有源音響噪聲的來源和處理方法

有源音響的噪聲問題經(jīng)常困擾我們，其實(shí)只要認(rèn)真分析和排查，絕大多數(shù)的音響噪聲都是可以自行解決的。這里簡(jiǎn)單的分析一下音響產(chǎn)生噪聲的原因，以及自行排查方法，可供新手需要時(shí)參考。這種故障除了高音喇叭損壞外，還可能是信號(hào)線斷，或者是高音放大的集成塊損壞。 音響使用不當(dāng)時(shí)有多種情況會(huì)造成有雜音，比如信號(hào)受到干擾、接口或者連接線接觸不良、音響本身質(zhì)量較差等等。 一般來說，音響的噪音按來源大致可分為電磁干擾、機(jī)械噪聲和熱噪聲等。比如，有源音響的放大器、變壓器等部件都一起放置于音箱本身的內(nèi)部，互相干擾產(chǎn)生的噪音就不可避免。另外，很多音響噪聲是由于信號(hào)線和接插頭的接觸不良或者短路造成的，保持各接插件的優(yōu)良接觸性能是保障音響正常工作的必要條件。比如一些連續(xù)的嘟嘟聲，基本上就是信號(hào)線或者接插頭的問題，可以通過互換箱等手段進(jìn)行排查解決。下面介紹一些其他幾種噪聲的來源和處理方法。

音響電路PCB數(shù)字地和模擬地的隔離

音響電路PCB數(shù)字地和模擬地的隔離 如何降低數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)間的相互干擾呢？在設(shè)計(jì)之前必須了解電磁兼容(EMC)的兩個(gè)基本原則：個(gè)原則是盡可能減小電流環(huán)路的面積；第二個(gè)原則是系統(tǒng)只采用一個(gè)參考面。相反，如果系統(tǒng)存在兩個(gè)參考面，就可能形成一個(gè)偶極天線(注：小型偶極天線的輻射大小與線的長(zhǎng)度、流過的電流大小以及頻率成正比)；而如果信號(hào)不能通過盡可能小的環(huán)路返回，就可能形成一個(gè)大的環(huán)狀天線(注：小型環(huán)狀天線的輻射大小與環(huán)路面積、流過環(huán)路的電流大小以及頻率的平方成正比)。有的用戶可能會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，使用音箱時(shí)會(huì)不定期的發(fā)出“噼里啪啦”的噪音，但使用耳機(jī)時(shí)又十分正常。在設(shè)計(jì)中要盡可能避免這兩種情況。 有人建議將混合信號(hào)電路板上的數(shù)字地和模擬地分割開，這樣能實(shí)現(xiàn)數(shù)字地和模擬地之間的隔離。盡管這種方法可行，但是存在很多潛在的問題，在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中問題尤其突出。關(guān)鍵的問題是不能跨越分割間隙布線，一旦跨越了分割間隙布線，電磁輻射和信號(hào)串?dāng)_都會(huì)急劇增加。在PCB設(shè)計(jì)中常見的問題就是信號(hào)線跨越分割地或電源而產(chǎn)生EMI問題。

只有將數(shù)字信號(hào)布線在電路板的模擬部分之上

只有將數(shù)字信號(hào)布線在電路板的模擬部分之上或者將模擬信號(hào)布線在電路板的數(shù)字部分之上時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾。出現(xiàn)這種問題并不是因?yàn)闆]有分割地，真正的原因是數(shù)字信號(hào)的布線不適當(dāng)。在使用時(shí)，左右聲道的本來是分離的，但現(xiàn)在卻因?yàn)殄e(cuò)位，造成在使用的時(shí)候時(shí)通時(shí)斷，這就產(chǎn)生的“霹靂啪啦”的噪音。PCB設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一地，通過數(shù)字電路和模擬電路分區(qū)以及合適的信號(hào)布線，通常可以解決一些比較困難的布局布線問題，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生因地分割帶來的一些潛在的麻煩。在這種情況下，元器件的布局和分區(qū)就成為決定設(shè)計(jì)優(yōu)劣的關(guān)鍵。如果布局布線合理，數(shù)字地電流將限制在電路板的數(shù)字部分，不會(huì)干擾模擬信號(hào)。對(duì)于這樣的布線必須仔細(xì)地檢查和核對(duì)，要保證遵守布線規(guī)則。否則，一條信號(hào)線走線不當(dāng)就會(huì)徹底破壞一個(gè)本來非常不錯(cuò)的電路板。 在將A/D轉(zhuǎn)換器的模擬地和數(shù)字地管腳連接在一起時(shí)，大多數(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器廠商會(huì)建議：將AGND和DGND管腳通過的引線連接到同一個(gè)低阻抗的地上(注：因?yàn)榇蠖鄶?shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片內(nèi)部沒有將模擬地和數(shù)字地連接在一起，必須通過外部管腳實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字地的連接)，任何與DGND連接的外部阻抗都會(huì)通過寄生電容將更多的數(shù)字噪聲耦合到IC內(nèi)部的模擬電路上。按照這個(gè)建議，需要把A/D轉(zhuǎn)換器的AGND和DGND管腳都連接到模擬地上，但這種方法會(huì)產(chǎn)生諸如數(shù)字信號(hào)去耦電容的接地端應(yīng)該接到模擬地還是數(shù)字地的問題。