音響系統(tǒng)的所有設(shè)備必須進(jìn)入同一個公共的接地網(wǎng)絡(luò),其作用是建立屏蔽系統(tǒng)。對音響系統(tǒng)的信噪比指標(biāo)影響最大的是感應(yīng)干擾,這種干擾可分為電場干擾和電磁場干擾兩種。其中,電場干擾是由高壓交變電場對音響系統(tǒng)的影響,從而引起其靜電分布產(chǎn)生相應(yīng)的變化造成的,這種交變電場作用在系統(tǒng)的前級,經(jīng)各級電路的放大后,會產(chǎn)生不容忽略的噪聲電平。
使用良導(dǎo)體(如銅、鋁等)將設(shè)備屏蔽起來,并將其靜電引入大地,即可有效地抑制此類干擾。電磁場下擾一般是由交變磁場作用在音頻線路上,并形成電磁感應(yīng)造成的。屏蔽此類干擾,一般可使用高磁導(dǎo)率的材料,如鐵氧體、坡莫合金及各種軟鐵磁材料等。
兩種感應(yīng)干擾噪聲的頻譜通常為50Hz或60Hz的工頻及其各次諧波。高壓輸電線、高壓電虹燈等高壓電器設(shè)備所輻射出的多為電場,而變壓器、調(diào)光器等電器設(shè)備輻射出的則多為電磁場。由于這兩類干擾通常都是同時存在的,所以音響系統(tǒng)的抗干擾屏蔽應(yīng)使用對電場和電磁場都具有良好屏蔽作用的軟鐵磁材料等。
專業(yè)音響設(shè)備一般都是用金屬外殼封裝起來的,其抗干擾性通常不會有問題。信號傳輸線則應(yīng)注意必須使用專門的音頻同軸電纜,此類電纜的屏蔽層覆蓋率在90%以上,并且是由鐵質(zhì)材料制成的,所以具有良好的抗干擾能力。而射頻電纜(此類電纜的屏蔽層為銅質(zhì),抗電磁干擾能力較差)或泄漏通信電纜(此類電纜屏蔽層覆蓋率較低)等,則不宜用于音響系統(tǒng)的信號傳輸。整個接地網(wǎng)絡(luò)由兩部分組成,一部分是屏蔽系統(tǒng),另一部分為公共接地系統(tǒng)。
1.屏藏系統(tǒng)
音響設(shè)備的鐵質(zhì)外殼和信號饋線的屏蔽層的作用是將言響系統(tǒng)的所有部件都屏蔽起來。一般的音響系統(tǒng)都是由多臺分立設(shè)備串接起來的鏈路系統(tǒng)。如果其屏蔽系統(tǒng)也是依其音響系統(tǒng)設(shè)備中信號的走向串接成鏈狀,則稱其為鏈?zhǔn)浇拥胤绞健?br /> 由于屏蔽系統(tǒng)是由內(nèi)阻較高的鐵質(zhì)材料制作的,當(dāng)其上出現(xiàn)較強(qiáng)的交變靜電感應(yīng)時,就會因整個系統(tǒng)的電荷平衡速度較慢而產(chǎn)生電勢;此電勢影響到音響設(shè)備前級,會產(chǎn)生一定的噪聲電平,即地阻干擾。此類T擾在鏈路較長的音響系統(tǒng)上尤為明顯。因此,在復(fù)雜的音響系統(tǒng)中,應(yīng)避免使用鏈?zhǔn)浇拥胤绞?而應(yīng)使用星式接地方式。
星式接地方式,就是將音響系統(tǒng)的屏蔽鏈路劃分成盡量小的段,每一段都通過單獨的導(dǎo)線接到一個公共地端上,以避免地阻干擾現(xiàn)象。屏蔽的分段通常是以一臺設(shè)備為單位,而饋線的屏蔽層則應(yīng)一端接地,最好是在信號傳輸線的末端接地。設(shè)備的共地接線應(yīng)盡量短、粗,并宜使用高導(dǎo)電率的銅質(zhì)或鋁質(zhì)導(dǎo)線,導(dǎo)線的一端可接在設(shè)備外殼的接地螺釘上,另一端應(yīng)在盡量靠近系統(tǒng)前級(如調(diào)音臺),集中接到一起后,就近與接地裝置相連。
另外,星式接地方式還可通過電源線的接地端進(jìn)行。此時,系統(tǒng)的接地網(wǎng)絡(luò)將集中于電源插板上。當(dāng)然,用此方式接地時,所有設(shè)備的電源線都必須帶有接地端;如遇到有個別設(shè)備的電源線沒有接地端,也可另用一導(dǎo)線將其與電源插板的地端相連。不能讓信號傳輸回路進(jìn)入饋線的屏蔽層。這一點在非平衡式的信號傳輸線上尤其要注意,一定要用三芯同軸電纜,以便其信號端和接地端都走屏蔽層內(nèi)的導(dǎo)線。
2.接地
接地在音響工程中不僅起到防止觸電事故的作用,而且對防止干擾、提高整個系統(tǒng)的信噪比有著不容忽視的作用。為了防止通過地線將某些干擾引入音響系統(tǒng),高響系統(tǒng)要設(shè)置專用的接地線,盡量不要與其他設(shè)備共用一根地線,尤其是可控調(diào)光設(shè)備。
1)真地   真地,也就是接大地。屏蔽系統(tǒng)對電磁場的抗干擾作用與其是杏接大地是沒有關(guān)系的;而對于電場干擾的屏蔽,則必須接人地,屏蔽才起作用:因而在有強(qiáng)電場干擾,或較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱龊袭?dāng)中,屏蔽系統(tǒng)必須處于真地狀態(tài)。音響設(shè)備解蔽系統(tǒng)的真地,一般可借用電源系統(tǒng)的真地裝置,但在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱龊袭?dāng)中,必須使用單獨的真地裝置。
2)一點接地 音響設(shè)備的接地原則是確保整個接地系統(tǒng)是“等電位”,接地的各點不應(yīng)有電位差,因此接地點不應(yīng)構(gòu)成回路。在工程上采用“一點接地”的方式來確保上述基本要求。
在系統(tǒng)中信號的參考零電平稱為信號地:埋設(shè)于地下的地線稱為“真大地”;而設(shè)備的外殼構(gòu)成機(jī)殼地,有時也稱為保護(hù)接地。在音響工程中,應(yīng)將所有的信號地匯集于一點,通常是匯集于調(diào)音臺,其連接是借助于信號電纜的金屬編織屏蔽網(wǎng)層。此時應(yīng)注意信號地需以調(diào)音臺為中心呈輻射狀連至各個設(shè)備,不能有地線回路。外殼地的匯集點通常是19in機(jī)架,它匯集各設(shè)備的外殼接地端及管線工程中鐵管的接地。同樣,外殼地也自19in機(jī)架一點呈輻射狀,不可有回路。最后用粗銅線將調(diào)音臺的信號地匯集點與機(jī)架上的外殼地匯集到為音響系統(tǒng)專門埋設(shè)的地線上。
接地網(wǎng)絡(luò)絕對不能出現(xiàn)有閉環(huán)回路的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生閉環(huán)回路的原因一般是由于多條信號線的屏蔽層兩端接地,或是在屏蔽層與電源地端之間形成的。這些由閉環(huán)回路所形成的大線圈,當(dāng)受到其他電器設(shè)備輻射出的交變磁場的作用時,必然會出現(xiàn)工頻感應(yīng)電流,產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲干擾。為了保證系統(tǒng)不出現(xiàn)地環(huán)路的結(jié)構(gòu),要求其各設(shè)備之間只能有一條接地導(dǎo)線互連。
設(shè)備之間的所有的音頻電纜屏蔽層都采用一端接地(話筒電纜除外)。接地導(dǎo)線最好使用銅芯線材,每臺設(shè)備都應(yīng)有自己的接地線,不能將多臺設(shè)備的接地端用一根導(dǎo)線串聯(lián)起來,再引入真地裝置。效果器設(shè)備的接地,最好是通過效果處理的輸入接門進(jìn)行,也就是說,應(yīng)盡量靠近信號鏈路的前級接地。
信號饋線的屏蔽層如果需要一端接地,則其接地的最優(yōu)方式一般是取信號傳輸線的末端接地(鏈?zhǔn)浇拥叵到y(tǒng)除外),而對于平衡與非平衡端口之間的接地,則接地端就應(yīng)選擇平衡的一端。
3.方法
固定安裝的擴(kuò)聲系統(tǒng)由于采用上述機(jī)殼地、信號地各自集于一點,然后再從機(jī)架和調(diào)音臺上將其引至接真地端的方法。因此在設(shè)備連接中應(yīng)該注意卡依連接器上的外殼地不要和屏蔽層的金屬編織網(wǎng)層相連,也不要使金屬網(wǎng)層碰到卡依插的外殼:否則,這樣的接地方式就會造成有“地線回路”影響接地效果。
對于經(jīng)常移動的系統(tǒng),有時采用在單件設(shè)備上將信號地與外殼地接于一點的方法。此時,用卡依插上的外殼地端與信號地(1腳)相連。在這樣的系統(tǒng)中,與真地連接端只能取自調(diào)音臺一點,否則也將出現(xiàn)“地線環(huán)路”。
總而言之,接地的原則是使整個接地系統(tǒng)成為一個等電勢體,不允許存在地線環(huán)路。在工程中若出現(xiàn)交流聲等問題,應(yīng)首先從接地是否合理著手考慮解決的方法。