汽車音響中音/視頻系統(tǒng)的噪聲故障診斷
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步驟4：將模擬器從電纜上取下，將模擬器插入到機(jī)箱A的輸出中。
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輸出寧靜嗎？
否—問題是屏蔽電流感應(yīng)噪聲(SCIN)，換一條不同類型的電纜或采取措施減少屏蔽電流。
是—噪聲來源于機(jī)箱A的輸出，在下一個(gè)上游接口執(zhí)行測試序列。
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圖3：具有內(nèi)部引腳單接問題的三個(gè)機(jī)箱。 |
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圖4：一個(gè)用于測試屏蔽層的“悍馬”。 |
“引腳單接問題”和“悍馬”
“引腳單接問題”由Neil Muncy冠名，它指的是共同阻抗耦合已經(jīng)被不注意地設(shè)計(jì)到相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品中的現(xiàn)象。正如Neil所說，“平衡設(shè)計(jì)因此而名聲狼籍，這是它不應(yīng)該得到的口碑。這確實(shí)是新奇的問題。平衡線互連原本被期望于確保無噪聲的系統(tǒng)性能，但是，實(shí)際上它們常常卻沒有做到。”該問題把屏蔽連接有效地轉(zhuǎn)換為非常低阻抗的信號(hào)輸入，如圖3所示，屏蔽電流被容許流過由敏感的放大器電路共享的內(nèi)部線或電路板走線。所產(chǎn)生的微小電壓降都會(huì)被放大并出現(xiàn)在器件的輸出端。當(dāng)系統(tǒng)中存在這種問題的時(shí)候，它可能與其它噪聲耦合機(jī)制相互作用，從而使故障診斷難以進(jìn)行下去。它可能影響到不平衡音響、視頻及數(shù)據(jù)接口。幸運(yùn)的是：采用簡單的測試就可以讓問題暴露出來。“悍馬”測試方法由John Windt提出，該簡單裝置的電路如下圖所示，它強(qiáng)迫一個(gè)大約50mA的電流流過被測器件中的可能出麻煩的屏蔽連接。在設(shè)計(jì)正確的設(shè)備中，這會(huì)在設(shè)備輸出造成額外的噪聲。當(dāng)夾子短路時(shí)，12V變壓器提供大約50mA的電流。可選的LED和一個(gè)IN4001二極管簡單地顯示已經(jīng)做好連接且電流確實(shí)流過。
采用“悍馬”測試
1. 從被測設(shè)備上斷開輸入和輸出電纜(待測輸出除外)及所有機(jī)箱連接(例如架裝)；
2. 給被測設(shè)備加電源；
3. 計(jì)量(如果可能的話，傾聽)該被測設(shè)備的輸出。唯一的噪聲應(yīng)該是白噪聲或“嘶嘶聲”。試各種控制的設(shè)置，在沒有連接“悍馬”的情況下，熟悉被測設(shè)備的噪聲特征。
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圖5：模式發(fā)生器。 |
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圖6：視頻模擬器。 |
4.把“悍馬”的一條引腳連接到被測設(shè)備的機(jī)箱并將另一條引腳與每一個(gè)輸出或輸出連接器的屏蔽接點(diǎn)接觸。如果該被測設(shè)備的設(shè)計(jì)正確，輸出就沒有嗡嗡聲或噪聲基底的改變。
5. 測試其它可能出麻煩的路徑，例如從輸入屏蔽觸點(diǎn)到輸出屏蔽觸點(diǎn)或從電源線的保護(hù)地引腳到機(jī)箱。在某些設(shè)備中，XLR連接器的單接引腳不一定要直接連接到地——希望這僅僅在輸入端。在這種情形下，“悍馬”LED可能就不會(huì)發(fā)光，這就對了。
發(fā)現(xiàn)視頻接口的問題
這與音響系統(tǒng)的故障診斷步驟有簡單的差異。因?yàn)樵S多—如果不是大多數(shù)的話—顯示器在沒有視頻信號(hào)時(shí)呈現(xiàn)藍(lán)色屏幕，該測試?yán)帽銛y式視頻信號(hào)源來保持顯示能起作用。如果你做大量的視頻處理，可能要采用圖6所示的類似于B&K Precision公司1211E型的視頻模式發(fā)生器。該發(fā)生器由電池供電并且不接地是很重要的。你還需要一個(gè)測試適配器或如圖5所示的“模擬器”連線。利用RCA和BNC連接器，便于把它放到小型鑄造鋁盒中。通過臨時(shí)把測試器和發(fā)生器安置在系統(tǒng)中的戰(zhàn)略位置，可以暴露問題本質(zhì)的精確信息。在測試器和機(jī)箱B之間的電纜要盡可能短—要比被測電纜短得多。
要從顯示器輸入開始反向到信號(hào)源進(jìn)行測試，每一個(gè)信號(hào)接口都要采用下列四個(gè)步驟進(jìn)行測試：
步驟1：從機(jī)箱B拔下電纜并用短電纜把模擬器/發(fā)生器做如下連接。該測試防止任何噪聲電流—可能會(huì)流入電纜屏蔽層—進(jìn)入機(jī)箱B。
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干擾消失了嗎？
否—問題要么出在機(jī)箱B，要么出在下游。再次連接電纜，在下一個(gè)下游接口執(zhí)行該測試。
是—去下一步。
步驟2：取下模擬器/發(fā)生器，按下圖所示將電纜插入模擬器。該測試容許電纜屏蔽層中的噪聲電流進(jìn)入機(jī)箱B。
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干擾消失了嗎？
否—問題可能應(yīng)歸于機(jī)箱B內(nèi)的共同阻抗耦合或下游更遠(yuǎn)的器件。如果輸入不同(即屏蔽層不直接接地)，那么，問題可能歸于超過了共模電壓的極限。如果問題不在機(jī)箱B，再次連接電纜，并在下一個(gè)下游接口上開始測試步驟。
是—去下一步。
步驟3：卸下模擬器/發(fā)生器并將電纜直接插入到機(jī)箱B的輸入。從機(jī)箱A拔下電纜的另一端，如下圖所示插入到模擬器/發(fā)生器。別把模擬器連接到機(jī)箱A或讓它接觸任何導(dǎo)體。該步驟測試電纜本身對磁場或電場感應(yīng)引起的噪聲的抑制程度。電纜的遠(yuǎn)端保持懸空，以防止其它電流流過屏蔽層。
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干擾消失了嗎？
否—干擾正在被電纜本身所感應(yīng)產(chǎn)生，其原因是電纜附近的強(qiáng)交流磁場。要對電纜重新布線以避開強(qiáng)磁場。此類磁場包括大電流電源線、電源變壓器和CRT顯示器。電場耦合也是可能的，但是，除非屏蔽本身被破壞或斷開，在視頻系統(tǒng)中極為罕見。
是—去下一步。
步驟4：把模擬器/發(fā)生器從電纜上取下，按照下圖所示把模擬器連接到機(jī)箱A的輸出。該測試防止機(jī)箱A驅(qū)動(dòng)機(jī)箱B，但是，容許地電流流過連接它們的電纜屏蔽層。
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干擾消失了嗎？
否—地電流經(jīng)由電纜屏蔽層的共同阻抗耦合。要安裝一個(gè)合適的地隔離器件。
是—干擾出現(xiàn)在機(jī)箱A的輸出。在機(jī)箱A和上游信號(hào)源之間的接口上執(zhí)行測試序列。
通過在音響系統(tǒng)中采用系統(tǒng)的方法來診斷噪聲問題，你常?？梢远ㄎ缓透恼袉栴}的電路或連接。以系統(tǒng)的測試方法，采用簡單的工具你可以直接快速查找甚至是最難懂的音響噪聲問題。
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