扩声系统中减少产生啸叫的措施
推送准确时间：2017-08-27 访问量：1949次
为了抑制啸叫的产生 ，需要做不少工作 ，首先是在建筑声学设计上考虑这方面的工作 ，通常情况下不由扩声系统设计人员决定 ，例如将建筑设计成什么样的尺寸 ，什么样的形状 ，内部装修如何设计等 ，一般在扩声系统招标前已基本确定了 ，你面对的往往是一个已经完工的建筑 ，或者建筑结构已经完工 ，只是正在准备装修 。
并且装修方案也已确定 ，因为大多数业主并不了解建筑物的形状、尺寸、装修会影响将来的扩声效果 ，所以在最初很少考虑建筑声学的设计是一门专门的科学 ，需要专门的人员来进行设计 ，还有更多的情况是后来改变建筑用途才需要增加扩声系统的 ，面对这样的实际情况 ，如果你接手扩声系统设计时 ，装修还没有完成 ，那么你应该就此建筑的情况进行初步的声学估算 ，看混响时间是否过长 ，是否会产生声缺陷的凹形曲面 ，在传声器附近是否存在强反射的反射面 ，尤其是将来传声器是否会正对着墙反射的界面 ，如果确实存在问题 ，那么你应该与业主商量适当修改装修方案 。
对相位平衡条件很难有效采取破坏措施 ，因为破坏了这个频率在这条反馈路线上的相位平衡 ，也许b体育网登录入口又满足了那个频率在那条反馈路线上的相位平衡 ，所以b体育网登录入口应重点在破坏幅度平衡上下功夫 ，首先应该尽可能使反馈信号的幅度不容易满足幅度平衡的条件 ，这就要求返回到传声器的反射声波尽可能不要太强 ，为此应该在建筑声学上 ，或者说装修上采取必要的措施 。
在建筑声学有了基本保证后 ，应进行正确的音箱系统设计 ，尤其是声场设计 ，这里b体育网登录入口主要探讨与减少声反馈引起啸叫相关的声场设计 ，不讨论声场设计的其他方面 ，首先要尽可能使传声器不处于扬声器的直达声场内 ，这是减少声反馈引起啸叫的重要条件 ，也就是要正确布置扬声器系统和传声器的位置 ，包括选择扬声器系统的指向特性 ，放置位置 ，角度等 ，同时要考虑传声器指向特性的选择 ，放置位置的确定 ，以及传声器面对的界面是否为强反射界面 ，距离界面的远近 ，传声器附近是否有强反射体的 ，当受条件所限传声器零度所对墙体距离太近 ，并且墙体为强反射面时可以考虑加挂厚且多褶的吸声较好的挂帘 ，以减少反射声强度 ，在这里b体育网登录入口要强调扬声器系统传声器的频率响应特性也会影响啸叫的产生 ，当扬声器系统的幅度频率响应曲线出现比较多的尖峰时 ，就容易形成啸叫 ，因为在这些尖峰所在的频率点的增益比平时增益大 ，那么这些频率点的闭环放大倍数就容易满足大于一的条件 ，就容易产生啸叫 ，同理 ，传声器的幅度频率响应曲线上出现比较多的尖峰时也容易产生啸叫 ，这是被实践证实了的 ，所以在选择扬声器系统和传声器时 ，除了要关心其他技术指标外 ，还应该关心他们的幅度频率响应曲线是否相对比较平滑 ，出现尖峰的频率点越少越好 ，尤其是不要出现比较大的尖峰 ，相对比较起来幅度频率响应曲线上出现一些低谷比出现尖峰要有利一些 ，还要说明的是在同一个扩声系统中使用的传声器数量越多 ，可能产生啸叫的频率点也越多 ，几乎是随传声器数量成倍的增加 ，抑制啸叫的难度也越大 ，所以在使用过程中 ，应该尽可能将那些不再使用的传真机置于关断的状态 。
在这些工作的基础上 ，为了进一步抑制啸叫 ，有必要采用专用设备来补救 ，最早由采用以移频器、移相器来抑制啸叫的 ，但是采用移频器抑制啸叫存在一定的缺点 ，通常移频器可以将输入信号频率改变3Hz-5Hz后输出 ，这样使扬声器系统出来的声音再次进入传声器时与原频率不相等 ，从而避免啸叫产生 ，但是在信号的低频段 ，频率改变3Hz-5Hz已足够使人听觉到音调的变化 ，因为升高或者降低半个音阶 ，实际上就是频率变化将近6% ，对于50Hz的信号改变 ，3Hz就相当于改变了半个音阶 ，肯定能感觉到音调的变化 ，但是在纯语言扩声时 ，使用移频器抑制啸叫还是相当有效的 ，并且也不容易感觉到音调有多大变化 ，对于采用移相器抑制啸叫 ，它是通过将输入信号移动一定的相位后输出 ，来达到使原先满足相位平衡条件而产生的啸叫被破坏 ，但是一条路径、某个频率的反射声的相位平衡条件被破坏了 ，也许是另外一条路径 ，另外一个频率的反射声又满足了相位平衡条件 ，从而又产生新的啸叫频率点 ，所以抑制啸叫的效果并不是非常好 ，还有一种方法是使用1/3倍频程均衡器拉低啸叫频率点相应频段的增益来抑制啸叫 ，这不光要求操作人员有一定技巧 ，还由于为了抑制啸叫而拉低的频段的带宽比较宽而影响音质 ，最少为1个三分之一倍频程频段带宽 ，有时当振荡频率点处于两个1/3倍频程频率的交界点附近时 ，不得不将两个相邻的1/3倍频程频段同时拉低 ，此时对音质的影响就更大了 。
目前很多扩声系统中配置有一种称为反馈抑制器的设备 ，反馈抑制器首先由美国的赛宾公司研制出来 ，目前已有不少公司推出了相似功能的反馈抑制设备 ，甚至在新投放市场的数字音频系统 ，例如数字媒体矩阵等设备中已经包含了反馈抑制器的功能 ，赛宾的反馈抑制器能根据萧叫形成的机理 ，自动找到啸叫频率点 ，并且自动生成窄带滤波器 ，降低以此频率为中心的窄频带增益 ，从而破坏幅度平衡条件 ，达到使闭环放大倍数小于1的目的 ，使振荡不能形成 ，这种反馈抑制器设置有两种宽度的窄带滤波器 ，一种为1/5倍频程带宽 ，一种为1/10倍频程带宽 ，无论是1/5倍频程带宽还是1/10倍频程带宽都远远比1/3倍频程带宽小得多 ，所以对音质的影响也远远比用1/3倍频程均衡器抑制啸叫小得多 ，而且原则上说在1/3倍频程带宽内出现梳状滤波器效应 ，听感上是听不出来的 ，其与用1/3倍频程均衡器抑制啸叫的影响比较可以看图9-34和图9-35 。
图9-34是1/3倍平成均衡器的滤波器带宽与反馈抑制器窄带滤波器带宽的比较 ，从图上可以看出反馈抑制器的窄带滤波器的带宽远远比1/3倍频程均衡器滤波器的带宽小得多 ，当然反馈抑制器窄带陷波滤波器对音质的影响也远远比1/3倍频程均衡器小得多 ，图9-35举例说明 ，用1/3倍频程均衡器抑制反馈和用反馈抑制器抑制反馈形成的频率响应曲线比较 ，其中粗实线代表1/3倍频程均衡器 ，细实线代表反馈抑制器窄带陷波滤波器 ，显然用反馈抑制器后的频响曲线对音质的影响要好于用1/3倍频程均衡器 。
问题是有不少人在扩声中使用了反馈抑制器 ，但是感觉效果不明显 ，这个问题要从四个方面来分析 ，一个是前期对声场的设计是否合理 ，是否在防止啸叫方面进行了设计 ，采取了措施 ，如果声学条件极端的差 ，那么要抑制啸叫就是一件相当困难的事情 ，此时应该优先考虑改善声学条件 ，如果声学条件已做了考虑 ，也采取了一定措施 ，那么就应该在是否正确使用反馈抑制器上来找问题 ，相当一部分人认为反馈抑制器参数以前已经调试过 ，反馈频率点也被保存在反馈抑制器中 ，所以理应能自动抑制可能产生的啸叫了 ，其实他们不了解可能产生的啸叫频率点与声场情况有关 ，当声场条件变化后 ，最可能产生啸叫的频率点也变化了 ，不再是原先情况下的啸叫频率点了 ，这些条件包括场所是否有变化 ，所用扬声器系统是否有变化 ，扬声器系统放置位置是否有变化 ，房间内设置的位置是否有变化等 ，所有这些变化都会影响到满足相位平衡的频率点的参数也影响到幅度平衡频率点的参数 ，一句话 ，情况变化了 ，最容易产生啸叫的频率点也跟着变化了 ，所以原先在反馈抑制器中设置的参数基本与现在的情况不相关了 ，当然就不能有效的抑制现在情况下产生的啸叫了 ，所以每次使用扩声系统前必须重新调整反馈抑制器的参数 ，也就是重新寻找一下最容易产生啸叫的频率点 ，并且重新设置对这些频率点的增益是否衰减的程度 ，一般来说 ，只要扩声现场的各种条件已基本确定下来后 ，最容易产生啸叫的频率点也就基本定下来了 ，因为这些最容易产生啸叫的频率点与具体声场情况 ，具体设备情况相关 ，一旦这些都已定下来后 ，最容易产生啸叫的频率点以及需要拉低的增益数值也基本定下来了 ，所以在正式活动开始前 ，将以前设置的反馈抑制器滤波器参数删去 ，通过慢慢向上推调音台输出音量控制推子 ，重新逐步找出最容易啸叫的频率点和需要衰减的增益值是十分必要的操作 。
目前市场上的赛宾反馈抑制器上通常每通道有12个滤波器 ，厂家推荐设置九个固定滤波器 ，剩下三个滤波器作为动态滤波器使用 ，这种设置在传声器位置固定的情况下是比较合理的 ，设置九个固定滤波器用来抑制当前声场条件下最容易产生啸叫的九个频率点 ，剩下的三个作为动态滤波器用用来对付临时出现的新满足条件的啸叫频率点 ，但是当传声器位置移动的情况下 ，设置九个固定滤波器 ，三个动态滤波器就不那么合理了 ，因为传声器位置发生变化 ，最容易产生啸叫的频率点也就变化了 ，所以在预先设定九个固定滤波器的参数就没有太大意义了 。
应该少设固定滤波器的个数 ，多设动态滤波器的个数 ，不过靠动态滤波器来抑制临时出现的啸叫频率点产生的啸叫靠动态滤波器可能效果不如靠固定滤波器在预先对最可能产生的啸叫产生的频率点进行抑制 ，其实在传声器移动的情况下 ，系统设置时设置成能对单个的音箱进行音量控制 ，在传声器向某个音箱靠近时 ，适当拉低此音箱的音量 ，也是减少啸叫的一种有效手段 。
最后谈一下使用反馈抑制器抑制啸叫是否对音质产生影响的问题 ，一般情况下合理使用反馈抑制器不会对音质产生可以感觉到的影响 ，因为反馈抑制器的滤波器带宽比1/3倍频程房间均衡器滤波器的带宽窄很多 ，1/3倍频程滤波器-3db带宽为0.23 ，1/5倍频程滤波器-3db带宽为0.1387 ，接近0.14 ，1/10倍频程滤波器-3db带宽为0.0693 ，接近0.07 ，在非语言节目时 ，例如音乐节目 ，应该选用1/10倍频程滤波器 ，这样对啸叫频率点拉下增益的陷波滤波器-3db带宽只有0.07 ，此时对音质的影响会就会非常小 。
而对于语言节目使用 ，可以考虑选用1/5倍频程带宽陷波滤波器 ，虽然此时带宽为0.14 ，但是对于语言在听感上并不会造成明显的影响 ，并且由于带宽比1/10倍频程陷波滤波器宽了 ，当啸叫频率点有稍微漂移时 ，往往还在拉下增益的窄带陷波滤波器频率范围以内 ，仍然可以对啸叫进行抑制 ，还有由于啸叫只有在有传声器工作时才产生 ，所以可以设法将反馈抑制器串在传声器的通路中 ，例如在调音台上将传声器输入通道编入编组 。
再将反馈抑制器插入编组 ，使反馈抑制器只对传声器通路信号进行抑制处理 ，而对其他非传声器通路的信号不进行移植处理 。
总之 ，当扩声系统存在反馈时 ，使用反馈抑制器来抑制反馈在一定程度上能提高传声增益 ，当声场条件非常好 ，在实际需要使用的传声增益满足的条件下不会出现啸叫时 ，完全可以不使用反馈抑制器 ，如果系统中接有反馈抑制器 ，则可以将反馈抑制器设置成直通状态 ，那么反馈抑制器的影响就完全被排除了 ，与不使用反馈抑制器完全一样 。
