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音频系统接地与信号干扰问题的分析与解决--

音频系统接地与信号干扰问题的分析与解决

1引言

音响工程施工中经常会遇到交流声问题，其实交流声主要是由接地不正确引起的。在音频系统中，

接地是抑制噪声和防止干扰、保证设备电磁兼容性、提高可靠性的重要技术措施。正确的接地既能抑制

干扰的影响，又能抑制设备向外发射干扰；反之，错误的接地会引入严重的干扰，甚至使设备无法正常工

作。

2音响系统的接地方式

2.1保护接地

保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全，将电气设备的外壳与地之间牢固连接的保护

装置。保护接地的目的是为了使设备与大地之问有一条低阻抗的电流通路，以保证人身和设施的安全。

接地是否有效取决于接地电阻的大小，阻值越小越好。接地电阻与接地装置、接地土壤状况以及环境条

件等因素有关。一般要求接地电阻在4Q以下。切忌不能简单地把“地”接在零线上！零线和地线不是

一个概念。在电力电源中，零线是电源的回路。当三相平衡时，零线的电位基本等于地线的电位。但

如果三相不平衡，零线与地之间有一定电位差，这样的零线不能起到保护作用。所以零线不能与地线用

同一条线，必须有单独的、与大地良好连接的专用地线。

2.2屏蔽接地

屏蔽接地是为防止电磁感应而对音频线的屏蔽，是金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩等进行接

地的一种防护措施。这个“地”要良好地接在大地上。

2.3信号接地

信号接地是在系统和设备之问，采用低阻抗的导线为系统电路提供共同参考电位。这个地不是接在

真正的大地上，它只是参考电位。在非平衡音频信号传输中，信号地线是传输音频信号的回路。电子

平衡信号传输中也需要信号接地，只有音频变压器平衡信号传输不需要信号接地。有时，信号地和屏蔽

地共用一根线，这要特别注意！因为交流声很可能因连接错误而产生，这时的“地”就一定要和大地等电位，

也就是相当于屏蔽接地和信号接地的两用地线。

3引发系统交流声的机理

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重复接地，也可理解为“地线环路”（这个“地”是指信号地线）是引起交流声的主要原因。在音响系

统中不能有多余的地线，也就是同一个接地点只允许接一根地线。除地线引起的交流声干扰以外，另一

种交流声是来自电源供电的干扰，还有来自空间电磁辐射的干扰和布线不合理产生的于扰。

4设备地线的处理方式

设备本身有多个接地，机箱的接地是保护接地，输入输出的接地是信号接地，都是必需的。但如果

他们简单地通过导线直接接地，就形成了重复接地的环路，会引起交流声。如何解决这个矛盾呢？答案

比较复杂。专业功放的机箱接地是可以断开的。一般专业功放的后面都有接地开关，其可断开机箱（保

护接地）与地（这里指信号接地）的连接。为什么要断开这个接地呢？因为工程中的机柜有接地保护（机

柜必须接大地），功放的机箱和机柜是连接的，如再接地就重复了。如遇见没有接地开关的设备，可想

办法断开机箱与机内的信号接地。如没有机柜，功放的接地开关应闭合，其他设备的外壳也应良好地接

大地。

5音响系统的平衡和非平衡

非平衡又叫单端输入或单端输出，有1个信号端和1个参考端（地）。平衡又叫双端输入或双端输

出，有2个信号端（正相、反相），有没有参考端（地）要根据变压器平衡和电子平衡的实际情况而定。

5.1变压器平衡

变压器平衡是真正意义上的平衡，具有极高的共模抑制比（共模电压可高达接近变压器的极问绝缘电

压），输入输出完全隔离，无直流，无地线引起的交流声，接成非平衡时，反向输出端或输入端接设备电

路的信号地，增益无变化。缺点是平衡变压器造价昂贵、频响较难做到平直。平衡变压器的功率很小，

有20dB以上的裕量就可以了。由0dB=lmW为参考值计算得：20dB=100mW，再留出3dB裕量，

所以200mW的功率就足够了。平衡变压器的阻抗通常是600Ω：600Ω。变压器平衡可在传输信号

线中没有地线，实现输入与输出完全隔离。

5.2电子平衡

用电子线路做成的平衡，其共模抑制电压一般不会高于运算放大器（OP）集成电路的供电电压（约
+15V）。输入输出不隔离，有可能因重复接地引起交流声。接成非平衡输出时，反向输出端必须悬

空不能接地，且增益降低6dB。接成非平衡输入时，反向输入端必须接地不能悬空，否则容易感染噪声。

优点是造价低廉、频响较易做到平直。电子平衡在信号线传输中必须要有地线，这点不同于变压器平衡。

这个地线电位关系到系统共模抑制范围和系统参考点。电子平衡的共模抑制范围与电路供电电压有关，

音频系统接地与信号干扰问题的分析与解