中心議題：

• 有源音箱的噪音產生途徑
• 機械雜音及熱噪聲如何處理

解決方案：

• 降低輸入阻抗
• 增強高頻抗幹擾能力
• 注意電源變壓器安裝方式
• 金屬外殼須接地

有源音箱的噪音主要來源於三種：電磁幹擾，電線幹擾及機械雜音及熱噪聲

，本文將介紹如何預防及降低這些噪音的方法。

一、電磁幹擾
　　
電磁幹擾主要來源是電源變壓器和空間雜散電磁波。
　　
有源音箱除極少數特殊產品外

，多數是由市電提供電源
，因此必然要使用電源變壓器。電源變壓器工作過程是一個“電—磁—電”的轉換過程，在電磁轉換過程中必然會產生磁泄露，變壓器泄磁被放大電路拾取放大，最終表現為由揚聲器發出的交流聲。
　　
電源變壓器常見規格有EI型
、環型和R型
，無論是從音質角度還是從電磁泄露角度來看，這三種變壓器各有優缺點
，不能簡單判定優劣。
　　
EI型變壓器是最常見
、應用最廣的變壓器，磁泄露主要來源E與I型鐵心之間的氣隙以及線圈自身輻射。EI型變壓器磁泄露是有方向性
，如下圖所示，X、Y、Z軸三個方向上
，線圈軸心Y軸方向幹擾最強，Z軸方向最弱
，X軸方向的輻射介於Y、Z之間，因此實際使用時盡量不要使Y軸與電路板平行。
　　
環型變壓器由於不存在氣隙、線(xian)圈(quan)均(jun)勻(yun)卷(juan)繞(rao)鐵(tie)芯(xin)，理(li)論(lun)上(shang)漏(lou)磁(ci)很(hen)小(xiao)，也(ye)不(bu)存(cun)在(zai)線(xian)圈(quan)輻(fu)射(she)。但(dan)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)由(you)於(yu)無(wu)氣(qi)隙(xi)存(cun)在(zai)，抗(kang)飽(bao)和(he)能(neng)力(li)差(cha)，在(zai)市(shi)電(dian)存(cun)在(zai)直(zhi)流(liu)成(cheng)分(fen)時(shi)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)飽(bao)和(he)，產(chan)生(sheng)很(hen)強(qiang)的(de)磁(ci)泄(xie)露(lu)。國(guo)內(nei)不(bu)少(shao)地(di)區(qu)市(shi)電(dian)波(bo)形(xing)畸(ji)變(bian)嚴(yan)重(zhong)，因(yin)此(ci)許(xu)多(duo)用(yong)家(jia)使(shi)用(yong)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)感(gan)覺(jiao)並(bing)不(bu)比(bi)EI型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)好(hao)
，甚(shen)至(zhi)更(geng)差(cha)。所(suo)謂(wei)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)絕(jue)無(wu)泄(xie)露(lu)，或(huo)是(shi)因(yin)媒(mei)介(jie)誤(wu)導(dao)，或(huo)是(shi)因(yin)廠(chang)商(shang)出(chu)於(yu)商(shang)業(ye)宣(xuan)傳(chuan)需(xu)要(yao)而(er)杜(du)撰(zhuan)
，環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)磁(ci)泄(xie)露(lu)極(ji)低(di)的(de)說(shuo)法(fa)隻(zhi)是(shi)在(zai)市(shi)電(dian)波(bo)型(xing)為(wei)嚴(yan)格(ge)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)時(shi)才(cai)成(cheng)立(li)。另(ling)外(wai)，環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)還(hai)會(hui)在(zai)引(yin)線(xian)處(chu)出(chu)現(xian)較(jiao)強(qiang)電(dian)磁(ci)泄(xie)露(lu)，因(yin)此(ci)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)漏(lou)磁(ci)也(ye)是(shi)有(you)一(yi)定(ding)方(fang)向(xiang)性(xing)的(de)，實(shi)際(ji)裝(zhuang)機(ji)時(shi)旋(xuan)轉(zhuan)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)，在(zai)某(mou)個(ge)角(jiao)度(du)上(shang)獲(huo)得(de)最(zui)高(gao)信(xin)噪(zao)比(bi)。
　　
R型變壓器可簡單看做橫截麵圓型的環型變壓器，但在線圈繞製手法上有區別，散熱條件遠比環型變壓器為好
，鐵芯展開為漸開漸合型
，R型變壓器電磁泄露情況與環型變壓器類似。由於每匝線長比環型變壓器短
，能緊貼鐵心繞製，因此上述三類變壓器中R型變壓器的銅損最小。
　　
如條件允許

，可考慮為變壓器裝一隻屏蔽罩
，並做妥善接地處理
，該金屬罩隻能選用鐵性材料，一般金屬如銅
、鋁等隻有電屏蔽作用而無磁屏蔽作用，不能作為變壓器屏蔽罩。
　　
上述分析是建立在變壓器選料、製(zhi)作(zuo)精(jing)良(liang)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，實(shi)際(ji)多(duo)數(shu)市(shi)售(shou)變(bian)壓(ya)器(qi)產(chan)品(pin)由(you)於(yu)成(cheng)本(ben)壓(ya)力(li)和(he)競(jing)爭(zheng)需(xu)要(yao)
，未(wei)嚴(yan)格(ge)按(an)行(xing)業(ye)規(gui)範(fan)設(she)計(ji)，甚(shen)至(zhi)偷(tou)工(gong)減(jian)料(liao)，分(fen)析(xi)起(qi)來(lai)不(bu)可(ke)預(yu)測(ce)因(yin)素(su)較(jiao)多(duo)。首(shou)先(xian)是(shi)鐵(tie)芯(xin)材(cai)料(liao)的(de)品(pin)質(zhi)，很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)用(yong)導(dao)磁(ci)率(lv)較(jiao)低(di)的(de)H50鐵芯、邊角料甚至攙雜軟鐵製作變壓器
，導致變壓器空載電流很高，鐵損過大，空載發熱嚴重；這類變壓器為降低成本、tongshiweiyangaitiesunpiangaodailaidedianyatiaozhenglvguodawenti，dafudujianshaochucijixianquanzashu

，yijiangditongsundefangshilaijiangdidianyatiaozhenglv，zhezhongzuofagengjinyibuzengdalekongzaidianliu，erkongzaidianliupiandajiangzhijiedaozhicixielujiaju。
　　
huanxingbianyaqiwentigengfuzayixie。zhengguidehuanxingbianyaqitiexinshiyouyitiaodengkuanguigangdaijinmijuanraoercheng。haishichuyuchengbenyuanyin
，duoshudijiahuanxingbianyaqishiyongshutiaoshenzhishushishutiaoguigangdaipinjie，shenzhishiyongbianyuancanchabuqidebianjiaoliaojuanrao，raozhihaohouyongjichuangcheping，youyuhuanxingbianyaqixianquanbaoraotiexin，buzuopohuaixingjiepounanyifaxian。jixiejiagongduiguicailiaodejinggepailie、xianglinguigangdaijianjueyuandouyouyanzhongpohuai，zheyangdehuanxingbianyaqiwulunxingnenghuoloucitexingjunhuidafudujiangdi
，jishijingguotuihuochuliyewufamibuzhiliangshangdeyanzhongquexian。
　　
雜散電磁波主要來自有源音箱的功率輸出導線、揚聲器及功率分頻器、無線發射設備和計算機主機，產生原因在這裏不做深入討論。雜散電磁波在傳輸、ganyingdexingshishangyudianyuanbianyaqileisi，zasancichangpinlvfanweihenkuan，youyongjiafanyingyouyuanyinxiangmomingqimiaojieshoudaodangdidiantaiguangbojiushidianxingdezasandianciboganrao。
　　
另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)需(xu)引(yin)起(qi)重(zhong)視(shi)的(de)幹(gan)擾(rao)源(yuan)為(wei)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)。濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)在(zai)開(kai)機(ji)進(jin)入(ru)正(zheng)常(chang)狀(zhuang)態(tai)後(hou)

，充(chong)電(dian)僅(jin)集(ji)中(zhong)在(zai)交(jiao)流(liu)電(dian)峰(feng)值(zhi)時(shi)
，充(chong)電(dian)波(bo)形(xing)是(shi)一(yi)個(ge)寬(kuan)度(du)較(jiao)窄(zhai)的(de)強(qiang)脈(mai)衝(chong)

，電(dian)容(rong)量(liang)越(yue)大(da)
，脈(mai)衝(chong)強(qiang)度(du)也(ye)越(yue)大(da)，從(cong)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)角(jiao)度(du)看(kan)
，濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)並(bing)非(fei)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)，整(zheng)流(liu)管(guan)與(yu)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)之(zhi)間(jian)走(zou)線(xian)應(ying)盡(jin)量(liang)縮(suo)短(duan)，同(tong)時(shi)盡(jin)量(liang)遠(yuan)離(li)功(gong)放(fang)電(dian)路(lu)
，PCB空間不允許則盡量用地線包絡。
電磁幹擾主要防治措施：
　　[page]
1.降低輸入阻抗。
　　
電磁波主要被導線及PCB板走線拾取，在一定條件下

，導線拾取電磁波基本可視為恒功率。根據P=U＾U/R推導，感應電壓與電阻值的平方成反比
，即放大器實現低阻抗化對降低電磁幹擾很有利。例如一個放大器輸入阻抗由原20K降低至10K，感應噪聲電平將降至1/4的水平。有源音箱音源主要是電腦聲卡

、隨身聽
、MP3
，這類音源帶載能力強，適當降低有源音箱輸入阻抗對音質造成的影響非常微弱不易覺察，筆者試驗時曾嚐試將有源音箱輸入阻抗降至2KΩ，未感覺音質變化

，長期工作也未見異常。
　　
2.增強高頻抗幹擾能力
　　
針對雜散電磁波多數是中高頻信號的特點，在放大器輸入端對地增設磁片電容
，容值可在47——220P之間選取，數百皮法容值的電容頻率轉折點比音頻範圍高兩、三個數量級
，對有效聽音頻段內的聲壓響應和聽感的影響可忽略不計。
　　
3.注意電源變壓器安裝方式
　　
采用質量較好的電源變壓器，盡量拉開變壓器與PCB之間的距離，調整變壓器與PCB之間的方位，將變壓器與放大器敏感端遠離
；EI型電源變壓器各方向幹擾強度不同
，注意盡量避免幹擾強度最強的Y軸方向對準PCB。
　　
4.金屬外殼須接地
　　
對於HIFI獨立功放來說，設計規範的產品在機箱上都有一個獨立的接地點，該接地點其實是借助機箱的電磁屏蔽作用降低外來幹擾；對於常見有源音箱來說
，兼做散熱器的金屬麵板也需接地
；音量、音調電位器外殼

，條件允許的話盡量接地
，實踐證明
，該措施對工作於電磁環境惡劣條件下的PCB十分有效。

二、地線幹擾
　　
電子產品的地線設計是極其重要的

，無論低頻電路還是高頻電路都必須要個遵照設計規則。高頻、低di頻pin電dian路lu地di線xian設she計ji要yao求qiu不bu同tong
，高gao頻pin電dian路lu地di線xian設she計ji主zhu要yao考kao慮lv分fen布bu參can數shu影ying響xiang，一yi般ban為wei環huan地di，低di頻pin電dian路lu主zhu要yao考kao慮lv大da小xiao信xin號hao地di電dian位wei疊die加jia問wen題ti
，需xu獨du立li走zou線xian、集中接地。從提高信噪比、降低噪音角度看，模擬音頻電路應劃歸低頻電子電路，嚴格遵循“獨立走線、集中一點接地”原則
，可顯著提高信噪比。
　　
音頻電路地線可簡單劃分為電源地和信號地，電源地主要是指濾波

、退耦電容地線，小信號地是指輸入信號、反饋地線。小信號地與電源地不能混合，否則必將引發很強的交流聲：強電地由於濾波和退耦電容充放電電流較大（相對信號地電流），在zai電dian路lu板ban走zou線xian上shang必bi然ran存cun在zai一yi定ding壓ya降jiang，小xiao信xin號hao地di與yu該gai強qiang電dian地di重zhong合he，勢shi必bi會hui受shou此ci波bo動dong電dian壓ya影ying響xiang，也ye就jiu是shi說shuo，小xiao信xin號hao的de參can考kao點dian電dian壓ya不bu再zai為wei零ling。信xin號hao輸shu入ru端duan與yu信xin號hao地di之zhi間jian的de電dian壓ya變bian化hua等deng效xiao於yu在zai放fang大da器qi輸shu入ru端duan注zhu入ru信xin號hao電dian壓ya

，地di電dian位wei變bian化hua將jiang被bei放fang大da器qi拾shi取qu並bing放fang大da，產chan生sheng交jiao流liu聲sheng。增zeng加jia地di線xian線xian寬kuan、背錫處理隻能在一定程度上減弱地線幹擾，但收效並不明顯。有部分未嚴格將地線分開的PCB由於地線寬、走線很短，同時放大級數很少
、退耦電容容量很小
，因此交流聲尚在勉強可接受範圍內
，隻是特例，沒有參考意義。
　　
需注意的是，變壓器電磁幹擾引發的交流聲頻率一般為50HZ左右，而地線布線不當導致的交流聲，由於整流電路的倍頻作用頻率約為100HZ
，仔細區分還是可以察覺的。
　　
正確的布線方法是，選擇主濾波電容引腳作為集中接地點，強、弱信號地線嚴格區分開，在總接地點彙總。

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。前麵說過，電源變壓器工作過程是“電—磁—電”轉(zhuan)換(huan)的(de)過(guo)程(cheng)，電(dian)磁(ci)轉(zhuan)換(huan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，除(chu)產(chan)生(sheng)磁(ci)泄(xie)露(lu)外(wai)，交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)會(hui)引(yin)起(qi)鐵(tie)芯(xin)震(zhen)動(dong)。老(lao)式(shi)鎮(zhen)流(liu)器(qi)日(ri)光(guang)燈(deng)工(gong)作(zuo)時(shi)鎮(zhen)流(liu)器(qi)會(hui)發(fa)出(chu)嗡(weng)嗡(weng)聲(sheng)，使(shi)用(yong)日(ri)久(jiu)後(hou)聲(sheng)音(yin)還(hai)會(hui)增(zeng)大(da)，就(jiu)是(shi)因(yin)為(wei)鐵(tie)芯(xin)受(shou)交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)吸(xi)斥(chi)而(er)引(yin)發(fa)震(zhen)動(dong)。
　　
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（想象一下理發店的電推子）。許多低價變壓器為節約工時僅做“蘸”漆而未做“真空浸漆”處chu理li
，鐵tie芯xin振zhen動dong更geng嚴yan重zhong。音yin箱xiang箱xiang體ti有you一yi定ding的de助zhu聲sheng腔qiang作zuo用yong
，變bian壓ya器qi振zhen動dong引yin起qi的de空kong氣qi擾rao動dong傳chuan導dao到dao揚yang聲sheng器qi振zhen膜mo上shang，聽ting起qi來lai與yu電dian磁ci幹gan擾rao引yin起qi的de噪zao音yin非fei常chang相xiang似si。年nian前qian修xiu理li一yi套tao交jiao流liu聲sheng嚴yan重zhong的de有you源yuan音yin箱xiang，遍bian查zha電dian路lu找zhao不bu到dao原yuan因yin，無wu意yi中zhong將jiang揚yang聲sheng器qi連lian線xian碰peng斷duan，噪zao音yin幾ji乎hu未wei降jiang低di，最zui終zhong確que認ren是shi變bian壓ya器qi作zuo怪guai。
　　
zhezhongqingkuangzaiyouyuanyinxiangshangshipubiancunzaide
，bianyaqipinzhigaodizhiduizuizhongyinqidezhenfudaxiaoyouyingxiang
，jishijiagefeichangangguidedianyuanbianyaqiyecunzaizhendong
，yincijuedaduoshuyouyuanyinxiangzhuxiangzaoyinshuipingxunyufuxiang。
　　
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.xuanzeyouyidinggonglvyuliangdebianyaqi，bianyaqigongzuoyuejiejinedingshangxian，zhendongyueda。gonglvyuliangdadebianyaqibuyichuxiancibaohe
，changqigongzuowendingxinghao，fareliangxiangduijiaoxiao。
　　
haiyouzhongchangjiandejixiezaoshenglaiyuanyudianweiqi。shishouyouyuanyinxiangjuedaduoshushiyongxuanzhuanshitanmodianweiqi，suishiyongshijiandetuiyi，dianweiqijinshushuayumopianzhijianhuiyinhuichenchenji
、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。
　　
wuyuanqijiandaodianbufencunzaidaliangdeyoulitaidianzi
，youlitaidianzishuliangyuwenduyouzhijieguanxi
，wenduyuegao，shuliangyeyueduo。youlitaidianziyundongkeshiweiwuxuyundong，yuzhengchangyouxudexinhaodianliuxiangbieryankeshiweizabo。IC等有源器件遊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。
　　
rezaoshengtongyangshiwufagenzhide，fangzhishouduanzhuyaoshigenghuanyuanjianyijijiangdiyuanjiangongzuofuhe。genghuanyuanjianshizhicaiyongdizaoshengyuanjian，rujinshumodianzurezaoshengyaodiyutanmodianzu
，tanmodianzurezaoshengdiyutanzhidianzu
，dizaosheng
、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(zeng)強(qiang)工(gong)作(zuo)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)
，一(yi)般(ban)甲(jia)類(lei)功(gong)放(fang)噪(zao)聲(sheng)及(ji)零(ling)漂(piao)遜(xun)於(yu)甲(jia)乙(yi)類(lei)功(gong)放(fang)。工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)噪(zao)聲(sheng)增(zeng)加(jia)，對(dui)於(yu)有(you)源(yuan)器(qi)件(jian)來(lai)說(shuo)，還(hai)意(yi)味(wei)著(zhe)漏(lou)電(dian)流(liu)
、增益的不穩定
，對功放的長期穩定工作不利。