与系统噪声的抑制方法及信号线正确连接
来源：音响技术
在广播设备系统中，正确连接广播设备闻的信号线可提高信号传输的质量，如果连接不正确或不恰当，即使是性能良好的设备也难以发挥其优秀的品质。接地是抑制噪声和防止干扰、提高可靠性的重要技术措施。正确的接地能抑制干扰对系统的影响，又能抑制广播设备向外辐射干扰；反之，错误的接地会引入严重的干扰，甚至使广播设备无法正常工作。
1噪声的来源
(1)系统设备本身的固有噪声
目前广播设备单机技术指标都很高，有很低的本机噪声指标，但多台设备连接时，噪声会积累增加。
(2)外部电磁辐射干扰引起的噪声
手机、对讲机等通信设备的高频电磁波干扰，周围环境的空调、电梯、电焊等电脉冲辐射，以及灯光控制采用可控硅整流设备所产生的辐射，都会通过音频传输线直接混入传输信号中形成噪声，或穿过屏蔽不良机器设备的外壳干扰机内电路产生干扰噪声。
(3)电源干扰噪声
广播设备外部干扰，除电磁波辐射方式外，电源部分引入干扰噪声是另一个产生噪声的主要原因。由于各种照明设备、动力设备、控制设备共同接入，形成十分严重的干扰源。如接在同一电网中的灯光调控、空调、电机等设备，会在电源线路上产生尖锋脉冲、浪涌电路，不同频率纹波电压，通过电源线路串入广播设备的供电电源，总会有一部分平扰无法通过广播设备的电源电路有效地滤掉。尤其在同一电网中存在电磁兼容性达不到要求的大功率设备，是干扰广播设备的主要原因。
(4)接地回路噪声
在广播设备中，整个系统必须有良好的接地，要求接地电阻小于4 Ω。否则，在广播系统中设备由于各种辐射和电磁感应产生的电荷不能够流人大地，从而形成噪声电压叠加在音频信号中。
如果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，或者系统的内部接地存在回路，则会引起接地噪声。2个不同的设备互连时，也有可能产生噪声，由于设备的地线直接相连而造成。
2接地系统
2.1保护接地
保护接地是为防止绝缘损坏造成广播设备带电危及人身安全而将电气设备的外壳与地牢固连接的保护装置，有接地和接零两种方式。保护接地的目的是使广播设备与大地间存在低阻抗的电流通路，以保证人身安全和广播设备安全。接地是否有效取决于接地电阻，他与接地装置、接地土壤状况及环境条件因素有关，阻值越小越好，一般要求在10 Ω以下。
广播设备最好使用质量良好的单独的地线。不良的地线既不安全也易产生接地噪声，不要把220 V电源的零线和广播音频信号的地混淆。若把这两个点处理为一点，会给广播设备系统带来50 Hz交流声干涉。
2.2过压保护接地
这是为防雷电而设置的接地保护装置。使用最广泛的防雷装置是避雷针和避雷器。避雷针通过铁塔或建筑物钢筋入地，避雷器则通过专用地线入地。避雷器在每年雷雨季节来临之前必须检查，防止失效。
2.3屏蔽接地
屏蔽接地是为防止电磁感应而对音频线的屏蔽金属外皮、广播设备的金属外壳、屏蔽罩等进行接地的一种防护措施。在所有接地中，屏蔽地最复杂。因为屏蔽本身既可防外界干扰，又可能通过他对外界构成干扰，而在设备内部各元件之间也须防电磁干扰。
信号馈线的屏蔽层如果需要一端接地，则其接地的最优方式一般是取信号传输线的末端接地，而平衡与非平衡端口之间的接地，则接地端应选择平衡的一端。一定要防止在屏蔽线的两端接地而形成回路，造成干扰。 
屏蔽不良、接地不当引起的干扰主要有2种。
(1)交流干扰，主要由交流电源引起。对交流干扰的防护，通常对电源进行滤波或在电源变压器初次级间加屏蔽层并接地。在大的杂散电磁场外，为防电磁干扰进行屏蔽接地十分重要。
(2)高频干扰，来自各类无线发射台的变频或超变频信号，串入广播设备后在机内得到非正常解调而形成音频干扰。
2.4信号接地
信号接地是在系统和广播设备之间，采用低阻抗的导线为各种电路提供具有共同参考电位的信号返回通路，使流经该地线的各电路信号电流互不影响。
信号接地的原则是，同一广播设备的信号输入端地与输出端地应分开，前级设备的输出地只能与后级设备的输入地相连。否则，信号可能通过地线形成反馈，引起噪声。
3广播设备连接
3.1广播设备平衡连接方式
广播设备的平衡连接方法使用广泛，是广播机房设备最常用的专业连接方法，也是现场扩声、实况转播等场合音频系统常用的连接方法。广播设备之所以采取平衡方式传输信号，是因为他抗干扰能力很强。
在平衡连接方式下，使用2根对地阻抗相等的信号线，信号在传输过程中受到干扰所产生的噪声为共模方式，即2根信号线上产生的干扰电流大小相等、极性相反，因而干扰信号互相抵消。此外，平衡方式连接使用的双芯音频线缆外径包有屏蔽层，避免外界各种杂散电磁波对音频信号的影响，所以平衡传输具有很强的抗干扰能力。
在广播设备的连接中，技术工作者习惯按照图1的接法。在信号的输入、输出两端，都把信号线红色芯线接热端“2”，白色芯线接冷端“3”，屏蔽线接地“1”。这种接法在理想环境中（无电磁干扰的情况）是可行的，但在实际机房环境中容易形成闭环回路，构成引入电路干扰的前提条件，难免受各种电磁干扰。所以在信号连接中，要尽量避免产生闭环回路。
图1 平衡与非平衡的习惯接法
图2是平衡方式的正确连接方法，在信号的输入、输出两端，分别把红色芯线接热端“2”，白色芯线接冷端“3”，屏蔽线一端悬空（输出悬空），一端接地（输入端接地）。从图2可以看出，其屏蔽层一端连接卡侬头接点“1”，另一端悬空，目的是不让屏蔽层形成回路，防止屏蔽层中的地环路电流在负载电阻上产生感应电压，形成噪声（干扰信号）进入广播设备系统。至于在输出端还是输入端接地，根据实际情况而定。通常，屏蔽层在信号输入端（低端）接地（即在信号末端接地），在信号输出端（高端）开路。原因在于，弱信号更怕干扰，屏蔽层接在电位的低点，能更好地保护弱信号，起到信号屏蔽的作用。
 图2 平衡与平衡的正确方法 3.2广播设备非平衡连接方式 广播设备一般都采取平衡方式连接，但在某些特殊情况下系统中会接人非平衡广播设备，如录音室和直播室的卡座、CD机、监听音箱等只有非平衡输入、输出端口。系统中如果非平衡广播设备的连接不正确，会影响整个系统的噪声指标。非平衡传输方式抗干扰性能比平衡传输方式差，主要原因是非平衡传输电路和传输线都存在内阻，一旦有干扰信号，就有可能在这些内阻上形成干扰电压，在系统中引起不良噪声。 广播设备的非平衡连接端子一般为大二芯插头或莲花头，他们只有2个接点，一个是信号端，一个是地端。平衡输入（输出）与非平衡输出（输入）配接时，如图3所示，在信号线的输出端，把大二芯插头的尖端与平衡输入端的卡侬插头“2”连接，把大二芯插头的外壳与平衡输入端的卡侬插头“3”连接，卡侬插头“3”脚与“1”脚短接，大二芯插头的屏蔽层剪断不接，避免形成地回路，引起干扰；用双芯屏蔽线缆进行非平衡传输时，屏蔽层连接方法同平衡广播设备接法一样，仍是在信号末端与地短接，原理与平衡方式相同。这种非平衡接法的优点是，能将外界的电磁干扰降到最低，避免用屏蔽层传输信号，使之真正起到信号屏蔽作用。注意不要采取单芯线连接，即用音频线的芯线连接设备的“信号”端，用线缆屏蔽层连接信号回路的“地”端，这种连接方法会使得干扰信号容易通过屏蔽层进入系统，产生噪声。  图3 非平衡和平衡的连接 4抑制噪声的措施和方法 (1)系统广播设备选用性能指标好、抗干扰能力强的产品。广播设备的抗扰能力决定于噪声的抑制力，受广播设备的电路、制造工艺及所用材料的制约。选用广播设备其抗干扰能力强，但价格往往很高，但为达到良好的效果，在经济许可的条件下，应尽可能地选购高档的广播级产品。 (2)无论是采用平衡连接方式，还是采用非平衡连接方式，都要注意屏蔽层的接地点，如果连接点不正确，会使线缆间屏蔽层形成回路。因此，在机房设备安装过程中，不要图方便而随意焊接屏蔽线，否则易形成闭环回路，引起系统噪声问题。防止闭环回路形成的有效方法：(1)屏蔽层一端接地（一般在信号输入端），另一端开路；(2)分清机壳接地点、信号接地点和真地点几种接地点。广播设备系统工作中，周围环境有强电磁场干扰时，信号线缆容易受空中电磁波的影响，产生系统噪声。所以，必须将屏蔽层与信号地一起接入真地，把干扰信号短路掉，如图4所示。  图4 机壳地、信号地、真地连接 (3)所有的电力电缆及信号电缆均穿金属管保护，起到一定的屏蔽作用。金属管必须连成一体，中间不能断开，终端接地，另一端悬浮不接地。电力电缆与信号电缆不能平行走线，2种不同类型的信号线（信号不同或电平不同）要相互远离。严格划分系统的输入输出信号和其他信号，用不同的多股电缆分别传送不同的信号，即相同的信号用同一跟电缆传送。 (4)系统的隔离 电台常常用电话线路传输音频广播直播信号，由于不同的子系统都有各自独立的接地系统，两个系统一旦地线相连，必然形成接地噪声。另一方面，由于传输的距离较长，传输线屏蔽层的接地电阻传输的距离较长，传输线屏蔽层的接地电阻增加，容易引入大量的外界电磁场辐射干扰噪声。 在实践中，如果每个系统单独工作，噪声可通过合理的连线和接地控制在允许的电平内，但2个子系统互连后，即使用单端屏蔽接地、长线分段接地处理，也没有办法解决长距离传输造成的辐射干扰噪声，尤其用庞大的电话网络传输时。这时最好的措施是采用隔离的办法，在2个系统间加装音频隔离变压器使之互相隔离，如图5所示，2个系统的地线不得相连。  图5 系统间的间隔处理 (5)电源的净化 设计供电电源时，应设计单独电源变压器；无条件时可独立一组电源供电，与空调、照明灯光等设备分开，或采用隔离电源变压器，亦或在广播设备的电源输入端加装滤波器将噪声滤掉。 |
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