扩声系统的噪声分析及处理方法
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１扩声 系统 噪 声 的分类 扩 声 系统 中 噪声 的来 源 ， 一 般可 分 为三 个方 面 （ １ ） 人为噪声 。 扩声系统人为噪声主要来 自于声源信号之外的信 号干扰 ， 外 台信 号 、 开 关 接 触 噪声 、 工业 点火 辐 射 等 是 主 要 的人 为 噪 声来源 ； （ ２ ） 自然 噪声 。 自然噪 声 则主 要来 自自然 界 中存 在 的 电磁 波 ， 闪电、 雷击 、 电暴等； （ ３ ） 内部噪声 。内部噪声与扩声系统设备零部件 相 关 ，设 备 运行 过 程 中 的电子 热 运动 与半 导 体 载流 子 变化 等 均可 能 形 成 内部 噪 声 上 述 三种 噪 声类 型 中的 部分 噪声 具 有 明 确 的规 律 与 特 征 ， 在 理 论上是可以有效控制与消除的。 但更多的噪声 的特征是较为随机的 ， 难 以对 其 产 生与 影 响进 行 有效 的 控制 ， 这 种 噪声 被称 为随 机噪 声 。 随 机噪声是当前扩声系统噪声分析与处理的主要对象 ，这些随机噪声 大 致 可分 为 三类 ： （ １ ） 单 频 噪声 。扩声 系 统单 频 噪声 产 生于 连 续波 干 扰 ， 在 特征 上 呈现已调正弦波特征 ， 但振幅 、 频率以及初始相位不规律。此类噪声 频 带极 窄 ， 频 率位 置 可实 测 获得 。 （ ２ ） 脉 冲 噪声 。 脉 冲噪声 来 自于偶 然 出现 的 大振 幅 、 短 时 间 的离 散 脉 冲 ， 此 类 噪 声 的 主要 特 征 是 噪 声 大 、 时间短 ， 同 时邻 近 冒充 噪声 间存 在 一定 的安静 时段 。在 噪声 频 谱 上 ， 脉 冲 噪声 频谱 较 宽 ， 强度 与频率 成 反 比。 常见 的 冒充 噪 声包 括 电气 干 扰， 雷 电 干扰 、 电力线 感 应等 。 （ ３ ） 起 伏 噪声 。 起伏 噪 声 主要 是热 噪声 、 散 弹 噪声 等 为主 的噪声 类 型 ，这些 噪 声受 所 处 环境 条 件 的影 响较 为 明显 ，具 备一 定 的 动态 随机 特 征 。 根据 上 述 随机 噪声 的分 析可 知 ， 单频 噪 声 的控 制 较为 容 易 ； 脉 冲 噪 声 安静 期 较 长 ， 对 扩声 系统 影 响 较 小 ； 起 伏 噪 声难 以避 免 ， 且 持 续 作 用 。 因此 ， 随机 噪 声是 影 响扩 声 质量 的主要 因素 之一 。 ２扩 声 系统 噪 声产 生 的原 因 ‘ ２ ． １电磁 辐射 干 扰 问题 扩 声 系 统 所 处 环 境 中其 他 设 备 的使 用 均 可 能 形 成 杂 乱 的 电磁 波 辐 射 干扰 ， 如 移动 电话 等 通 讯设 备 的 电磁 波干 扰 ， 电梯 、 空调 、 电焊 等脉冲辐射干扰等均会经 由音频传输线路直接与声音传输信号相混 合 在 扩声 系 统 中形 成 噪声 ，或 电 磁波 辐 射穿 越设 备 屏 蔽干 扰设 备 内 部 电路 形 成 噪声 。在 电路 控制 设 备较 为 复杂 的场合 ，如大 型 演播 厅 等， 如 果 没有 采 取有 效 的屏 蔽 与接 地 处理 ， 扩 声 系统 将受 到 其 他设 备 的极 大影 响 ， 噪 声 问题将 极 为 突 出 。 ２ ． ２ 电源 干扰 问题 扩 声 系统 噪 声 干扰 的另 一来 源为 设 备 电源 ， 电源 线 路上 形 成 的 脉 冲、 电流、 电压 等 也会 借 助线 路 进入 音 响设 备 对声 音 质量 噪 声不 良 影 响 。通 常 ， 扩声 系 统具 备 相应 的电 源干 扰过 滤 与屏 蔽 构 建 ， 但 部 分 扩 声 系统 在 质量 或 设计 不 理 想 的情况 下 ，将 无 法全 面 消 除 电源干 扰 的影 响 。 此外 ， 区域 电 网 中的 电磁 兼容 性 未达 到 扩声 系 统使 用 要求 的 情况下 ， 也 会 形 成 噪声 干扰 。 ２ ． ３ 接地 回路 电压 问题 扩 声 系统 使 用过 程 中 ， 系 统 接地 应 达 到 指 定标 准 ， 接 地 电 阻应 ＜ ４ ｎ。否 则 ， 扩 声 系 统 在外 界 辐 射或 感 性 作用 下 产 生 的 电荷 将 无法 有 效 导 出进 人 大地 ，在设 备 系统 中积 累叠 加对 音 频信 号 形成 干 扰 。 同 时， 不同设备 的接地线路间电阻存在差值 的情况下 ， 电位差将形成干 扰 电压 ， 与之 相 对应 的接地 回路 也会 形成 噪 声 干扰 。 ２ ． ４ 设备 内部 的 电路 问题 信 噪 比是 扩 声 系 统设 备使 用设 计 与 制 造 过 程 中衡 量 噪 声 控 制 水 平 的 重要 指标 ， 在 设 备 噪声 干 扰存 在 的情 况下 ， 信 号 水平 远 高 于噪 声 强 度 对于 扩声 效 果 的影 响 较为 薄 弱 。但 当前 扩声 系 统设 备 通 常 为 级 练 使用 ， 同一 空 间 回路 中存 在 多个 扩声 设 备 ， 部分 设 备单 独 使用 时 其 信 噪 比能 够达 标 ， 但 多个 使 用 条件 下则 会 出 现 明显 的噪 声积 累。 出 现 此 类 问题 的 主要 原 因是 设 备 内部 电路 问题 ，电路 设 计 与制 造不 合
技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ７ 年 第２ 期
科 技 创 新 扩 Biblioteka 系统 的噪 声分析 及处 理 方法
马 亚洲
（ 江苏崇德电子有限公 司 ， 江 苏 江阴 ２ １ ４ ４ ０ ０ ） 摘 要： 噪声是扩声系统使用过程 中常见的问题类型之一 ， 噪声的存在不仅影响扩声效果 ， 干扰人们对于扩 声内容的正常辨识与 接收 ， 同时噪 声分 贝水平 过 高也存 在 着 伤 害 听力 系统 的危 险 。 因此 ， 分析 扩 声 系统 的噪 声成 因 ， 提 出相应 处理 方 法 排 除噪 声的 不 艮影 响 ， 就成 了人 们 重 点关 注 的 内容 。 文章 在 阐述 扩 声 系统噪 声 类 型 的基 础 上 ， 详 细分 析 了噪 声 的 形成 原 因 并提 出 了相 应 的处 理方法， 旨在 提 供 一 定 的参 考 与借 鉴 。
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１扩声 系统 噪 声 的分类 扩 声 系统 中 噪声 的来 源 ， 一 般可 分 为三 个方 面 （ １ ） 人为噪声 。 扩声系统人为噪声主要来 自于声源信号之外的信 号干扰 ， 外 台信 号 、 开 关 接 触 噪声 、 工业 点火 辐 射 等 是 主 要 的人 为 噪 声来源 ； （ ２ ） 自然 噪声 。 自然噪 声 则主 要来 自自然 界 中存 在 的 电磁 波 ， 闪电、 雷击 、 电暴等； （ ３ ） 内部噪声 。内部噪声与扩声系统设备零部件 相 关 ，设 备 运行 过 程 中 的电子 热 运动 与半 导 体 载流 子 变化 等 均可 能 形 成 内部 噪 声 上 述 三种 噪 声类 型 中的 部分 噪声 具 有 明 确 的规 律 与 特 征 ， 在 理 论上是可以有效控制与消除的。 但更多的噪声 的特征是较为随机的 ， 难 以对 其 产 生与 影 响进 行 有效 的 控制 ， 这 种 噪声 被称 为随 机噪 声 。 随 机噪声是当前扩声系统噪声分析与处理的主要对象 ，这些随机噪声 大 致 可分 为 三类 ： （ １ ） 单 频 噪声 。扩声 系 统单 频 噪声 产 生于 连 续波 干 扰 ， 在 特征 上 呈现已调正弦波特征 ， 但振幅 、 频率以及初始相位不规律。此类噪声 频 带极 窄 ， 频 率位 置 可实 测 获得 。 （ ２ ） 脉 冲 噪声 。 脉 冲噪声 来 自于偶 然 出现 的 大振 幅 、 短 时 间 的离 散 脉 冲 ， 此 类 噪 声 的 主要 特 征 是 噪 声 大 、 时间短 ， 同 时邻 近 冒充 噪声 间存 在 一定 的安静 时段 。在 噪声 频 谱 上 ， 脉 冲 噪声 频谱 较 宽 ， 强度 与频率 成 反 比。 常见 的 冒充 噪 声包 括 电气 干 扰， 雷 电 干扰 、 电力线 感 应等 。 （ ３ ） 起 伏 噪声 。 起伏 噪 声 主要 是热 噪声 、 散 弹 噪声 等 为主 的噪声 类 型 ，这些 噪 声受 所 处 环境 条 件 的影 响较 为 明显 ，具 备一 定 的 动态 随机 特 征 。 根据 上 述 随机 噪声 的分 析可 知 ， 单频 噪 声 的控 制 较为 容 易 ； 脉 冲 噪 声 安静 期 较 长 ， 对 扩声 系统 影 响 较 小 ； 起 伏 噪 声难 以避 免 ， 且 持 续 作 用 。 因此 ， 随机 噪 声是 影 响扩 声 质量 的主要 因素 之一 。 ２扩 声 系统 噪 声产 生 的原 因 ‘ ２ ． １电磁 辐射 干 扰 问题 扩 声 系 统 所 处 环 境 中其 他 设 备 的使 用 均 可 能 形 成 杂 乱 的 电磁 波 辐 射 干扰 ， 如 移动 电话 等 通 讯设 备 的 电磁 波干 扰 ， 电梯 、 空调 、 电焊 等脉冲辐射干扰等均会经 由音频传输线路直接与声音传输信号相混 合 在 扩声 系 统 中形 成 噪声 ，或 电 磁波 辐 射穿 越设 备 屏 蔽干 扰设 备 内 部 电路 形 成 噪声 。在 电路 控制 设 备较 为 复杂 的场合 ，如大 型 演播 厅 等， 如 果 没有 采 取有 效 的屏 蔽 与接 地 处理 ， 扩 声 系统 将受 到 其 他设 备 的极 大影 响 ， 噪 声 问题将 极 为 突 出 。 ２ ． ２ 电源 干扰 问题 扩 声 系统 噪 声 干扰 的另 一来 源为 设 备 电源 ， 电源 线 路上 形 成 的 脉 冲、 电流、 电压 等 也会 借 助线 路 进入 音 响设 备 对声 音 质量 噪 声不 良 影 响 。通 常 ， 扩声 系 统具 备 相应 的电 源干 扰过 滤 与屏 蔽 构 建 ， 但 部 分 扩 声 系统 在 质量 或 设计 不 理 想 的情况 下 ，将 无 法全 面 消 除 电源干 扰 的影 响 。 此外 ， 区域 电 网 中的 电磁 兼容 性 未达 到 扩声 系 统使 用 要求 的 情况下 ， 也 会 形 成 噪声 干扰 。 ２ ． ３ 接地 回路 电压 问题 扩 声 系统 使 用过 程 中 ， 系 统 接地 应 达 到 指 定标 准 ， 接 地 电 阻应 ＜ ４ ｎ。否 则 ， 扩 声 系 统 在外 界 辐 射或 感 性 作用 下 产 生 的 电荷 将 无法 有 效 导 出进 人 大地 ，在设 备 系统 中积 累叠 加对 音 频信 号 形成 干 扰 。 同 时， 不同设备 的接地线路间电阻存在差值 的情况下 ， 电位差将形成干 扰 电压 ， 与之 相 对应 的接地 回路 也会 形成 噪 声 干扰 。 ２ ． ４ 设备 内部 的 电路 问题 信 噪 比是 扩 声 系 统设 备使 用设 计 与 制 造 过 程 中衡 量 噪 声 控 制 水 平 的 重要 指标 ， 在 设 备 噪声 干 扰存 在 的情 况下 ， 信 号 水平 远 高 于噪 声 强 度 对于 扩声 效 果 的影 响 较为 薄 弱 。但 当前 扩声 系 统设 备 通 常 为 级 练 使用 ， 同一 空 间 回路 中存 在 多个 扩声 设 备 ， 部分 设 备单 独 使用 时 其 信 噪 比能 够达 标 ， 但 多个 使 用 条件 下则 会 出 现 明显 的噪 声积 累。 出 现 此 类 问题 的 主要 原 因是 设 备 内部 电路 问题 ，电路 设 计 与制 造不 合
技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ７ 年 第２ 期
科 技 创 新 扩 Biblioteka 系统 的噪 声分析 及处 理 方法
马 亚洲
（ 江苏崇德电子有限公 司 ， 江 苏 江阴 ２ １ ４ ４ ０ ０ ） 摘 要： 噪声是扩声系统使用过程 中常见的问题类型之一 ， 噪声的存在不仅影响扩声效果 ， 干扰人们对于扩 声内容的正常辨识与 接收 ， 同时噪 声分 贝水平 过 高也存 在 着 伤 害 听力 系统 的危 险 。 因此 ， 分析 扩 声 系统 的噪 声成 因 ， 提 出相应 处理 方 法 排 除噪 声的 不 艮影 响 ， 就成 了人 们 重 点关 注 的 内容 。 文章 在 阐述 扩 声 系统噪 声 类 型 的基 础 上 ， 详 细分 析 了噪 声 的 形成 原 因 并提 出 了相 应 的处 理方法， 旨在 提 供 一 定 的参 考 与借 鉴 。