在智能音箱PCBA加工中，電磁干擾（EMI）已成為影響音頻信號(hào)的關(guān)鍵質(zhì)量因素。隨著人們對(duì)音質(zhì)要求的不斷提高，如何有效消除電磁干擾成為智能音箱制造商和電子加工企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。

一、電磁干擾的來(lái)源

在智能音箱的PCBA電路板中，電磁干擾主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面：

• 電源電路：電源電路中的開關(guān)電源會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，這些噪聲會(huì)通過(guò)電源線傳播音頻到電路，導(dǎo)致音頻信號(hào)質(zhì)量下降。例如，在電源電路的開關(guān)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生高達(dá)數(shù)兆赫茲的高頻噪聲，這些噪聲會(huì)與音頻信號(hào)混合，產(chǎn)生嗡嗡聲等干擾信號(hào)。

• 無(wú)線通信模塊：智能音箱通常配備藍(lán)牙、Wi-Fi等無(wú)線通信模塊，這些模塊在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生射頻信號(hào)。射頻信號(hào)會(huì)干擾音頻信號(hào)，尤其是在音頻信號(hào)的高頻段，會(huì)導(dǎo)致音頻信號(hào)的失真和噪聲增加。

• 處理器和其他數(shù)字電路：處理器和其他數(shù)字電路在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，這些信號(hào)具有快速的上升沿和下降沿，會(huì)產(chǎn)生寬帶電磁干擾。這些干擾信號(hào)會(huì)耦合到音頻信號(hào)線上，影響音頻信號(hào)的完整性。

二、消除電磁干擾的措施

（一）優(yōu)化PCBA布局設(shè)計(jì)

• 合理分區(qū)：將音頻電路、電源電路、數(shù)字電路和無(wú)線通信模塊等不同功能的電路進(jìn)行分區(qū)布局，避免它們之間的相互干擾。例如，將音頻電路布置在靠近揚(yáng)聲器的一側(cè)，并遠(yuǎn)離電源電路和無(wú)線通信模塊。同時(shí)，對(duì)數(shù)字電路和模擬電路進(jìn)行隔離，數(shù)字電路的地線和模擬電路的地線應(yīng)分別設(shè)置，最后在一點(diǎn)連接，以減少數(shù)字電路對(duì)模擬電路的干擾。

• 縮短信號(hào)線長(zhǎng)度：盡量縮短音頻信號(hào)線和其他關(guān)鍵信號(hào)線的長(zhǎng)度，以減少信號(hào)線的電感和電阻，降低信號(hào)傳輸過(guò)程中受到的電磁干擾。例如，在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，音頻信號(hào)線應(yīng)盡量直接連接到音頻芯片和揚(yáng)聲器，避免不必要的迂回和分支。

（二）采用電磁屏蔽技術(shù)

• 屏蔽罩：在智能音箱的PCBA上，可以使用金屬屏蔽罩將敏感的音頻電路和其他干擾源隔離起來(lái)。屏蔽罩可以有效阻擋外部電磁干擾進(jìn)入音頻電路，同時(shí)也可以防止音頻電路產(chǎn)生的電磁干擾影響其他電路。例如，在音頻芯片和放大器周圍安裝一個(gè)金屬屏蔽罩，可以顯著提高音頻信號(hào)的質(zhì)量。

• 電磁屏蔽材料：在PCB上敷設(shè)電磁屏蔽材料，如銅箔、鋁箔等，可以增加PCB的電磁屏蔽性能。這些材料可以吸收和反射電磁干擾信號(hào)，減少它們對(duì)音頻信號(hào)的影響。例如，在音頻信號(hào)線和電源線之間敷設(shè)一層銅箔，可以有效隔離電源線上的噪聲對(duì)音頻信號(hào)的干擾。

（三）使用濾波技術(shù)

• 電源濾波器：在電源電路中安裝電源濾波器，可以有效濾除電源中的高頻噪聲和紋波。電源濾波器通常由電容、電感和電阻等元件組成，可以根據(jù)不同的電源特性和干擾頻率進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，在電源入口處安裝一個(gè)低通濾波器，可以濾除高頻干擾信號(hào)，為音頻電路提供干凈的電源。

• 信號(hào)濾波器：在音頻信號(hào)線上安裝信號(hào)濾波器，可以濾除音頻信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)。信號(hào)濾波器可以采用有源濾波或無(wú)源濾波的方式，根據(jù)音頻信號(hào)的頻率特性和干擾信號(hào)的頻率范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，在音頻信號(hào)放大器的輸入端安裝一個(gè)帶通濾波器，可以有效地濾除高頻干擾信號(hào)，提高音頻信號(hào)的信噪比。

（四）優(yōu)化SMT貼片加工工藝

• 選擇合適的元器件：在SMT貼片加工過(guò)程中，選擇低電磁干擾的元器件對(duì)于提高音頻信號(hào)質(zhì)量至關(guān)重要。例如，選擇帶有屏蔽封裝的音頻芯片和無(wú)線通信模塊，可以有效減少它們產(chǎn)生的電磁干擾。同時(shí)，選擇高質(zhì)量的電、容電阻等無(wú)源元件，可以降低它們?cè)诠ぷ鬟^(guò)程中產(chǎn)生的噪聲。

• 控制焊接質(zhì)量：焊接質(zhì)量直接影響元器件的電氣連接性能。在SMT貼片加工中，應(yīng)確保焊接點(diǎn)的焊錫飽滿、無(wú)虛焊和短路現(xiàn)象。良好的焊接質(zhì)量可以保證元器件的電氣連接穩(wěn)定性，減少因焊接不良導(dǎo)致的電磁干擾。例如，采用先進(jìn)的回流焊工藝和設(shè)備，嚴(yán)格控制焊接溫度和時(shí)間，可以提高焊接質(zhì)量。

• 減少元器件間的耦合：在SMT貼片加工時(shí)，合理布局元器件，避免元器件之間的相互耦合。例如將，高頻元器件和低頻元器件分開布置，減少它們之間的電磁感應(yīng)和干擾。同時(shí)，對(duì)敏感的音頻信號(hào)線進(jìn)行屏蔽和隔離，防止其他元器件對(duì)音頻信號(hào)的干擾。

三、測(cè)試與驗(yàn)證

在完成智能音箱PCBA加工后，需要進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試與驗(yàn)證，以確保電磁干擾得到有效消除，音頻信號(hào)質(zhì)量達(dá)到要求。常用的測(cè)試方法包括電磁兼容性（EMC）測(cè)試、音頻性能測(cè)試等。

• 電磁兼容性測(cè)試：使用專業(yè)的EMC測(cè)試設(shè)備，對(duì)智能音箱進(jìn)行輻射干擾和傳導(dǎo)干擾測(cè)試，確保其符合相關(guān)的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)。例如，按照CISPR22標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能音箱進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)其在不同頻率范圍內(nèi)的電磁干擾水平。

• 音頻性能測(cè)試：使用音頻分析儀對(duì)智能音箱的音頻信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試，包括頻率響應(yīng)、信噪比、失真度等指標(biāo)。通過(guò)這些指標(biāo)的測(cè)試，可以評(píng)估電磁干擾對(duì)音頻信號(hào)質(zhì)量的影響程度，以及采取的消除電磁干擾措施的有效性。

總之，在智能音箱PCBA加工中，通過(guò)優(yōu)化布局設(shè)計(jì)、采用電磁屏蔽技術(shù)、使用濾波技術(shù)以及優(yōu)化SMT貼片加工工藝等措施，可以有效地消除電磁干擾對(duì)音頻信號(hào)質(zhì)量的影響，提高智能音箱的音質(zhì)表現(xiàn)。同時(shí)，嚴(yán)格的測(cè)試與驗(yàn)證也是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

因設(shè)備、物料、生產(chǎn)工藝等不同因素，內(nèi)容僅供參考。了解更多smt貼片加工知識(shí)，歡迎訪問(wèn)深圳PCBA加工廠-1943科技。