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偶联反应_百度百科
偶联反应为是2A-B→A-A类型的反应。是由两个有机化学单位进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程,
是2A-B→A-A类型的反应。例如:乌尔曼反应,脱羧偶联反应,格拉洋反应等。偶联反应具有多种途径,在有机合成中应用比较广泛。氨基酸结合而成蛋白质的反应也是偶联反应。
偶联反应(英文:Coupled reaction),也作偶连反应、耦联反应、氧化偶联,是由两个有机化学单位(molecules)进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.这里的化学反应包括与亲电体的反应
(Grinard),锂试剂与亲电体反应,芳环上亲电和亲核反应(Diazo,Addition-Elimination),还有钠存在下的Wutz反应,由于偶联反应 (Coupled Reaction)含义太宽,一般前面应该加定语.而且这是一个比较非专业化的名词. 狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键生成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。进行偶联反应时,介质是很重要的。一般与偶联反应,是在弱碱性介质里进行的。在此条件下,酚形成了苯氧负离子,使的芳环电子云密度增加,有利于偶联反应进行。重氮盐与芳胺偶联反应,是在中性或弱酸性介质里进行的。在此条件下,芳胺是以游离胺形式存在,使的芳环电子云密度增加,有利于偶联反应进行。如果溶液酸性过强,胺变成铵盐,使的芳环电子云密度降低,不利于偶联反应,如果从重氮盐的性质来看,强碱性介质会使重氮盐转变成不能进行偶联反应其它化合物。是一类有颜色化合物,有些可直接作染料或。在中,常利用偶联反应产生颜色来鉴定具有或芳胺结构的药物。
脱羧偶联反应
羧酸或羧酸盐脱掉羧基再进行偶联的反应。例如:羧酸盐在铂电极间电解,羧酸根负离子至阳极氧化成自由基后,脱掉羧基形成烷基自由基,两个烷基自由基发生偶联生成烷烃: 2RCOO-R-R+CO2常用的溶剂是水或甲醇,对一般羧酸,甲醇是较优的溶剂,通常是将酸溶于含有一定量的甲醇钠的甲醇溶液中进行反应。这一反应适用于含六个或更多碳原子的直链羧酸盐,分子中含有碳碳双键、硝基、酯基则不受影响。本反应是合成长直链烷烃的重要方法。也可以用二元羧酸单酯盐进行脱羧偶联合成长链二元酸酯。
反应名称--年代--反应物A--反应物B --类型--催化剂--注
Wurtz反应 1855 R-X sp³ 自身偶联 Na
Glaser偶联反应 1869 R-X sp 自身偶联 Cu
Ullmann反应 1901 R-X sp² 自身偶联 Cu
Gomberg-Bachmann反应 1924 R-N2X sp² 自身偶联 以碱作介质
Cadiot-Chodkiewicz偶联反应 1957sp R-X sp 交叉偶联 Cu 以碱作介质
Castro-Stephens偶联反应 1963 R-Cu sp R-X sp² 交叉偶联
Kumada偶联反应 1972 R-MgBr sp²、sp³ R-X sp² 交叉偶联 Pd或Ni
Heck反应 1972sp² R-X sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质
偶联反应 1973sp R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd、Cu 以碱作介质
Negishi偶联反应 1977 R-Zn-X sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd或Ni
Stille偶联反应 1977 R-SnR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd
Suzuki反应 1979 R-B(OR)2 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质
Hiyama偶联反应 1988 R-SiR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质
Buchwald-Hartwig反应 1994 R2N-R SnR3 sp R-X sp² 交叉偶联 Pd N-C偶联
Fukuyama偶联反应 1998 RCO(SEt) sp2 R-Zn-I sp3 交叉偶联 Pd
偶联反应是由两个有机化学单位(moiety)进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.这里的化学反应包括格氏试剂与亲电体的反应(Grinard),锂试剂与亲电体的反应,芳环上的亲电和亲核反应(Diazo,Addition-Elimination),还有钠存在下的Wurtz反应,
进行偶联反应时,介质的酸碱性是很重要的。一般重氮盐与酚类的偶联反应,是在弱碱性介质中进行的。在此条件下,酚形成苯氧负离子,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应的进行。重氮盐与芳胺的偶联反应,是在中性或弱酸性介质中进行的。在此条件下,芳胺以游离胺形式存在,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应进行。如果溶液酸性过强,胺变成了铵盐,使芳环电子云密度降低,不利于偶联反应,如果从重氮盐的性质来看,强碱性介质会使重氮盐转变成不能进行偶联反应的其它化合物。
偶氮化合物是一类有颜色的化合物,有些可直接作染料或指示剂。在有机分析中,常利用偶联反应产生的颜色来鉴定具有苯酚或芳胺结构的药物。
Suzuki反应
是过渡金属钯或镍催化的偶联反应,一直是合成aryl-aryl 键最有效的方法之一。在过渡金属催化的偶联反应中,在四个三苯基膦配体配合的钯催化下,芳基硼酸与溴或碘代芳烃的被称为芳基偶联反应。Suzuki 偶联反应的催化通常认为先是Pd(0)与发生氧化-加成反应生成Pd(II) 的络合物,然后发生金属转移反应生成Pd(II) 的络合物,最后进行还原-消除而生成产物和Pd(0)。
卤代芳烃与氧化加成后,与等当量的碱生成有机钯氢氧化物中间物种,取代了键极性相对弱的Pd-X键,这种含强极性键Pd一O的中间物种具有较强的亲电性另一当量的碱与芳基硼酸生成四价硼酸盐中间物种,具有较强的富电性,有利于阴离子向Ar'一Pd一OH的金属中心迁移。由这两方面协同作用形成的有机钯络合物Ar一Pd一Ar',经还原消除生成芳基偶联产物。有研究发现,在溴代芳烃的偶联反应中,速率决定步骤在于氧化加成,而在碘代芳烃的偶联反应中,芳基阴离子向金属中心迁移过程是速率决定步骤。
Heck 反应是一类重要的卤代芳烃烯基化、形成新的C—C 键的合成反应,1972年由Heck发现,近几年来一直是催化化学和有机化学的研究热点。Heck反应是由一个不饱和卤代烃(或三氟甲磺酸盐)和一个烯烃在碱和钯催化下生成取代烯烃的一个反应。催化剂主要有氯化钯,醋酸钯,三苯基膦钯,CuI等;载体主要有三苯基膦,BINAP等;所用的碱主要有三乙胺,碳酸钾,醋酸钠等。溶剂以DMF、NMP等极性非质子溶剂为主。
Stille偶联反应
Stille反应是有机锡化合物和不含β-氢的卤代烃(或三氟甲磺酸酯)在钯催化下发生的交叉偶联反应。
该反应由Stille等于20世纪70年代首先发现,[是有机合成中很重要的一个偶联反应,总数占到当下所有交叉偶联反应的一半以上。
该反应一般在无水无氧溶剂及惰性环境中进行。等当量的Cu(I)或Mn(II)盐可以提高反应的专一性及反应速率。氧气会使钯催化剂发生氧化,并导致有机锡化合物发生自身偶联。
四(三苯基膦)合钯(0)是最常用的催化剂,其他催化剂包括PdCl2(PPh3)2、PdCl2(MeCN)2等。
使用的卤代烃一般为氯、溴、碘代烃,以及乙烯基或芳基三氟甲磺酸酯。用三氟甲磺酸酯时,加入少量的氯化锂可以活化氧化加成一步的产物,使反应速率加快。
烃基三丁基锡是最常用的有机锡原料。虽然烃基三甲基锡的反应性更强,但较大的毒性(约前者的1000倍)限制了其应用。强极性溶剂(如六甲基磷酰胺、二甲基甲酰胺或二恶烷)可以提高有机锡原料的活性。例如:
该反应历程为:活性零价钯与卤代烃发生氧化加成反应,生成顺式的中间体,并很快异构化生成反式的异构体。后者与有机锡化合物发生金属交换反应,然后发生还原消除反应,生成零价钯及反应产物,完成一个催化循环。
锡所连基团发生金属交换一步时的速率有如下顺序:
炔基 & 烯基 & 芳基 & 烯丙基 ~ 苄基 & α-烷氧基烃基 & 烃基
Negishi偶联反应
Negishi反应是一类由Ni或Pd催化的有机锌试剂与卤代烃间的偶联反应,适用于制备不对称的二芳基、二芳基甲烷、苯乙烯型或苯乙炔型化合物。卤代杂环芳烃也可以进行类似的反应。常见的反应类型如下所示:信噪比_百度百科
信噪比,英文名称叫做SNR或S/N(SIGNAL-NOISE RATIO),又称为讯噪比。是指一个电子设备或者中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号,噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号(或信息),并且该种信号并不随原信号的变化而变化。同样是“原信号不存在”还有一种东西叫“失真”,失真和噪声实际上有一定关系,二者的不同是失真是有规律的,而噪声则是无规律的,这个以后再讲。信噪比的计量单位是dB,其计算方法是10lg(PS/PN),其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的,也可以换算成电压的比率关系:20Lg(VS/VN),Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。在中,我们希望的是该放大器除了放大信号外,不应该添加任何其它额外的东西。因此,信噪比应该越好。狭义来讲是指的输出的功率与同时输出的功率的比,常常用分贝数表示,设备的信噪比越高表明它产生的噪声越少。一般来说,信噪比越大,说明混在里的噪声越小,声音回放的音质量越高,否则相反。信噪比一般不应该低于70dB,高保真的信噪比应达到110dB以上。
信噪比(signal-to-noise ratio)是音箱回放的正常声音信号与无信号时噪声信号()的比值。用dB表示。例如,某音箱的信噪比为80dB,即输出功率是功率的10^8倍,输出信号则是噪音标准差的10^4倍,信噪比数值越高,越小。
各因素影响信噪比的关系图
“噪声”的广义的就是:“在处理过程中设备自行产生的”,这些信号与输入信号无关。
对于播放器来说,信噪比都是一个比较重要的参数,它指产生最大不信号强度与同时发出强度之间的比率称为信号噪声比,简称信噪比(Signal/Noise),通常以表示,单位为(dB)。对于播放器来说,该值当然越大越好。
目前的信噪比有60dB、65dB、85dB、90dB、95dB等等,我们在选择MP3的时候,一般都选择60dB以上的,但即使这一参
数达到了要求,也不一定表示机子好,毕竟它只是MP3性能参数中要考虑的参数之一。
指在规定输入下的输出信号电压,与输入电压切断时输出所残留之杂音电压之比,也可看成是最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率,通常以S/N表示。一般用分贝(dB)为单位,信噪比越高表示产品越好,常见产品都选择60dB以上。
对信噪比的最低要求是前置大于等于63dB,后级放大器大于等于86dB,大于等于63dB。信噪比的最佳值应大于90dB,的信噪比可达90dB以上,高档的更可达110dB以上。信噪比低时,小信号输入时噪音严重,整个音域的声音明显感觉是混浊不清,所以信噪比低于80dB的不建议购买,而低于70dB的同样原因不建议购买。
另外,信噪比可以是车载;;;数字语音室;家庭影院套
装;网络摄像机;……等等,这里所说明的是MP3的信噪比。
以dB计算的信号最大保真输出与不可避免的噪音的比率。该值越大越好。低于75dB这个指标,噪音在寂静时有可能被发现。AWE64 Gold声卡的信噪比是80dB,较为合理。SBLIVE更是宣称超过120dB的顶级信噪比。总的说来,由于里的高频太大,所以声卡的信噪比往往不令人满意。
音频信噪比
音频信噪比是指设备播放时,正常声音信号强度与噪声信号强度
的比值。当信噪比低,小信号输入时严重,在整个音域的声音明显变得浑浊不清,不知发的是什么音,严重影响。信噪比的大小是用功率(或电压)和噪声功率(或电压)比值的对数来表示的。这样计算出来的单位称为“”。实用中因为贝尔这个单位太大,所以用它的十分之一做计算单位,称为“分贝”。
对于来说,信噪比至少应该在70dB(分贝)以上,才可以考虑。 这样应该没错
图像信噪比
的信噪比应该等于信号与噪声的之比,但通常功率谱难以计算,
有一种方法可以近似估计图像信噪比,即信号与噪声的之比。首先图像所有象素的局部,将局部方差的最大值认为是信号方差,最小值是噪声方差,求出它们的比值,再转成数,最后用修正,具体参数请参看“反卷积与信号复原(邹谋炎)”。s/n叫做信噪比。由于在实际使用中S与N的比值太大,故常取其分贝数(db)。分贝与信噪比的关系为 : db=10lg(s/n)
一般监控摄像机的图像信噪比是在50dB,像美电系列BL-CB800ATM-N.
信噪比是信号电压对于的比值,通常用符号来表示。由于在一般情况下,信号电压远高于噪声电压,比值非常大,信噪比的单位用db来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在agc(自动增益控制)关闭时的值,因为当agc接通时,会对小信号进行提升,使得噪声也相应提高。 信噪比的为45~55db,若为50db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。
查询信噪比
查询信噪比(Signal/Noise),原是电领域中的一个概念,指声产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度之间的比率。在网页优化中同样存在这样的,搜索引擎抓取页面,主要抓取除去html标签后的文本内容,这部分内容可以认为是不,而同时产生的那部分html标签内容,可以被认为是噪音。因此,网页信噪音比,可以这样理解:指网页中的文本内容部分与生成这些文本而产生的html标签内容的比率。声学中,信噪比越高,说明声音信号越清晰,同理,信噪比越高,说明页面中纯文本内容相对越多,搜索引擎抓取页面也越容易。
减少网页中的图片、flash,将html修饰转化为css样式表,封装css、js等,能大幅度提高网页信噪比,一般来说网页信噪比小于30%为比较合理。
测量及计算
通过计算公式我们发现,信噪比不是一个固定的数值,它应该随着输入信号的变化而变化,如果噪声固定的话,显然输入信号的幅度越高信噪比就越高。显然,这种变化着的参数是不能用来作为一个衡量标准的,要想让它成为一种衡量标准,就必须使它成为一个定值。于是,作为器材设备的一个参数,信噪比被定义为了“在设备最大不失真下信号与噪声的比率”,这样,所有设备的信噪比指标的测量方式就被统一起来,大家可以在同一种测量条件下进行比较了。信噪比通常不是直接进行测量的,而是通过测量噪声信号的幅度换算出来的,通常的方法是:给放大器一个,通常是0.775Vrms或2Vp-p@1kHz,调整放大器的放大倍数使其达到最大不失真输出功率或幅度(失真的范围由厂家决定,通常是10%,也有1%),记下此时放大器的输出幅Vs,然后撤除输入信号,测量此时出现在输出端的,记为Vn,再根据SNR=20lG(Vs/Vn)就可以计算出信噪比了。Ps和Pn分别是信号和噪声的有效功率,根据SNR=10lg(Ps/Pn)也可以计算出信号比。
这样的测量方式完全可以体现设备的性能了。但是,实践中发现,这种测量方式很多时候会出现,某些信噪比测量指标高的放大器,实际听起来噪声比指标低的放大器还要大。经过研究发现,这不是本身的错误,而是这种测量方法没有考虑到人的耳朵对于不同的声音敏感性是不同的,同样多的噪声,如果都是集中在几百到几千Hz,和集中在20KHz以上是完全不同的效果,后者我们可能根本就察觉不到。因此就引入了一个“权”的概念。这是一个统计学上的概念,它的思想是,在进行统计的时候,应该将有效的、有用的数据进行保留,而无效和无用的数据应该尽量排除,使得统计结果接近最准确,每个统计数据都由一个“权”,“权”越高越有用,“权”越低就越无用,毫无用处的数据的“权”为0。于是,经过一系列测试和研究,科学家们找到了一条“通用”,这个曲线代表的是人耳对于不同频率的声音的的差异,将这个曲线引入信噪比计算方法后,信噪比指标就和人耳感受的结果更为接近了。噪声中对人耳影响最大的频段“权”最高,而人耳根本听不到的频段的“权”为0。这种计算方式被称为“A”,已经称为音响行业中普遍采用的计算方式。
通信系统中的信噪比
信噪比是度量通信系统通信质量可靠性的一个主要技术指标。根据通信中不同的需要,有不同的表达方式。
在调制信号传输中,信噪比一般是指信道输出端,即接收机输入端的载波信号平均功率与信道中的噪声平均功率的比值,可称为载噪比。
在模拟通信系统中,信噪比一般是指通信终端机解调器输出端的信号平均功率与噪声平均功率的比值。工程上还采用解调器输入信噪比与输出信噪比间的一组曲线,来定量比较不同的模拟调制与解调方式的通信质量的优劣。例如:当解调器输入信噪比相同时,输出信噪比调频比调幅好,同步检波比包络检波好。
在数字通信系统中,信噪比一般是指终端机的数字解调器或译码器输出端的每个数字波形(比特)的平均信号能量E与单位频带内的噪声功率N0的比值E/N0,又称为归一化信噪比或能量信噪比,是常用的指标。也可用E/N0与差错(误码)概率Pe间的一组曲线表示不同的数字调制与解调,或不同类型信道编、译码的通信质量的优劣。例如,在解调器输出端有同样质量要求(相同的差错率)时,对信噪比的要求移相比移频低(好),移频又比移幅低,相干检测比非相干检测低,采用信道编译码比不采用的低。因此,选用最佳的调制解调器是提高通信系统信噪比的主要手段。
增大或改善信噪比是提高通信质量的一项主要任务。在传输中,可通过改善传输手段和增大设备能力来实现。例如采用光缆、同轴电缆或卫星信道以减少传输损耗和噪声。但信道选定后,主要靠增大设备能力,例如在卫星通信中提高天线增益和降低接收机等效噪声温度。
信息论指出:对常用频宽为F的限时、白色高斯噪声信道,信道容量
。当容量不变时,增大带宽可降低信噪比,提高信噪比必须压缩带宽。因此,抗干扰为主要矛盾时,可扩展频带换取低信噪比下接收,调频与扩频均基于这一原理。频带为主要矛盾时,则可用信噪比换取频带,多进制、多电平传输均基于这一原理。
信噪比与噪声
信噪比波图
信噪比是音响界公认的衡量音响器材质量水准的一个重要指标,几乎所有的电声器材都会标注这个指标,没有这个指标的器材,要么是一些特制的专用器材设备,要么就是不正规的产品。信噪比、失真率、这三个指标是音响器材的“基础指标”或“基本特性”,我们在评价一件音响器材或者一个系统水准之前,必须先要考核这三项指标,这三项指标中的任何一项不合格,都说明该器材或者系统存在着比较重大的缺陷。信噪比作为设备、系统的基础指标之一,必须得到应有的高度重视。
噪声的种类
在一个音响系统中,由于信号是串联的,因此一件设备的噪声会进入下面的设备中被放大,所以系统最后的噪声是系统中所有设备噪声的累加。但是,当我们了解了系统中每一件器材的信噪比指标后,是否就可以确定整个系统的信噪比指标了呢?不,远远不能。这就要从噪声的来源和种类说起了。
噪声的来源
我们把噪声的来源分为内部和外部两种,由于实验室的测试条件通常都十分优越,所以在这种条件下测试的信噪比指标实际是设备内部噪声的反应,内部噪声主要是由于设计、制造工艺等因素,由设备自身产生的,而外部噪声是由设备所在的电子环境和环境(自然环境)所造成的,外部噪声是不可能反映在信噪比指标中的。这一点通常会被很多人所忽略,经常听到有人说:这唱机的信噪比指标不是挺高的吗?怎么听起来噪音这么大,骗人的吧……。这就是没有搞清楚信噪比指标含义所造成的误解。
外部噪声通常被称为“干扰”,这种干扰可能是电磁干扰,也可能是机械振动干扰,也可能来自变化的干扰……总之,都不是器材自身产生的。于是此时另一个不太起眼的指标凸现出了它的意义-电磁兼容性。
电磁兼容性有两个层次的含义,一是设备在运行时不会对其它设备产生干扰,二是耐受干扰的能力强,在一定的外界干扰下仍能正常工作。第一层意思容易理解,而第二层意思对于音响设备来说,还有更进一步的含义,那就是如何定义“正常工作状态”。这个正常工作不应该仅仅是“出声就好”,还应该是保证一定的性能指标,这其中就包括有信噪比。也就是说,一个电磁兼容性能优良的设备器材,在一定的外界干扰条件下,其信噪比指标不应该有明显的劣化。
实际上,很多音响产品在电路设计中都有“电磁兼容”的影子,比如在电源输入端设计器、压敏,外壳采用,内部采用屏蔽线等等,实践证明,这些措施对于抑制干扰有很大的作用。
噪声的三种来源
噪声的来源很复杂,我们可以把它们大致归结为三种,第一种是元器件产生的固有噪声,中几乎所有的元器件在工作时都会产生一定的噪声,、电阻、,这种噪声是连续的,基本上是固定不变的,并且分布很广泛,这种噪声除了改进元器件的材料和生产工艺外,几乎没有任何办法消除,也就是说,这种噪声几乎可以不用实验,在图纸上进行计算就可以推算出来。好在现在很多优质元器件的固有噪声都很小,在设计电路时选择优质元器件就可以把这种噪声压制到非常小的水平,小到我们根本不会听见。
第二种噪声来源于电路本身的设计失误或者安装工艺上的缺陷,电路设计失误往往会导致电路的轻微(一种状态),这种自激一般在我们可以听到的范围之外,但是在某些特定条件下它们会对声音的中高频产生断续的影响,从而产生噪声。安装工艺失误就稍微复杂一些,比如接插件接触不良,接触表面形成效应或者接触电阻随温度、振动等影响发生变化而导致信号传输特性变化,产生噪声。还有元器件排布上的失误,将高热的元器件排布在对温度敏感的元器件旁边,或者将一些有轻微的元器件放在对振动敏感的元器件旁边,或者没有足够的避震措施……等等这些,都会产生一定的噪声。这些噪声可以说都是人为造成的,对于经验丰富的电子来说,这些噪声都是可以避免或者大大减轻的。
第三种噪声则是非常广泛的,也是经常被提起的干扰噪声。这种噪声来源很复杂,主要包括几个方面:
空间干扰噪声:任何通过的时候都会引起周围强度的变化,这种变化就是,同样,像这样的磁体也会引起周围强度的交替变化。我们知道,交变电场和磁场中的闭合导体会产生和电场磁场变化频率相同的,也叫。音响设备中所有的元器件、导线、电路板上的铜箔都是体,因此不可避免地会产生。这种叠加在信号中就会产生噪声。
线路串扰噪声:某些电气设备会产生,这些干扰信号通过电源、信号线等线路直接窜入音响设备中。
传输噪声:这种噪声是信号在传输过程中由于传输的问题产生的,比如接插件的接触不良、信号线材质不佳、串扰等等。其中,串扰是经常容易被忽视的问题。由于民用音响器材大多采用非传输方式,信号线的外屏蔽层实际上也参与的信号的传输,通常屏蔽层与音响器材的“地”连接,大多数音响器材的地是和设备的外壳相连的,并且和住宅供电线路提供的“大地”相连接。在正常情况下,住宅供电的大地是非常理想的,它使得所有连接线路的“地”都是平等的。但是,一旦这个接地出现故障,甚至某些不负责任的电力公司将这个地与市电的“零线”连接,就会出现问题了。此时消耗功率大的器材的“地”电压比别的器材要“高一点”,比且这个高低 的差别还会随着消耗功率的大小发生变化,我们知道,一般的线中传输的信号是很微弱的,这变化则足以使得信号线中传输的信号产生很大的变化。这变化除了产生失真外,也包含了一定的噪声。并且,由于接地不良,空间辐射对于信号传输的影响也会加剧。
噪声的表现
前面我们对噪声有了一些了解,那么我们如何来分辨这么多种类的噪声呢?当然是靠听了。我这里总结一下我们经常听到的噪声以及它们的来源:
稳定的咝咝声或沙沙声:这是放大器电路元器件产生的固有噪声,一般非常轻微而且稳定,不会随着调节而变化。除了改变放大器的电路设计,这种噪声无法消除。
嗡声:这是通常所说的“交流声”,来源非常复杂,器材工艺设计的不合理、连接线缆的屏蔽能力等都会产生这样的声音。有时,供电电压过低导致内部电路工作不正常也会产生交流声。
噼啪声:所谓的放电声,器材内部积累灰尘过多是产生这种声音的主要原因。有时元器件超过使用寿命而失效也会产生这种声音。遇上这种情况应该立即修理检查,否则有可能产生更大的问题。
流水声:这是一种高频的现象,是电路设计不良造成的,属于质量问题。
啸叫声、汽船声:典型的高频、低频,应该马上关闭你的系统电源,检查器材之间的连接是否有误。
偶尔的滋滋声:交流供电线路的串扰。当的供电质量非常糟糕的时候,也会产生这种现象。
噗噗声:内部元器件出现故障的现象。
广播声:电路设计不良,放大器的很差,严重,并且没有进行适当的处理就会产生这种现象。这种现象往往是设计者片面追逐过宽的闭环频响,而电路本身性能不良产生矛盾造成的。这种情况很多时候会引发高频,严重时会导致或者耳机烧毁。
对音质的影响
噪声对于音质的影响,尤其是对于主观的影响是非常大的,有时会起到决定性的作用。音响行业从模拟向数字音频进化的一个主要目的就是提高信噪比,减少噪声。盒式磁带的信噪比指标约为-20~40dB,采用降噪技术后最大可达到-67dB,LP唱片约为-30~50dB,开盘式磁带录音机约为-50~60dB,一般的CD唱机则可以达到-90~110dB,而最新的和SACD可以达到-120dB以上,从这个进步上看,音响行业对于信噪比指标式十分看重的。
噪声对于音质的表现主要有几个方面:
一是过大的噪声会严重干扰听音者对音乐本身的关注,这是对于那些幅度很大的噪声信号而言的,这情形就像听音乐会时你了邻座不断大声聊天、手机乱响、磕瓜子劈劈啪啪,在这种环境下听音乐,听者不会有好心情的。
二是噪声会影响音乐细节的再现。我们知道,人耳的听觉具有“遮蔽效应”,在遮蔽效应中,除了强音对于弱音具有“屏蔽作用”外,还包括另一个现象,就是当两个声音的相差不大的时候,往往我们会把这两种声音混淆在一起,或者会感到出现时间比较长的那个声音的存在,出现时间短的声音就会弱化。正常情况下,噪声通常都不高,而音乐中的某些细节和噪声电平相当,这样,这些细节就会被“淹没在噪声的海洋中”,使得我们无法感受到它们。而这些细节(也称为弱信号)在重播环节中往往起到非常微妙的作用,我们所谓的“临场感”“感”“堂音”“”等等主观音质中的就靠它们来实现,没有了它们“高保真”的效果就会大打折扣。
三是某些类型的噪声时系统故障的先兆或者诱因,如果不及时解决和避免,可能对系统的安全造成隐患,这一点前面前面已经有所说明了,这里不再赘述。
此外,很多时候,噪声并不是孤立的,信噪比指标的不好有可能暗示着器材设计上的失误,这一点对于设计者来说很重要。
噪声消除措施
对于一般的消费者来说,是不可能消除器材本身的固有噪声的,遇上这种情况除了更换器材没有其它方法。但是,对于外部干扰,我们是可以用一些办法解决的:
电磁屏蔽:对于空间辐射干扰,我们可以选择金属质地的机柜来承载我们的系统,并且将金属机柜有效接地,就可以抵挡很多空间辐射。此外,对信号线、也采取特殊的屏蔽处理,可以有效消除辐射干扰。对于那些漏磁比较严重的器材,我们可以将其放到距离其它器材较远的地方,或者加一个铁制机柜包起来,也可以大大消除磁场辐射。
净化电源:对于从供电线路中窜入的干扰信号,采用交流净化电源是个非常有效的方法,这种电源分为有源和无源两种形式,前者兼具交流稳压作用,除了可以滤除干扰外,还可以稳定供电,保证器材的正常工作状态。后者仅仅起到滤除干扰的作用,通常是以电源插座的形式出现,如果家中供电电压比较稳定,这样的电源净化器也有不错的效果。某些交流净化电源除了稳压滤波作用外,还有因数补偿、校正的功能,这种净化电源是最理想的电源净化设备,可惜价格不菲,一般人难以接受。
牢靠连接:采用高质量的接插件,保证信号线接头部位接触良好。
保养维护:爱惜你的器材,不要让它们长期工作在恶劣的环境下。总之,你去看看使用说明书,厂家的提示一般都说得非常清楚了。
本词条内容贡献者为
副理事长兼秘书长
中国通信学会
中国通信学会
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中国联通网络技术研究院
工业和信息化部电信研究院互联网中心
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