无线传声器消除干扰的解决方案

caiqu · 发表于 2016-6-25 09:26:34

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1 前言

　在演播厅整个扩声系统时，使用无线传声器拾音，调音台的输出有干扰声，影响扩声效果。经过分析，出现干扰的缘由是因为无线接收机使用的电源与调音台使用的电源不共地，存在一定的电势差，这样市电的干扰信号即可通过无线接收机至调音台，再从调音台电源保护地传输至市电的保护地，为干扰信号的传输构成了一个电路回路。同时在利用AM700音频测试仪对整个回路进行测试时，发现有50 Hz和其谐波存在，即干扰信号。要消除干扰，只需把电路回路断开，干扰信号就无法传输。通过分析总结出消除干扰的两种方案：一为断开接收机电源插头的电源保护地消除干扰；二为断开接收机输出音频信号屏蔽线消除干扰。

　 2 分析并查找干扰源
　当接收机接上市电后，将调音台的输入电平增加到一定数值时，即出现干扰声。查找说明书，正常工作时接收机的平衡输出阻抗为30 Ω，关闭接收机时，输出阻抗为高阻，而调音台的输入阻抗为高阻抗，正常工作设备互联时，阻抗应为高阻抗输入，低阻抗输出。于是把关闭接收机电源和打开接收机电源两种状态的干扰作了比较，发现前者的干扰电平比后者大，而且传声器的开关也影响干扰的电平。为了排除接收机设备的原因，把接收机的电源接人工艺电，正常工作时，未发现有干扰。综合上述分析和试验，把最后产生干扰的原因确定为市电的干扰。

　2.1查找干扰源
　通过AM700音频测试仪对接收机断电、加电和加电并开启传声器三种情况进行测试，结果如下。
　1)接收机断电情况
　接收机的电源线接入市电，输出音频线缆接人调音台的niic输入端，调音台输出音频信号接入AM700音频测试仪的输入端，如图1所示。

图1 接收机断电的测试连接法

把输入推子放置0位置，顺时针旋转trim旋钮至约12 dB位置；此时输出的电平为-60.5 dB，频率为150 Hz、450 Hz等。trim越大，干扰越明显，如图2所示。

图2 接收机断电的测试结果

　2)接收机加电情况
　测试的连接方法与图1-样，只是接收机的状态处于打开。
　把输入推子放置0位置，顺时针旋转trim旋钮至约35 dB位置；此时输出的电平为-50.5 dB，频率为150 Hz、450 Hz等。trim越大，干扰越明显。

　3)接收机加电、开启传声器情况
　把输入推子放置O位置，顺时针旋转tnm旋钮至约28 dB位置；此时输出的电平为-59 dB，频率为150 Hz、450 Hz等。tnm越大，干扰越明显。

　结合上述三种情况，在测试过程中，随着输入电平增大，干扰电平也不断增大。从傅立叶分析图3可看出，干扰存在的电平很小，只是在增大输入电平时，同时增加了干扰电平。第三种情况为正常工作时，产生干扰的频率和电平，所以在使用传声器的过程中，干扰声是比较大的，会影响到扩声效果。对于第一、二两种情况比较，前者易出现干扰，因为无线接收机与调音台为级联的方式，接收机的输出阻抗为30 Ω，调音台的输入阻抗为高阻抗，市电的干扰噪声从接收机通过音频线缆传输至调音台进行放大。

图3 MIC开启的测试连接

　2.2确定解决方案
　分析考虑是不是可以在调音台的输入端并联一个小值电阻，将干扰噪声屏蔽。由于接收机的输出阻抗为低阻抗，所以选择33 Ω电阻，并联在调音台输入端，如图4所示，测试所得数据如下。

图4 接入并联电阻的测试连接

　1)接收机的电源线接入市电，关闭接收机，输出音频线缆接入调音台的rmc输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端；把输入推子放置0位置，顺时针旋转trim旋钮至36 dB左右位置，此时输出的电平为-61 dB，频率150 Hz、450 Hz等。

　　2)打开接收机的电源，输出音频线缆至调音台的mi。输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端；把输入推子放置O位置，顺时针旋转trim旋钮至50 dB左右位置；此时输出的电平为-58 dB，频率为150 Hz、450 Hz、950 Hz等。

　3)打开接收机的电源，开启传声器，输出音频线缆至调音台的nii。输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端；把输入推子放置-2位置，顺时针旋转tnm旋钮至50 dB左右位置；此时输出的电平为-60.2 dB，干扰频率为60 Hz、450 Hz、950 Hz、742 Hz等。

　综上所述，并联电阻后，干扰频率的电平减小很多，但同时也衰减了音频信号电平，具体比较如表1所示。

表1 并联电阻前后的比较

　3解决方案的实施
　3.1断开接收机电源插头的电源保护地消除干扰
　断开接收机电源插头的电源保护地后，分三种情况对系统进行测试。
　1)接收机的电源线接入市电，关闭接收机，输出音频线缆至调音台的mic输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端；把输入推子放置7位置，顺时针旋转trim旋钮至50 dB左右位置；此时输出的电平为-59 dB，频率为150 Hz、450 Hz等。

　2)打开接收机的电源，输出音频线缆至调音台的rmc输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端；把输入推子放置2.5位置，顺时针旋转trim旋钮至50 dB左右位置；输出的电平为-43.5 dB，频率为150 Hz、450 Hz、950 Hz、2 078 Hz、4278 Hz和5 549 Hz等。

　3)打开接收机的电源，开启传声器，输出音频线缆至调音台的mic输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端，把输入推子放置0位置，顺时针旋转trim旋钮至50 dB左右位置，此时输出的电平为-46.5 dB，频率为60 Hz、450 Hz、950 Hz、742 Hz等。

　3.2断开接收机输出声频信号屏蔽线
　1)接收机的电源线接入市电，关闭接收机，输出音频线缆至调音台的mic输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端，把输入推子放置7位置，顺时针旋转trim旋钮至50 dB左右位置；此时输出的电平为-58.6 dB，频率为150 Hz、450 Hz等。

　2)打开接收机的电源，输出音频线缆至调音台的mic输入端，调音台输出音频信号至AM700音频测试仪的输入端，把输入推子放置0位置，顺时针旋转trim旋钮至50 dB左右位置；此时输出的电平为-46 dB。

　3)打开接收机的电源，开启传声器，输出音频线缆接入调音台的mic输入端，调音台输出音频信号接入AM700音频测试仪的输入端，把输入推子放置0位置，顺时针旋转trim旋钮至50 dB左右位置；此时输出的电平为-47 dB，频率为60 Hz、450 Hz等。

　3.3两种解决方案的比较
　对以上两种解决方法测得的数据，具体比较如表2所示。

表2 两种解决方案的比较

　4总结
　经过上述分析，出现干扰的缘由是因为无线接收机使用的电源与调音台使用的电源不共地，存在一定的电势差，市电的干扰信号即可通过无线接收机至调音台，再从调音台电源保护地传输至市电的保护地，为干扰信号的传输构成了一个电路回路。针对如何消除干扰信号，提出了两种方案，主要目的是断开干扰的传输回路，方案一为断开接收机电源插头的电源保护地消除干扰；方案二为断开接收机输出音频信号屏蔽线消除干扰。不管用哪种方案来解决干扰问题，都必须要保证设备机壳接地，保护设备和人身安全。

　经过测量，演播厅无线接收机的机壳和音频地接在一起，这样就可以通过断开接收机电源插头的电源保护地来消除干扰，同时设备机壳也接入音频地，保护设备和人身安全。

　有些设备机壳是和电源保护地接在一起，就可以采取断开音频信号屏蔽线来消除干扰，此时设备机壳和电源保护地接在一起，也可以保护设备及人身安全。具体采用哪种方案，取决于设备的机壳接地情况，因地制宜。

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