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、xianquanjunyunjuanraotiexin
，lilunshangloucihenxiao
，yebucunzaixianquanfushe。danhuanxingbianyaqiyouyuwuqixicunzai，kangbaohenenglicha
，zaishidiancunzaizhiliuchengfenshirongyichanshengbaohe，chanshenghenqiangdecixielu。guoneibushaodiqushidianboxingjibianyanzhong，yincixuduoyongjiashiyonghuanxingbianyaqiganjiaobingbubiEI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。　

圖題：有源音箱的噪音分析

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deH50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、同(tong)時(shi)為(wei)掩(yan)蓋(gai)鐵(tie)損(sun)偏(pian)高(gao)帶(dai)來(lai)的(de)電(dian)壓(ya)調(tiao)整(zheng)率(lv)過(guo)大(da)問(wen)題(ti)，大(da)幅(fu)度(du)減(jian)少(shao)初(chu)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)匝(za)數(shu)，以(yi)降(jiang)低(di)銅(tong)損(sun)的(de)方(fang)式(shi)來(lai)降(jiang)低(di)電(dian)壓(ya)調(tiao)整(zheng)率(lv)，這(zhe)種(zhong)做(zuo)法(fa)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)大(da)了(le)空(kong)載(zai)電(dian)流(liu)，而(er)空(kong)載(zai)電(dian)流(liu)偏(pian)大(da)將(jiang)直(zhi)接(jie)導(dao)致(zhi)磁(ci)泄(xie)露(lu)加(jia)劇(ju)。
　　
環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)問(wen)題(ti)更(geng)複(fu)雜(za)一(yi)些(xie)。正(zheng)規(gui)的(de)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)鐵(tie)芯(xin)是(shi)由(you)一(yi)條(tiao)等(deng)寬(kuan)矽(gui)鋼(gang)帶(dai)緊(jin)密(mi)卷(juan)繞(rao)而(er)成(cheng)。還(hai)是(shi)出(chu)於(yu)成(cheng)本(ben)原(yuan)因(yin)，多(duo)數(shu)低(di)價(jia)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)使(shi)用(yong)數(shu)條(tiao)甚(shen)至(zhi)數(shu)十(shi)數(shu)條(tiao)矽(gui)鋼(gang)帶(dai)拚(pin)接(jie)
，甚(shen)至(zhi)使(shi)用(yong)邊(bian)緣(yuan)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi)的(de)邊(bian)角(jiao)料(liao)卷(juan)繞(rao)
，繞(rao)製(zhi)好(hao)後(hou)用(yong)機(ji)床(chuang)車(che)平(ping)，由(you)於(yu)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)線(xian)圈(quan)包(bao)繞(rao)鐵(tie)芯(xin)
，不(bu)做(zuo)破(po)壞(huai)性(xing)解(jie)剖(pou)難(nan)以(yi)發(fa)現(xian)。機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)對(dui)矽(gui)材(cai)料(liao)的(de)晶(jing)格(ge)排(pai)列(lie)
、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
、感(gan)應(ying)的(de)形(xing)式(shi)上(shang)與(yu)電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器(qi)類(lei)似(si)，雜(za)散(san)磁(ci)場(chang)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)很(hen)寬(kuan)，有(you)用(yong)家(jia)反(fan)映(ying)有(you)源(yuan)音(yin)箱(xiang)莫(mo)名(ming)其(qi)妙(miao)接(jie)收(shou)到(dao)當(dang)地(di)電(dian)台(tai)廣(guang)播(bo)就(jiu)是(shi)典(dian)型(xing)的(de)雜(za)散(san)電(dian)磁(ci)波(bo)幹(gan)擾(rao)。
　　
lingwaiyigexuyinqizhongshideganraoyuanweizhengliudianlu。lvbodianrongzaikaijijinruzhengchangzhuangtaihou
，chongdianjinjizhongzaijiaoliudianfengzhishi
，chongdianboxingshiyigekuandujiaozhaideqiangmaichong，dianrongliangyueda，maichongqiangduyeyueda，congdianciganraojiaodukan，lvbodianrongbingfeiyuedayuehao，zhengliuguanyulvbodianrongzhijianzouxianyingjinliangsuoduan
，tongshijinliangyuanligongfangdianlu，PCB空間不允許則盡量用地線包絡。
　　
電磁幹擾主要防治措施
　
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。
　
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。
　　
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。
　
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。