當您打開電視機想看看新聞或是冰球比賽的時候，電視螢幕卻突然佈滿了雪花，播音員的聲音被沙沙的噪音所替代。是什麼問題? 原來是您的鄰居正在用他那用得不能再用的電動剃鬚刀刮鬍子。鬍子理完了，剃鬚刀給關了，但這時電視的效果變得更糟: 螢幕在抖動，畫面的同步性被破壞了，電視聲道也在轟轟作響，好像要爆炸似的。那麼您會問，這又是怎麼回事呢? 原來是您的那個鄰居又抬起了無線電話的聽筒，而電話的信號卻非常偶然的碰到電視頻道的載波頻率。在最近的幾十年裏，由於無線電裝置的相互作用而引起的意外干擾愈演愈烈(專家們將這個問題稱之為電磁相容)。有時候，為了解決這個問題不得不人為的降低電器的性能。對這類問題尤其感到頭疼的是航空工程師。因為在現代飛機上安裝著數成千上萬的電子儀器，有時為了保證一部分儀器的正常工作，不得不關閉另外一部分儀器。因為如果同時開啟它們的話，那末，由於互相干擾整個系統都將無法正常運轉。
在圖像和音響遠端傳送方面的情況也沒有好到哪里去。人的眼睛和耳朵是非常敏感的器官，它們在瞬間內就可以發現音畫的品質的變化，哪怕這種影響只是最小的。工程師們必須找到更加複雜但也更加昂貴的解決問題的方法，以保證音畫品質在遠端傳送時不會得到實質性的影響。
直到不久以前，在研究對抗噪音和干擾方面人們一直採用試驗的方法，並認為引發噪音和干擾的原因可能是對物理反應的錯誤理解。利用辦法會消耗大量的時間，並在最小改變儀器外形的情況下一切重頭再來。
讓我們將資訊傳輸的乙太通道放置一邊，先來研究一下線路傳送音頻、視頻資訊時引起噪音和干擾的原因。
人們一般認為引起噪音和干擾的基本原因是以下幾點：
· 工業干擾
· 串擾
· 劣質分解
· 電纜的反作用和品質問題
· 電纜與發射機和接收機不相匹配
· 發電機的繞阻不同，存在“迂回”區—“地干擾”
引起噪音的次要原因是電流反應，摩擦電效果和電纜震動。
工業干擾常常出現在建有電站和各種電力設施和儀器的地方，比如說，電動機、電子通訊設備、醫療器械、電腦、電焊機、電鈴和內燃機系統等。各類電臺所造成的接受干擾也屬於工業干擾。
串擾情況一般出現在信號線和電纜線交匯於由別的信號線和電纜線所形成的電磁場。例如，如果房間附近有一條電話線和無線電傳輸線路，那末，當拿起電話聽筒的時候可能會聽到音樂聲或是講話聲。這就是串線。
低品質分解導線通常會引起畫面效果的變化，但這才是不幸的一半。分解時產生的噪音我們通常稱之為聯繫噪音。這種聯繫噪音的產生主要是由於儀器間插頭和插座接觸不良。噪音的大小與電流的強度成正比，與頻率成反比。如果分解的效果非常不好，就可能導致整體效果的“破碎”。如果分解過程操作的不正確，沒有電流的相互間流動，那麼可能會產生某種電化學反應，並生成某種元素加快對線路的腐蝕。
就線路本身而言，如果是視頻線，那末它不是產生實質性的噪音。但線路內信號的振盪則取決於導線的品質。取決於導線的感應度和通過量(或反作用)是否會扭曲所傳送的信號。不正確的使用接地線也是影響信號和產生干擾的重要原因。
如果在一個電路系統內接收器和線路的強度相符，這種電路系統就可以叫做負荷協調系統。如果負荷不相協調，那末所傳輸的信號就會有一部分不能夠就入到接收器之內，這部分未被接受的信號就會以逆波的形式出現，從而降低信號的傳輸水準並導致信號的扭曲。
設計不正確的儀器能量供應(取決於交流電的不同電阻圈)和不正確的接地裝置會引起較大的干擾。在已經安裝完畢的儀器裏對抗這種干擾是非常複雜而且收效甚微的。所有可能產生干擾的原因在設計階段都應考慮到，在此基礎上採取相應的辦法和器材來對抗它。
人們通常採用以下辦法來區分對抗噪音和干擾的消極辦法和積極辦法。
消極辦法包括：
· 縮減線路長度到最小程度，同時減少導線的數量
· 是可能性用混合式視頻信號代替組成式信號
· 使用高品質的導線和分解線，採用著名公司的產品
· 鋪設線路時使用大麯度半徑，以避免摩擦電的干擾 (摩擦電在線路內部聚集)
· 分離信號幹線和動力幹線
· 建立協調負荷系統
· 使機器系統的運行遠遠低於其工作極限
積極應對噪音和干擾的辦法有：
· 使用間隔性信號擴大器，用以補償信號在線路內由於電阻引起的振動並堅守由於線路的反作用引起的高頻率信號的丟失
· 採用UTP線。如果用 UTP代替同軸線，在經濟上就可大大的節省(UTP較同軸線的價錢便宜的多)，更主要的是我們可以利於它將信號進行遠距離傳輸。組合式信號或者是S-video的傳送距離可達到一公里，而VGA信號的傳送距離可以達到300米。這樣，線路的架設問題和地干擾問題就得到了根本解決。
· 在需要將信號進行更遠距離傳輸時(25公里以內)採用光纖。纖維光電線路完全可以在地面鋪設並可以保證不會受到干擾
信號種類 |
電纜種類 |
分離 |
通過區域 |
傳送距離 |
視頻信號 |
混合式 |
同軸線75歐姆 |
BNC日常RCA |
6兆赫茲 |
50-100米 |
S-video(YC) |
基本上針對混合式 |
複合式(YUV, RGB, VGA) |
同軸線75歐姆 |
BNC 日常RCA D-Sub 15(針對VGA) |
300兆赫茲(UXGA)
30兆赫茲(HDTV/1080i) |
5-30米 |
數位 SDI(壓縮標準視頻) |
同軸線75歐姆 |
BNC |
270兆比特每秒(標準)
1300兆比特每秒(HDTV) |
50-200米 |
數字DVI-D |
UTP |
DVI |
165/330兆赫茲 |
5米 |
音頻信號 |
非平衡信號 |
隔離線 |
RCA |
20萬赫茲 |
10-30米 |
平衡信號 |
UTP隔離線 |
XLR |
20萬赫茲 |
200米 |
傳送距離限制表 |
可以得出以下結論：
1．設計遠距離信號傳送系統應該考慮到防止噪音和干擾
2．不考慮電磁相容體系設計防噪音和干擾系統通常會複雜、昂貴和收效甚微的
3．產生噪音和干擾的主要原因可以認為是工業干擾、串線、分解品質低、線路的反作用和低品質、電線和電波發射器、接收器不協調、動力供應問題和存在“迂回”區，存在地面干擾。次要一級的產生噪音的原因是電流流動、摩擦電效應和線路的震盪。
4．對抗噪音和干擾的方法可以分為消極和積極。消極的做法，總體來說，耗資少，但效果不明鮮。積極的辦法將取得最好的效果，包括使用專業的中程信號放大器和採用光纖。 |
