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。　

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(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。
　　
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
、相(xiang)鄰(lin)矽(gui)鋼(gang)帶(dai)間(jian)絕(jue)緣(yuan)都(dou)有(you)嚴(yan)重(zhong)破(po)壞(huai)，這(zhe)樣(yang)的(de)環(huan)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)無(wu)論(lun)性(xing)能(neng)或(huo)漏(lou)磁(ci)特(te)性(xing)均(jun)會(hui)大(da)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)
，即(ji)使(shi)經(jing)過(guo)退(tui)火(huo)處(chu)理(li)也(ye)無(wu)法(fa)彌(mi)補(bu)質(zhi)量(liang)上(shang)的(de)嚴(yan)重(zhong)缺(que)陷(xian)。
　　
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)。
　　
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
　
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。