有構(gòu)成,就沒有影響。而當(dāng)視頻設(shè)備與電腦連接的時候,回路構(gòu)成,電源的地線之間的電壓就會通過視頻接口或者VGA接口的外殼,經(jīng)過視頻線或者VGA線的傳遞,輸送到電腦的音頻接口上,再發(fā)送到音響系統(tǒng),就產(chǎn)生了噪聲,有時也會在視頻設(shè)備上出現(xiàn)類似水波紋狀的干擾圖像。
從改變接線抑制噪聲的角度出發(fā),要么把視頻設(shè)備的電源與音響系統(tǒng)的電源采用共地的形式,要么斷開所有的接地,就可以這種干擾現(xiàn)象。
四、結(jié)束語
綜上所述,對于音響擴(kuò)聲系統(tǒng)噪聲的分析與處理是提升設(shè)備應(yīng)用水平,提升聽感與設(shè)備安全穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。行業(yè)工作者們應(yīng)準(zhǔn)確把握音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本工作原理,針對噪聲問題進(jìn)行深入的研究分析,選擇合理的處理方法加以解決。
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