电台直播室噪声及其排除探析

董玉洁

河北省丰润区广播电视台

电台直播室噪声及其排除探析

董玉洁

河北省丰润区广播电视台

录音演播室的噪声，一般是指与录制节目内容无关的声音。由于直播室不同于一般的技术用房，对噪声有严格的要求，噪声应低于40dB。噪声比较不容易解决的问题就在于不能很准确地找出问题存在的根本。在直播室音频系统中，由以调音台为中心的若干子系统组成，包括音频工作站，CD机等。常用电话线路传输音频广播直播信号，还要向远端的发射系统传输信号，这些远距离的连接，必然会产生噪声。

1 噪声的分类

对于直播室内部设备而言，噪声可以分为以下四类：

①设备内部的电路噪声：音频设备都有一项指标——信噪比。由于内部电子元件建立的电噪声，在一台设备独自工作时，能够达到要求的指标，然而当多台设备级连时，噪声就会积累增加。实践应用中，有些低档次的民用音频设备，内部电源滤波不好，使得设备本身的交流噪声很大，在音频系统中有时会形成很严重的噪声。

②电磁辐射打扰噪声：环境的杂散电磁波辐射打扰，通讯设备的高频电磁波辐射打扰、周围环境的电脉冲辐射，都会通过音频传输线直接混入传输信号中形成噪声、或穿过屏蔽不良的机器设备的外壳打扰机内电路建立打扰噪声。

③电源打扰噪声：城市电网由于各种照明设备、动力设备等共同接入，形成了一个十分严重的打扰源。如接在统一电网中的调控设备、空调等设备会在电源线路上建立尖峰脉冲、浪涌电流。不同频率的波纹电压，通过电源线路窜入音频设备的供电电源，总会有一部分打扰噪声无法通过音频设备的电源电路滤除，将会在设备内部形成噪声。尤其是统一电网中的电磁兼容性达不到要求的大功率设备，是打扰音频噪声的主要理由。

④接地回路噪声：在直播室音频系统中不同的子系统都有各自独立的接地系统，2个系统一旦地线相连，必然会形成接地噪声，所以要求各音频设备必须有良好的接地，接地音频广播系统电阻要求小于4欧姆。否则，音频系统中设备由于各种辐射和电磁感应建立的感应电荷将不可以流入大地，从而形成噪声电压叠加在音频信号中。

2 噪声的排除方法

对于设备原因产生的噪声，排除的办法有：

①系统的正确连接

在音频系统中，一般连接的设备很多。不同设备有不同的接口形式，使用的接插件各不相同。有平衡和不平衡的输入输出形式，为有效地屏蔽外界的电磁辐射干扰，必须统一使用屏蔽电缆并采用正确的方法连接。众所周知，当音频信号传输采用平衡式传输方式时，则外部干扰源对电缆内的2 根信号线的每根线产生的共模干扰电平对地环路几乎相等。在设备内部放大器的输入端，2根信号线上的共模电压将换成差模电压而相互抵消，形成不了干扰电压。所以应尽可能使用平衡式的连接方式。在与不平衡的输出设备连接时，可直接用单芯屏蔽电缆，将平衡设备的端口和不平衡设备的端口连接。而不采用平衡-不平衡变换器。屏蔽层感应的噪声混入到音频信号中，从而增加噪声。这将是引入噪声的一个主要途径。建议采取的方法是，无论采用平衡或不平衡的传输，都采用双芯屏蔽电缆，并且屏蔽层只在平衡输出或输入的一端接地。当两端都是不平衡的连接时，如果传输距离较远，最好使用平衡--不平衡转换器或音频隔离变压器转换为平衡式传输。现在的音频设备的连接普遍采用电压跨接方式连接。即所有音频设备的线路输出都是低阻输出，而作为负载的线路输入端则都采用高阻抗输入，除了功放和音箱的连接外，一般不需要专门考虑阻抗匹配。

②良好的接地处理

为使带屏蔽层的电缆能够屏蔽外界的杂散电磁干扰。屏蔽层必须要有正确的连接和良好的接地。首先应设有专门的地线，且接地电阻小于4欧姆。不能采用电源的零线作为音频系统设备的地线。最简单的办法是用一根一米长左右的钢管或铝合金管插入地下，效果很好。一般的系统都是有多台设备通过电缆连接起来的链路系统，很容易由其屏蔽系统组成链式接地方式。当某台设备上产生电磁辐射或静电感应噪声时，会由于传输线的屏蔽层和铁质设备外壳组成的接地系统使得整个系统产生感应电压，进而使系统产生一定的噪声电平，此类干扰在链路较长的音频系统上尤为明显。所以系统要尽量避免使用链式接地方式，而应使用星型接地方式。即每一台设备通过专门的地线接到统一接地点上，这就要求连接所有设备的音频电缆的屏蔽层要一端接地。如果信号传输线两端的屏蔽层都接地，必然形成接地回路。当该回路受到其它设备的电磁辐射干扰时，在电缆的屏蔽层必然会出现感应电流，以致产生严重的干扰噪声，形成地回路噪声干扰。

③系统的隔离

由于直播室不同的子系统都有各自独立的接地系统，每个子系统一旦地线相连，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会增大，甚至用了非屏蔽传输线等，就容易引入大量的外界电磁场辐射干扰噪声。在实际应用中，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，但当多个子系统互连后，即使用了单端屏蔽接地或长线分段接地处理，也没有办法解决长距离传输造成的辐射干扰噪声，所以多个子系统的地线不得相连。

④电源净化

为了隔离公共电网形成的干扰噪声，最好或一般采用隔离净化电源或隔离变压器，隔离变压器或净化电源的接地端一定要保证有可靠、良好的接地。否则隔离的效果不好。要和一些干扰较强的大功率电器隔离，单独供电，或在音频设备的电源输入端加装滤波器将干扰噪声滤除。有时也可以通过改变单相供电的音频设备的火线和零线输入的位置，找到噪声最小的一种连接插法。这样也可以使一些噪声干扰降低，还要注意音频传输线不得和电源线平行布线，要将音频线和电源线交叉布线，也可降低交流噪声干扰。

噪声产生的原因是多种多样的，在直播室的选择上要考虑固体传声和空气传声。固体传声主要是由于房间的固有频率与外界噪声的频率产生谐振，通过房间结构传入的噪声；空气传声主要是通过空气传播，经过门窗、工艺管道、空调管道传入的噪声。所以，直播室的地点选在相对安静的环境里隔音效果良好，外来噪声干扰力求少；房间铺吸音材料，以吸收高频谐波的噪声；导播室应和直播室分开，从导播室门进入后再进入直播室门，形成了一个简易的声闸，门体也要用吸音材料完全包裹，做到启闭方便、无声，利于隔离外界的声音干扰；直播室与导播室用5～6mm厚的双层平板玻璃隔开。地面铺设厚地毯增加吸音效果。

此外，对于音频制作软件的降噪功能，由于降噪本身对信号频率有巨大影响，所以应根据实际需求考虑是否启用。降噪按照信号处理方式，可被分为非互补型原理和互补型原理两类，非互补型降噪的原理是随信号中高频成分的多少改变可变通频带的宽窄；只在还放音频通道里降噪。互补型降噪指两次量值相等且完全相反的信号处理过程，即编码与解码过程。应该明确这样一个概念：此时的降噪本身是一个对于频域的处理，采样降噪的“采样”只是相对于简单使用滤波器进行降噪而言更为合理细致地“分析”了到底什么频率是需要“降”的，从而确定一个模式，进行运算降噪。降噪本身从某种意义上讲必然引起声音不同程度的畸变，所以采样降噪里各个参数的设定显得尤为重要。这一点，需要制作人员在长期的工作中总结经验，以达到合理的信噪比。

音频系统噪声形成的机理较为复杂，针对系统噪声产生的主要原因，进行解决尤其重要。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.003