会议电视系统中音视频的干扰分析【介绍】

会议电视系统中音视频的干扰分析【介绍】

会议系统中音视频干扰的分析与抑制

1.1会议电视系统的组成

会议是利用电视技术和设备，通过传输通道在两个或两个以上的地方召开会议的一种交流方式。它实现了对音频、视频、文本数据、图形数据等多媒体的综合处理。，并运行在同一信息网络中，具有统一的实时传输。

如果传输这些信号的电缆穿过强电磁场，就会有干扰叠加在信号上。线缆越长，干扰越明显。

1.2干扰源的类型和方式

在视频会议系统中，影响视频和音频系统的噪声干扰去除了设备和传输线路本身的热噪声以及叠加在其上的连续性白噪声另外，根据干扰源的类型，可以分为脉冲干扰和交流声干扰两大类。脉冲干扰是由于脉冲器件产生的强电磁场耦合进入信道造成的:电机、汽车发动机火花塞点火、开关电源都会产生60Hz-2MHz的干扰，这些干扰的谐波成分会落入音频和视频频段；闪电和宇宙噪声也会产生2KHz-100MHz的脉冲噪声。声干扰主要是由于接地系统设计不合理，不同接地点之间存在电位差，使接地电流形成回路。高压输电线路和交流电气化铁路也会造成交流声干扰。例如，交流电气化铁路产生的干扰除50Hz基频外，还包括(2N+1)次；50Hz的等奇次谐波。

此外，根据外部干扰源电磁能量的传播方式和音视频设备的耦合方式，又可分为辐射干扰和传导干扰。传导干扰通过电路(包括杂散电容、互感等电路元件，可用集总参数表示)传递到受影响设备，如脉冲干扰、交流声干扰等，主要通过传导作用于受影响设备；辐射干扰通过天线的作用从空传递到受影响的设备，如高压输电线路对受影响设备的干扰。

会议系统音频信号的频率范围为300Hz-3.4KHz，视频信号的带宽为6MHz。音频信号通常以平衡的方式传输。因为两根导线上的感应噪声可以相互抵消，所以干扰要小得多，甚至检测不到。然而，视频信号通常以不平衡的方式传输，因此干扰要严重得多。所以音频干扰分析和视频干扰分析是有区别的:视频干扰主要从干扰方式来讨论；由于音频信号的波长较大，通信大楼的屏蔽作用更加明显。相比较而言，辐射干扰可以忽略不计。电源等整流设备产生的脉冲干扰对音频和视频信号有相同的机理和相同的解决方案。所以音频干扰的讨论重点是交流声干扰。

2视频干扰分析及解决方案

在实际工程中，视频电缆通常敷设在通信大楼的金属管道中。金属管皮虽然和建筑工地是连在一起的，但有时候可能还是会受到干扰。在显示器上，可以看到不规则的细线从上到下滚动。这种干扰是由SCR点火时产生的脉冲干扰引起的。UPS产生的脉冲干扰波形比较复杂，除了整流器点火产生的干扰外，还包括逆变器产生的脉冲干扰及其谐波。整流器和UPS电源产生的脉冲干扰虽然辐射无处不在，但主要是通过分布在会议室的交流供电线路进行传导，这就是传导干扰。

2.1传导干扰的抑制

脉冲干扰的抑制

对于脉冲干扰，解决方法是安装滤波网络。如图3所示，高压大容量电容分别在三根火线的输入端和整流电源的输出端接地，构成低通滤波电路。

因为大功率UPS电源的干扰比较严重，除了干扰脉冲的幅度外，干扰脉冲的波形比较复杂，频率成分比较丰富。为了抑制干扰，在UPS电源的进线端和出线端分别安装了电容器。增加电容可以进一步降低脉冲干扰水平，但增加到一定量后，效果并不明显。这时候，你可以用&γ；Type或者&piType低通滤波电路，即电缆绕在铁氧体磁环上，相当于在有效频率范围内串联一个电感。

励磁电感LP的计算公式如下:

其中:N&mdash变压器初级线圈的匝数；

&mu&mdash环形磁芯的相对磁导率；

从上述公式中不难看出，要增加电感，可以采用以下方法:

(1)减小磁环内径和电缆之间的间隙；

(2)选择高磁导率的磁环；

(3)采用高频磁性材料；

(4)增加磁环数量。

2.1.2交流声干扰的抑制

如前所述，交流声干扰主要是地电流形成回路，通过传导作用于视频接收设备。为此，视频源和接收器可以通过传输线变压器隔离。

2.1.3输电线路变压器的设计

设计前需要指定的参数有:

(1)最高工作频率Fmax和最低工作频率Fmin

(2)确定输出负载电阻R1和信号源内阻Rs；

(3)需要明确的是，传输线变压器在这里只起隔离作用。

在设计中，从公式(2-1)、(2-2)和(2-3)中不难找到传输线的最小长度Lmin、最大长度Lmax和特性阻抗Zc。

用实践证明，用&Phi=(0.27&mdash；0.77)mm高强度漆包线，绕线时Zc约为(60-mdash；80)&ω；；工作频率低于50MHz，选用锰锌氧化物(MXO)铁氧体。铁氧体的磁导率由公式(2-4)确定。

传输线变压器的设计要求具有良好的幅频特性、低插入损耗和高回波损耗。因为传输线变压器是无源器件，没有增益失真和差分相位失真，所以不会引入新的噪声。接入输电线路变压器后，发现脉冲干扰得到了很大程度的抑制，监视器屏幕上看不到干扰现象。因此，在视频信号的远距离传输中，在末端安装传输线变压器可以明显抑制杂散电磁场的干扰和交流声干扰。

2.2抑制辐射干扰

现代电力系统本身就是一个强电磁干扰源，主要通过辐射对该频段的通信设备进行干扰。为了抑制外部高压输电线路的干扰，采用了接地措施。有两种常见的接地方法，讨论如下:

2.2.1分散接地方式

分散接地是将通信大楼的防雷接地、供电系统的接地、各种通信设备的接地和其他设备的接地连接成单独的接地系统。由于接地系统越来越多，接地线之间的电位耦合影响往往难以避免，但分散接地容易造成干扰。与此同时，主楼的高度越来越高，其接地方式带来的不安全因素也越来越多。当设施遭到雷击时，很容易形成地下反击，损坏其他设备。

2.2.2普通接地方式

公共接地方式也称为单点接地方式，即所有接地系统共用一个公共土地。公共接地具有以下特点:

(1)整个建筑的接地系统形成笼式均压体。对于直击雷来说，建筑物同一层的各点相对均匀；对于感应雷，建筑物的笼型均压体和框架结构也能提供10-40dB的屏蔽作用，防止外界电磁场干扰；

(2)普通接地方式的接地电阻一般很小，各种接地体之间没有耦合影响，有利于减少干扰；

(3)可节省金属材料，占地少。

从上面不难看出，采用共地方式可以有效抑制外部高压输电线路的干扰。

3音频干扰的分析与解决

就音频设备之间信号线的输入输出接口而言，有平衡型和不平衡型两种:平衡型&mdash双线差分型，共模干扰抑制能力强，交流声干扰低，常用于长距离或强干扰条件下的信号传输。不平衡&mdash单线型，多用于近距离或内部设备之间的信号传输。为抑制交流电干扰，应注意以下几点:

(1)避免在两个不同地电位的设备之间直接连接信号地线或形成接地回路。

(2)尽量避免或减弱两个设备之间的直接电接触。

(3)屏蔽系统中的电气连接部分，信号地线或屏蔽层在系统的一侧接地。

(4)长距离信号传输采用平衡变压器传输方式。两端必须有平衡变压器，屏蔽层一端接地，也可以悬空空断开。接地可以起到屏蔽作用，也可以防止明电重叠时发生触电事故。不接地时，两端的平衡变压器可以起到绝缘隔离的作用，平衡变压器的中心接地可以释放静电。