音響噪音的種種原因與解決方法(下)
2013.07.24

三、機械雜音及熱噪聲

 

(一)機械噪聲

有源音箱將音箱與放大器集成在一起,因此有部分噪聲是特有的。

 

最常見的機械噪音來源是電源變壓器。前面說過,電源變壓器工作過程是“電—磁—電”轉換的過程,電磁轉換過程中,除產生磁洩露外,交變磁場會引起鐵芯震動。老式鎮流器日光燈工作時鎮流器會發出嗡嗡聲,使用日久後聲音還會增大,就是因為鐵芯受交變磁場吸斥而引發震動。

 

製作精良的變壓器,鐵芯壓的很緊,同時在下線前要經過真空浸漆工藝處理,交變磁場引起的鐵芯震動很小;如變壓器鐵芯鬆動、未壓實,通電時引起的振動 會比較強(想像一下理髮店的電推子)。許多低價變壓器為節約工時僅做“蘸”漆而未做“真空浸漆”處理,鐵芯振動更嚴重。音箱箱體有一定的助聲腔作用,變壓 器振動引起的空氣擾動傳導到揚聲器振膜上,聽起來與電磁干擾引起的噪音非常相似。年前修理一套交流聲嚴重的有源音箱,遍查電路找不到原因,無意中將揚聲器 連線碰斷,噪音幾乎未降低,最終確認是變壓器作怪。

 

這種情況在有源音箱上是普遍存在的,變壓器品質高低只對最終引起的振幅大小有影響,即使價格非常昂貴的電源變壓器也存在振動,因此絕大多數有源音箱主箱噪音水平遜於副箱。

 

電源變壓器導致的機械雜音防治措施比較簡單,可根據實際情況以下幾點作為參考:

 

1.選擇品質較好、工藝嚴謹的變壓器,降低變壓器自身振動,這也是最有效的措施

 

2.在變壓器與固定板之間增加減震層,選用彈性的軟性材料如橡膠、泡棉等,切斷變壓器與箱體之間的震動耦合通道。

3.選擇有一定功率裕量的變壓器,變壓器工作越接近額定上限,震動越大。功率裕量大的變壓器不易出現磁飽和,長期工作穩定性好,發熱量相對較小。

 

還有種常見的機械噪聲來源於電位器。市售有源音箱絕大多數使用旋轉式碳膜電位器,隨使用時間的推移,電位器金屬刷與膜片之間會因灰塵沉積、膜片磨損產生接觸不良,在轉動電位器時會有很大的噪音產生,磨損嚴重的電位器甚至在不轉動時也會有噪聲。

 

還有些較特殊的動態雜音需簡述一下:

部分有源音箱箱板之間接合不牢靠,或是用家自行拆箱後未壓緊安裝螺絲,在播放動態稍大的音樂時有雜音產生;或是由於加工手段不完善,箱體存在不同程度的漏氣;倒相管兩端未做雙R或指數型開口,大動態時氣流在此急劇壓縮、膨脹產生噪聲。

 

(二)熱噪聲

有源音箱電路部分由電阻、電容等無源器件和IC、晶體管等有源器件組成,電子元件在正常工作狀態下必然會產生屬於元件自身特有的“本底噪聲”,也就是常說的熱噪聲。熱噪聲屬廣譜熱噪聲,主要集中在中高頻,反映在聽感上一般多是高音單元中發出的“嘶嘶”聲。

 

無源器件導電部分存在大量的游離態電子,游離態電子數量與溫度有直接關係,溫度越高,數量也越多。游離態電子運動可視為無序運動,與正常有序的信號 電流相比而言可視為雜波。IC等有源器件游離態電子數量遠大於無源器件,有源器件具有放大作用,因此有源器件熱噪聲要高於無源器件。

 

熱噪聲同樣是無法根治的,防治手段主要是更換元件以及降低元件工作負荷。更換元件是指採用低噪聲元件,如金屬膜電阻熱噪聲要低於碳膜電阻,碳膜電阻熱噪聲低於碳質電阻,低噪聲、低溫漂IC熱噪聲好過通用IC等。

 

另外,加強散熱措施、降低工作溫度也是降低熱噪聲、增強工作穩定性的有效手段,一般甲類功放噪聲及零漂遜於甲乙類功放。工作溫度過高不僅僅是噪聲增加,對於有源器件來說,還意味著漏電流、增益的不穩定,對功放的長期穩定工作不利。

 

 

 

 

參考文獻:
1壯振邦 2003 從年輕消費者觀點探討 燈光 電子產品之介面設計
2王柏村、李雨軒、張志偉 2002 銅鑼振動與聲音特性之探討
3林振陽 1997 從消費者生活型態探討組合 音響 設計

 

資料來源:電子天下

 


 

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