一种实用降噪电路

噪声今天对人们已不是陌生的名词，机床的轰隆声，汽车发动机声、喇叭呜叫声，大自然的风声、雨声、雷声，甚至寂静的课堂上有人小声谈话，均属噪声之列。那么什么是盒式录音机的噪声呢？它是怎样产生的？人们又是怎样降低这些噪声呢？

盒式录音机中的噪声一般可分为两类，一类叫做背景噪声，另一类叫做调制噪声。背景噪声最主要是指磁带固有噪声，这种噪声好象晶体管收音机静态时的电流声，但声音稍尖些。这种噪声是由于磁带上磁粉颗粒大小；磁粉涂层均匀度；磁粉材料性能及制作磁带的工艺所决定的。任何磁带都有这种噪声，只不过有大有小而已。此外，装配噪声，抹音噪声，偏磁噪声以及磁头受外磁场作用产生的噪声也占一定的比例。

调制噪声主要是在录放过程中，由于放大器、磁带、磁头的非线性以及传动机构的抖晃引起的。另外，录音技巧不熟练也会引入一些干扰；如开关的转换声、差拍叫声等等。

由于盒式录音机中磁带固有噪声是主要成分，因此盒式机中的降噪电路也主要着眼于降低这种噪声。

现有录音机中降低噪音电路基本上可分为两大类。一类是只在重放时对已录制好的磁带进行降噪处理，一般称做单程降噪。另一类是在录音和放音双重过程中，对信号进行处理，这种称做双程降噪。

属于单程降噪的有最简单的高频衰减法；动态噪音抑制法；静态噪音抑制法。属于双程降噪的方法有预加重／去加重法；贝尔降噪系列；杜比降噪系统；自动噪音抑制器；海康Ⅱ（HIGH·COMⅡ）及dBX降噪系统等。在这些降噪系统中，就效果而言，以贝尔和dBX系统为佳。就应用普及率来说，杜比降噪系列居首。据最近报道DOLBY-C及HIGH-COMⅡ均已实现了集成化，普及率必将进一步提高。这些降噪方法中，都是录音时人为地提升信号强度而噪音电平不变，放音时信号噪音一起被衰减，当信号达到原来应有的电平时，噪音却比原来衰减了若干分贝，从而达到降噪目的。

人的耳朵由于生理原因有一种称为“掩蔽效应”的现象，它表现为两个方面。一是当人耳听到一个较强的单音时，在这个单音频率附近的较弱的其他声音（如噪声），听起来要弱得多或听不见。二是当一个较强音突然停止后，在一段时间内（大约150毫秒）耳朵对别的弱音仍然听不清或听不见。静态噪音抑制器正是利用人耳的这种“错觉”来改善信噪比指标的。由于这种电路较为简单，对于录音爱好者来说是一种较为实用的电路。

图1是安装在熊猫L－03录音座上的一种静态噪音抑制器与录音机连接的方框图。从图1可见，来自录音机前置级放大器的信号一路送给录音放大器，另一路送给静噪器（虚线内）的输入端。射极输出器的作用起隔直流作用，以防静噪器对录音机线路的影响。放大器和整流器用来把信号放大、整流，取得一个直流电压去控制开关电路。开关电路的作用是当录音机前级只有噪声输出时，开关相当于1、3相连，录音机输出端相当于被短路，因此也就不再有噪声输出。一旦录音机前级有信号过来，放大器将此信号放大，由整流器整流，得到一个直流电压控制开关电路，这时开关电路相当于2、3相连，录音机输出端恢复到正常输出状态。这时虽然输出中仍包含有噪声成分，但由于人耳的“掩蔽效应”而不易被察觉。图2是一种实用双声道静噪器，电路中BG\(_{1}\)、BG2是左、右两路射极跟随器。BG\(_{3}\)～BG6是放大器，D\(_{1}\)、D2是整流器，

BG\(_{7}\)～BG10是左右两路开关电路。Ka、Kb是一组双刀双掷手动开关，用来控制静噪器是否接入录音机电路。

为便于读者制作，本文提供了该静噪电路的印制板图（1∶1）。装配时BG\(_{1}\)～BG6，BG\(_{9}\)、BG10可选用3DX201B，BG\(_{7}\)、BG8可选用3DK2B，D\(_{1}\)、D2可选用2AP9。电解电容器应选用漏电较小的，电阻一律使用1／8W炭膜电阻，电容器要求不严格，只要容量合适就行了。按图施工不出差错一般是较易成功的。需要调整的地方有以下几点。

1、按照附表调整BG\(_{1}\)～BG8的工作状态。

2、调整放大器增益，首先确定放大器输入噪音电平——门限电平，然后确定放大器增益。由于磁带种类不同及录音机前级噪声电平不一样，门限电平应视具体情况而定。本文选用普通γ－Fe\(_{2}\)O3带为标准。在熊猫L－03录音座中，使用普通铁带时，前置放大器输出噪声小于0.2mV，因此先设门限电平为0.2mV。要使BG\(_{7}\)、BG8导通，其基极电位应不小于0.6V，除去整流器的衰减，BG\(_{3}\)～BG6放大器的电压增益约需80dB。为了保证线路工作的稳定性，BG\(_{3}\)约30dB，BG4约20dB；BG\(_{5}\)约23dB；BG6约20dB；R\(_{11}\)和R12组成的衰减器约-17dB。如果输入噪音电平变化，可通过改变衰减器的衰减量或整流器负载来调整总增益。R\(_{21}\)、R22的选择应保证降噪器输入端电平大于0.2mV时BG\(_{7}\)、BG8饱和，BG\(_{9}\)、BG10呈开路状态。而输入端电平小于0.2mV时BG\(_{7}\)、BG8截止，BG\(_{9}\)、BG10呈短路状态。在本实验中R\(_{21}\)、R22均取3.3KΩ。根据人耳掩蔽效应，开关时间常数选定150毫秒较为合适。时间常数主要取决于R\(_{19}\)、R20和C\(_{1}\)0。这是取R19、R\(_{2}\)0为15KΩ，C10取22μF。时间常数取得太大，音乐的开始部分将被“吃”掉。如时间常数太小，音乐的尾部拖音又会被削掉。均会失去音乐原有的美感。

降噪器通过一组手动开关接到录音机的输出端。图4是降噪器接入和不接入录音机时，测试的两条曲线。从曲线可以看出，接入降噪器，当录音机前置级输入端的输入信号小于-95dB时，其输出电压可被抑制20dB以上。由于节目中低于-95dB的信号极少，所以实际上降噪器对节目的不利影响极小。

这种电路的优点是简单实用，加入之后对整机没有有害的影响，而且抑制噪音的种类较多，不管背景噪声还是调制噪声，只要幅度不超过门限值，一概都被抑制。这个电路的缺点是只能降低乐曲间隙的噪声，不能降低乐曲的底噪声。而且对不同磁带又有调整门限值的麻烦。（万锦台）