摩机日记(二) 降低音响系统噪声的方法
陈耀华
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摩机日记(一):
http://bbs.hifi168.com/showtopic-63700.aspx二、自制信号线
我对信号线的认识经过了三个阶段,想写出来看看能否给大家一些有益的启示。
第一步,利用家里现有的耐高温屏蔽线及RCA插头,自己动手焊接了一对长0.95m的信号线。
●实际参数测试:
芯线直流电阻值:R=V/I=5.4mV/50mA=108mΩ;
外导体直流电阻值:R= V/I=2.05mV/50mA =41mΩ;
长度:0.95m;
分布电容值:180pF。
●接上喇叭试听:
(需要说明的是:在我目前的配置下,CD-T100C直接接驳到V8i的后级输入,CD机带数字音量控制输出。有关CD及V8i的摩机情况另篇介绍。)
当CD-T100C处在STOP状态时,为防止产生开机冲击,其模拟输出通道由继电器触点对地短接。但是,从喇叭里仍能听到失真的100Hz噪音;
当CD T-100C处在RUN状态时,音量(满度为100,对数增量曲线)调到10以下,用Sony MDR-E838耳机直接监听功放输出端时,耳机里听到的混有噪声的音乐非常粗糙。
用数字交流毫伏表测量功放输出端噪声电压:Vo=1.0mVAC。
(用FLUKE 187测到的是交流信号的真有效值,失真的100Hz噪音电压可能来自于全波整流及其滤波电路,大容量的滤波电解电容使得整流二极管的导通角变得很小,电流波形呈脉动状。此时的1.0mVAC的峰值可能达2.0mV以上。
这是一个什么样的噪声水平呢?
举个例子:设V8i功放在4Ω的喇叭箱上输出200W RMS正弦功率,则峰值功率为400W,对应的峰值电压是40V;又设CD机的满幅输出正好使得V8i输出获得40V峰值电压,那么16bit的CD的最小分辨电压是:δ=40V/32768=1.22mV; (CD解码: 正极性满幅--7FFFH; 双极性零—0000H;双极性零-1 LSB—FFFFH;负极性满幅—8000H)。换句话说,即使调到200W RMS功率的大音量,这2.0mV的峰值噪声电压差不多也是音乐信号分辨率的2倍,相当于信号源少了一位bit的分辨率。更为严重的是不管你的音乐信号幅度是多大,这种噪声电压始终叠加在你的信号上,可影响到几乎Hi-Fi音乐的层次、音场、透明、细腻、纯净、分辨率等各个方面。
若断开CD与功放的信号线连接,用一端短路的信号线插在功放的RCA插座上使功放输入端对模拟地短接,此时功放输出降到Vo=0.234mVAC。耳机监听到的是一种频谱很宽的白噪声,这种失真的100Hz噪音几乎听不到了。
由上述现象可以推测:CD与功放是两个各自带交流电源的独立系统,由于其变压器及负载特性各异,导致各自的模拟地电位必不相等。若用信号线的外层屏蔽导体连接两系统的模拟地,必定有骚扰电流流过信号线的外层屏蔽导体从而产生骚扰电压降;这就是骚扰源。
如果情况真是如此,则要从两方面着手解决:
1),找出导致较大电位差的异常原因,并努力减小它的影响;
2),增大信号线的外层屏蔽导体的横截面积以减小连接阻抗,最大限度地降低骚扰电流在外层屏蔽导体上产生的电压降。关于第一条留在以后讨论。
第二步,按第二条思路验证上述推测。
我在每根信号线的外层屏蔽导体上并联了三根导体横截面积S=0.35平方毫米的镀银铜线以降低其直流电阻值。
●实际参数测量:
芯线直流电阻值不变;
外导体直流电阻值:R= V/I=0.574mV/50mA=11.5mΩ;
降噪效果测试:Vo=0.422mVAC (此前Vo=1.0mVAC);
这一结果说明上述推测是符合实际情况的:减小外导体直流电阻值有利于降低噪声水平。
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待续。