0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Избавляемся от посторонних шумов в аудиотракте

Избавляемся от посторонних шумов в аудиотракте

Всем привет!
Ребята, это мой первый пост, и хочу посвятить его проблеме возникающих шумов в аудиотракте.

В схеме соединения аудиоаппаратуры, когда любая звуковоспроизводящая аппаратура и активная акустическая система подключаются в две разные розетки с заземлением, появляется «паразитный земляной контур» в цепи питания аппаратуры.

Немного Физики

Заземление / зануление в зданиях выполняется обычно в одном месте, на цокольном этаже или в подвале. Защитные контакты всех сетевых розеток, установленных в здании, должны быть присоединены к этому заземлению. Если все оборудование подключено к сети питания через одну розетку, то проблемы не возникает. Она возникает в том случае, когда электрически связанные друг с другом устройства (например, компьютер и активная акустическая система) подключены к сети питания через разные розетки. Вследствие неравенства сопротивлений соединений на землю в контуре заземления, образованном соединенными между собой устройствами, протекает ток, который создает фон, накладывающийся на полезный сигнал.

Шумы и Фон переменного тока

Любому, кто имеет опыт работы с аудиоаппаратурой, знаком громкий фон, возникающий в громкоговорителях при подключении аппаратуры и включении ее в рабочий режим. Компьютерное оборудование не является исключением, поскольку и оно питается от сети переменного тока. При неправильном заземлении, т.е. при нарушении надлежащей развязки сигнальных цепей от цепей питания, на полезный сигнал накладываются помехи в виде шумов и фона переменного тока.

В схеме любого радиоэлектронного устройства, в том числе аудиоаппаратуры, все напряжения “привязаны” к внутренней земле схемы, потенциал которой принимается равным нулю, и все напряжения измеряются относительно внутренней земли схемы. Благодаря этому обеспечивается возможность выделения полезного сигнала на фоне помех.
При соединении радиоэлектронных устройств сигнальным кабелем земляной проводник кабеля соединяет их внутренние земли, уравнивая их потенциал. Эта так называемая сигнальная земля может быть и не привязана к потенциалу земли, как это имеет место в цепи заземления аппаратуры, но сигнальные цепи всех радиоэлектронных устройств, соединенных между собой, оказываются привязанными к одному общему опорному потенциалу.

К сожалению, соединение радиоэлектронных устройств между собой таит в себе опасность возникновения паразитного контура заземления. Если в схеме соединенных между собой радиоэлектронных устройств существует несколько соединений с точкой заземления по сети питания, вследствие неодинаковости их сопротивлений по паразитному контуру заземления протекает ток, который создает наводку (фон) частотой 50 Гц в сигнальных кабелях, соединяющих аудиоаппаратуру, которые действуют, как радиоантенны.

Самой распространенной причиной фона сети питания являются паразитные петли заземления аппаратуры. В сетевом кабеле питания любого радиоэлектронного устройства предусмотрен третий, заземляющий, провод, которым устройство через сетевую вилку и розетку соединяется с общей точкой заземления электрооборудования в здании. Подключение всех устройств, которые соединены между собой сигнальными кабелями, к сети питания через одну сетевую розетку уменьшает вероятность возникновения паразитных контуров заземления, хотя не устраняет ее полностью.

Как это лечится?

Самый простой и надежный способ избавиться от сетевых наводок — подключить все оборудование к сети через одну общую сетевую розетку. Если полностью устранить фон сети таким способом не удается, то используются следующие два способа борьбы с сетевым фоном. Если вы умеете пользоваться паяльником, отпаяйте земляной провод (экран) на одном конце сигнального кабеля от разъема (на одном, а не на обоих концах, так как экран обеспечивает защиту от радиопомех!).

Самый действенный способ — отсоединить с помощью переходника, одно из устройств (например ноутбук) от общей цепи заземления по сети питания (с помощью переходника с трехконтактной вилки на двухконтактную, либо использовать удлинитель без заземления). Но не следует делать это для всех устройств одновременно, так как в этом случае на корпусе аппаратуры может появиться “плавающий потенциал земли”, опасный для жизни.

Контуры заземления и рекомендации по установке

Четвертое правило, изложенное выше, говорит о том, что одна из причин, по которой возникает посторонний шум в динамиках, является наличие «контуров заземления». Их присутствие в нескольких местах становится причиной генерирования разного напряжения в отдельных частях кузова транспортного средства. Это и приводит к появлению дополнительных шумов.

Корпус автомобиля, по сути, представляет собой большую массу металла, которая используется как «земля» для электроцепей. Его электрическое сопротивление минимально, но оно есть. На работу электрооборудования самого транспорта оно не имеет никакого влияния, чего не скажешь о звуковой системе. Поскольку между точками кузова существуют напряжения разного потенциала, возникают микротоки, к которым весьма чувствительна начинка акустической системы.

Читать еще:  Самостоятельный монтаж пластикого плинтуса

Чтобы предотвратить наличие звукового шума, следует воспользоваться такими правилами:

  • Схема заземления создается так, чтобы все компоненты «массы» сходились в одну точку. Отличным решением является использование минусовой клеммы аккумуляторной батареи или точки на кузове, где присутствует заземление отрицательной клеммы источника питания. При выборе проводки следует делать упор на многожильные качественные провода, при производстве которых используется обескислороженная медь. Место контакта кабеля с корпусом, должно быть зачищено от краски, грязи и ржавчины. Рекомендуется кабель оконцевать опрессовкой или напайкой специального наконечника в виде кольца подходящего диаметра. Создавая разводку заземляющих кабелей и питания, прикупите позолоченные коннекторы и клеммы;
  • Металлические части аудиосистемы не должны нигде контактировать с кузовом транспортного средства. В противном случае, при установке акустики своими руками, владелец автомобиля спровоцирует появление контура заземления, со всеми вытекающими последствиями;
  • Как только вся проводка будет подключена к магнитоле и двум парам колонок, проверьте её работоспособность. Включите стереосистему, и проведите тест при отсоединенной антенне. В идеале шумов не должно быть;
  • Далее надо отсоединить заземление стереосистемы от кузова. Если всё сделано правильно, звук пропадет, магнитола отключится. Это прямое свидетельство наличия одной точки заземления и отсутствия контуров. Стопроцентной гарантии отсутствия шума никто не даст, тем не менее, вы обезопасите себя на 90 процентов. Бывает и так, что при установке аудиосистемы нет возможности заземлить все элементы в единой точке. Решением проблемы является подбор еще одной точки для подключения массы. Этот случай эффективен только тогда, когда разница напряжения между базовой и дополнительной точкой заземления не превышает 0.2В. Как вариант, заземление усилителя осуществляют к задней части автомобиля, а эквалайзер, магнитолу и кроссовер – на перегородке кузова между двигателем и салоном.

А также хочется отметить что, хорошим фильтром в системе является наличие конденсатора.

⇡#Удаление фонового шума в Sound Forge Pro

Второй инструмент Sound Forge Pro для борьбы с шумами — модуль Noise Reduction, который можно вызвать из меню Tools. Присутствие шума обычно означает потерю исходной информации. Компьютер при устранении случайных помех должен каким-то образом восстановить эти данные. Однако, по большому счету, это невозможно, поскольку удаление частот, содержащих шум, приводит к потере оригинального звучания и возникновению булькающих артефактов.

Когда шум имеет случайную природу, его трудно описать математически. Другое дело — если этот шум вызван циклическими процессами, скажем, электромагнитными колебаниями. В этом случае можно предугадать, как следует откорректировать волновую форму, чтобы получить на выходе неискаженный сигнал. Для борьбы с такими «предсказуемыми» типами помех используется метод захвата фонового шума. Суть его сводится к тому, что программа записывает фрагмент «чистого» шума, а затем вычитает его из аудиозаписи. Такой фрагмент может быть очень коротким, продолжительностью менее секунды.

Sony Noise Reduction позволяет или автоматически выполнять захват шума, или делать это в ручном режиме. В режиме ручного подавления модуль генерирует картину частотного спектра и отмечает на нем контрольные точки, определяющие характер подавления шума. Те данные на графике, которые расположены над огибающей, будут оставлены без изменений. А к тем, которые расположены под ней, будет применено затухание. Соответственно, при ручном переносе контрольных точек вверх эффект подавления шумов будет сильнее, и наоборот.

Sony Noise Reduction может использовать один из четырех алгоритмов подавления помех, которые так и называются — Mode 0, Mode 1, Mode 2 и Mode 3.

По умолчанию используется режим Mode 2, который хорошо подходит для большинства случаев. Но разработчики рекомендуют всегда проверять, как программа справляется с удалением шума во всех возможных режимах, и выбирать наилучший результат.

  • Mode 0, как правило, подходит для устранения шумов с низким уровнем амплитуды. Однако при его использовании увеличивается вероятность появления искажающих артефактов;
  • Mode 1 похож на режим Mode 0, но при его использовании меньше шансов получить артефакты. С другой стороны, и шума он удаляет меньше;
  • Mode 3 — это наиболее щадящий режим подавления шумов, при котором вероятность возникновения дефектов звука сведена к минимуму.

Борьба с шумом в Sound Forge Pro

Как удалить шум в паузах в Sound Forge Pro

Программа Sound Forge Pro предлагает пользователям сразу два способа удаления шума. Во-первых, это Noise Gate. Многие старые пленки достаточно шумные. Некоторые не торопятся убирать шум, считая его символом музыки прошлых лет. Но программа позволяет убрать шипение, причем сделать так, что основная запись не будет изменена. Можно наслаждаться старой музыкой без неприятного резкого шума. Инструмент Noise Gate использует фильтр, который задает пороговые значения шума и убирает ненужные звуки, если они соответствуют этому значению.

Читать еще:  Эксузян А.А. — ВЫРАЩИВАНИЕ ВИНОГРАДА. Практическое руководство (2010)

Для удаления шума нужно открыть файл и найти место, где присутствует шипение. Нажимаем Effects и Noise Gate. Открывается окно с параметрами и настройками. Результат их изменения можно всегда предварительно прослушать. Эта возможность есть и у других инструментов программы, поэтому работа с Sound Forge Pro становится более наглядной и удобной.

Как удалить фоновый шум в Sound Forge Pro

В программе также присутствует и другое средство — Noise Reduction. Его можно найти во вкладке Tools. Если программа удаляет лишнее шипение, то и оригинальный звук искажается, возникают так называемые артефакты – дефекты аудиодорожки. Это происходит из-за удаления частот с шумом, что приводит к искажению. Запись приобретает холодный металлический призвук.

Решение проблемы зависит от вида шума. Ведь для его анализа используются математические методы, поэтому случайные помехи и лишние звуки будет не так просто убрать. Но если шум цикличен, например, происходит вследствие электромагнитных колебаний, то удалить его возможно. Метод Noise Reduction используется только в том случае, если природа шума имеет цикличный характер. Инструмент записывает фоновый шум в чистом виде, а потом удаляет его со всей дорожки. Для определения нужен совсем не большой фрагмент.

С помощью Noise Reduction можно выполнить захват шума вручную или автоматически. При ручном захвате программа выдаст вам изображение с контрольными точками. Эти точки определяют характер подавления. Контрольные точки выше графика сохранятся, а расположенные ниже будут подавлены. Можно регулировать расположение контрольных точек, чтобы удаление шума было более точным. Или можно изменить график, чтобы вместе с помехами не удалялась нужная информация.

Инструмент Noise Reduction предлагает четыре алгоритма подавления шума в аудиозаписях. Они находятся в выпадающем меню пункта Reduction и называются, соотвественно, Mode 0, Mode 1, Mode 2 и Mode 3.

В исходных настройках обычно стоит Mode 2. Он является стандартным вариантом, помогает при удалении шума в большинстве случаев. Но лучше проверить все алгоритмы. Все аудиозаписи имеют разный характер, поэтому для некоторых может подойти и другой алгоритм. Выбор зависит от качества результата.

  • При использовании Mode 0 часто возникает искажение звука и появляются артефакты. Поэтому наилучший результат он дает только с шумом и помехами низкой амплитуды;
  • Mode 1 снижает возможность появления артефактов. Его действие похоже на действие предыдущего алгоритма. Отсутствие искажений связано с меньшим воздействием на запись. Этот вариант хорошо удаляет легкий шум;
  • Mode 3 практически не приводит к появлению дефектов и искажений аудиодорожки, так как алгоритм бережно относится к оригинальной записи.

Как удалить щелчки в Sound Forge Pro

Отличие Audio Restoration от других методов удаления шума заключается в подавлении щелчков. У инструмента имеются параметры по удалению фонового шума, есть возможность регулировать пороговые значения. Click Removal Amount помогает убрать щелчки. Его положение можно регулировать для достижения наиболее качественного результата, но обычно он находится в стандартном положении. Не стоит намного передвигать ползунок вправо, так программа может удалить не только щелчки, но и основную часть аудиозаписи. Чаще всего вместе с щелчками при неправильном значении Click Removal Amount убираются звуки барабанов.

Схема для подавления наводок и помех

Часто бывает так, что, несмотря на все хитрости, полностью избавиться от наводок не получается. Это связано с помехами, наведенными на соединительный кабель. Чем длиннее кабель, соединяющий гитару с примочкой, тем выше уровень наведенных помех будет на конце кабеля. В таком случае эффективным будет использование двухжильного экранированного кабеля, а входной каскад устройства (педаль эффектов, эквалайзер, усилитель) выполнить по схеме, приведенной на рис. 16. Сигнал помехи, присутствующей на входах I и II дифференциального усилителя, складывается в противофазе, и таким образом взаимно компенсируется. Так как уровень наведенных помех на оба провода соединительного кабеля одинаковый, то на выходе усилителя сумма напряжения помехи равна нулю. Если необходимо получить высокое входное сопротивление, то в качестве ѴТ1, ѴТ2 можно применить полевые транзисторы.

Рис. 16. Схема входного каскада

Двухполярное питание этого усилителя можно обеспечить с помощью преобразователя полярности на микросхеме (рис. 17). Эту схему лучше использовать и для питания описанных выше узлов и устройств, так как она обеспечивает стабильность средней точки выше, чем делители на резисторах. Нагрузочная характеристика такого преобразователя зависит от значения выходного тока применяемой микросхемы, и при применении мощных ОУ может достигать сотен миллиампер (например, для К157УД1 Івых = 300 мА).

Читать еще:  Кто может организовать качественный детский праздник?

Рис. 17. Схема преобразователя полярности

Для устранения ВЧ шумов на выходе приставок необходимо включить фильтр нижних частот, который сформирует ВЧ характеристику общего тракта усиления и избавит вас от неприятного сухого потрескивания (так называемого “песка”) в выходном сигнале. При применении простейшего RC-фильтра, собранного по схеме, приведенной на рис. 18, необходимо также воспользоваться формулой (1). Частота среза такой цепочки выбирается от 3…4 до 7…8 кГц. Схема двухзвенного фильтра приведена на рис. 19. Использование ФНЧ на выходе приставки позволит избавиться от присутствия в выходном сигнале случайных помех, вызванных переходными процессами и выраженных в виде ВЧ шорохов и потрескивания. При использовании фильтра НЧ на ОУ (рис. 20) значения элементов схемы необходимо рассчитать по формуле, а частоту среза выбрать в районе 10…14 кГц.

Рис. 18. Схема RC-фильтра

Рис. 19. Схема RC-филыра

Также часто применяют различные устройства шумоподавления, аналогичные применяемым в магнитной записи звукотехнике и радиовещании. Это всевозможные динамические фильтры, фильтры “Dolby” и другие устройства.

Рис. 20. Схема фильтра НЧ

Решение для перфекционистов

Для тех любителей качественного звучания, кто готов вложить в музыкальный компьютер достаточно много средств, рекомендуется к рассмотрению абсолютно бесшумный 7,5-килограммовый корпус-куб Streacom DB4 (габариты: 26х26х27 см) с цельнометаллической рамой, к которой крепятся боковые стенки из штампованного алюминия толщиной в целых 13 мм. Внутри находится монтажная пластина для установки материнской платы (формат Mini-ITX). Суть использования такого корпуса заключается в том, что его алюминиевые панели являются частью пассивной конвекционной системы охлаждения, т.е. центральный процессор CPU, процессор видеокарты GPU (если таковая используется) и прочие установленные устройства охлаждаются с помощью тепловых трубок, соединенных с толстыми панелями корпуса, которые, по сути, представляют собой массивные теплоотводы. В качестве блока питания можно задействовать 240-ваттный Streacom ZF240 Fanless 240W ZeroFlex PSU с пассивным охлаждением. При выборе добротного корпуса можно также обратить внимание на модели таких компаний, как Morex, SilverStone, Wesena и HD-Plex.

Очевидно, что существует множество способов шумоизоляции музыкального компьютера, причем совсем не обязательно вкладывать в этот процесс неоправданно большие средства. В то же время не стоит забывать о том, что шумный системный блок почти всегда можно вынести в отдельное помещение, решив проблему кардинальным способом.

Практические советы для типичных ситуаций

Запись вокала

Диапазон мужского тенора — примерно 130–13000 Гц, женского — чуть выше. Даже самый глубокий бас редко содержит полезные частоты ниже 90 Гц. Поэтому для записи вокала понадобится самая минимальная акустическая обработка помещения, хотя можно обойтись и вовсе без нее.

Как правило, достаточно развесить пресловутый поролон «с пирамидками», чтобы избавиться от нежелательной реверберации. Можно также построить небольшую кабинку для записи вокала и обклеить ее поролоном. Самый примитивный вариант — установить микрофон в большом шкафу с одеждой. Нередко в продаже можно встретить акустические экраны для микрофонов, которые глушат вокал еще до того, как он распространится по всей комнате.

Запись акустических инструментов

Для этих целей понадобится минимальная обработка помещения, если только не планируется запись контрабасов, туб, валторн и других оркестровых инструментов с насыщенным басом. Нескольких акустических панелей, размещенных в критических местах комнаты, будет достаточно, чтобы избавиться от ненужной реверберации и среднечастотных резонансов. Внимание также стоит уделить звукоизоляции — особенно, если планируется запись медных духовых инструментов.

Прослушивание музыки

Одна из самых частых проблем с бытовыми аудиосистемами — это «раздутый бас». Нередко производители намеренно выпячивают низкие частоты в своих изделиях, чтобы больше «качало». Для того, чтобы соседи не стучали по трубе отопления во время работы такой аудиосистемы, нужно максимально изолировать помещение. Также необходимо развязать акустическую систему с комнатой — сделать специальную подставку или стойку на резиновых ножках.

Справится с избытком низких частот поможет мягкая мебель, а также полки и стеллажи, играющие роль диффузоров Шредера. Если этого недостаточно — можно поставить несколько басовых ловушек по углам. Пара акустических панелей на стенах улучшат детализацию средних и высоких частот. Для прослушивания музыки не нужно добиваться от помещения идеально ровной АЧХ — здесь лучше ориентироваться на собственный вкус.

Сведение музыки

Именно для сведения музыки требуется наиболее тщательная акустическая подготовка помещения. Нужно выровнять АЧХ комнаты и избавиться от резонансов. Пригодятся все советы, изложенные выше. Чтобы измерить получившийся результат, понадобится специальный микрофон с линейной АЧХ (например, Behringer ECM 8000) и бесплатная программа Room EQ Wizard.

Микрофон необходимо установить в том месте, где находится точка прослушивания при работе со звуком. По результатам измерений программа построит графики АЧХ и реверберации.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector