擴(kuò)聲系統(tǒng)中聲反饋抑制研究

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1、擴(kuò)聲系統(tǒng)中聲反饋抑制研究聲反饋嘯叫是一種擴(kuò)聲系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象，它是擴(kuò)聲系統(tǒng)所特有的聲學(xué)問(wèn)題，對(duì)于聲音再現(xiàn)來(lái)說(shuō)，可謂是有百害而無(wú)一利。各種類型的擴(kuò)聲系統(tǒng)都普遍存在聲反饋現(xiàn)象，常常在將傳聲器的咅量進(jìn)行較大的提升的同時(shí)，音箱發(fā)出的聲音傳入傳聲器引起嘯叫。聲反饋的存在不僅破壞了音質(zhì)、限制了傳聲器的音量，使傳聲器拾取的聲音不能良好地再現(xiàn),而且深度的聲反饋還會(huì)使系統(tǒng)信號(hào)過(guò)強(qiáng)而燒毀功放或音箱，特別是燒毀音箱的高音揚(yáng)聲器。一、聲反饋形成的過(guò)程聲反饋是聲音能量的一部分通過(guò)聲傳播的方式傳到話筒而引起的嘯叫現(xiàn)象，在沒(méi)有出現(xiàn)嘯叫的臨界狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)振鈴聲，此時(shí)一

2、般也認(rèn)為存在聲反饋現(xiàn)象。嘯叫是擴(kuò)聲系統(tǒng)存在正反饋而產(chǎn)生的振蕩。按照振蕩形成的原理，一個(gè)系統(tǒng)只有在滿足以下兩個(gè)條件時(shí)才能形成振蕩：即振幅平衡條件和相位平衡條件。對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，所謂振幅平衡就是當(dāng)某頻率的反饋信號(hào)幅度大于此頻率原先輸入信號(hào)的幅度時(shí)引起的振蕩，所謂相位平衡是當(dāng)某頻率的反饋信號(hào)與此頻率輸入信號(hào)同相位時(shí)引起的振蕩，即必須構(gòu)成止反饋才能引起振蕩，這兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足。對(duì)照擴(kuò)聲系統(tǒng)形成振蕩的情況，擴(kuò)聲系統(tǒng)中傳聲器接受聲信號(hào)，并且將其變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)從調(diào)音臺(tái)、周邊設(shè)備到功率放大器等設(shè)備的放大，然后由揚(yáng)聲器系統(tǒng)將電功率信號(hào)變成聲音輻射出去。

3、輻射出來(lái)的一部分聲信號(hào)通過(guò)各種路徑又返回到傳聲器就形成了聲反饋。根據(jù)產(chǎn)牛振蕩的兩個(gè)條件，某頻率從揚(yáng)聲器系統(tǒng)輻射出來(lái)的聲音乂反饋到傳聲器的幅度必須比此頻率原先輸入傳聲器的聲音幅度大，并且此頻率反饋聲信號(hào)要與原先輸入傳聲器此頻率的聲音同相位。當(dāng)這兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)即產(chǎn)生振蕩，表現(xiàn)為嘯叫。揚(yáng)聲器系統(tǒng)輻射出來(lái)的聲咅可以直接返回到傳聲器，即直達(dá)聲返回傳聲器，也可以通過(guò)界面反射后再返回到傳聲器，甚至經(jīng)過(guò)界面的多次反射后返回到傳聲器，統(tǒng)稱反射聲返回傳聲器。如果破壞了這兩個(gè)條件中的任何一個(gè)，振蕩就不可能產(chǎn)生。事實(shí)上，對(duì)于一套擴(kuò)聲系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要絕對(duì)地避免產(chǎn)生嘯叫是不

4、可能的，也是不必要的，只要在達(dá)到最高使用要求聲壓級(jí)的情況下不產(chǎn)生嘯叫，那么此套系統(tǒng)的嘯叫問(wèn)題就算得以解決。二、形成聲反饋的主要原因（1）房間的形狀及聲學(xué)狀況。任何一個(gè)房間都可以被認(rèn)為是一個(gè)聲學(xué)共振腔體，共振會(huì)使某些頻率的聲音被除數(shù)格外加強(qiáng)。按建聲原理，不同體形和容積的房間其共振頻率是不同的，另一方面，吸聲材料對(duì)不同頻率的反向和吸收也是不同的，不同材料對(duì)不同頻率的吸聲系數(shù)差異很大，吸聲結(jié)構(gòu)的不同也會(huì)導(dǎo)致對(duì)不同頻率的吸收不盡相同。故房間的聲學(xué)狀態(tài)（主要是聲染色情況）對(duì)于聲反饋的作用不可低估。（2）音箱頻響的起伏與振鈴模態(tài)。音箱的發(fā)音單元為揚(yáng)聲器，由于

5、材料和結(jié)構(gòu)等多方面原因，任何一只揚(yáng)聲器都不可能保證頻響曲線絕對(duì)平直，肯定會(huì)有某些頻率出現(xiàn)尖峰的情況。于是，在音箱放音時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音就會(huì)出現(xiàn)某些頻率聲音過(guò)強(qiáng)的現(xiàn)象，這個(gè)過(guò)強(qiáng)頻率的聲音就有可能造成嘯叫。揚(yáng)聲器安裝在音箱中，音箱腔體的機(jī)械共振和腔體的聲學(xué)共振會(huì)產(chǎn)生一種振鈴模態(tài)RM（RingMode）,這種振鈴模態(tài)會(huì)導(dǎo)致聲染色的發(fā)生，即音箱發(fā)出的聲音中某些頻率成分過(guò)強(qiáng)，在此頻率上也可能產(chǎn)生聲反饋。（3）傳聲器對(duì)某些頻率的拾音靈敏度過(guò)高。傳聲器的頻響特性是決定傳聲器音色和適用范圍的重要條件。與揚(yáng)聲器一樣，傳聲器的頻響曲線也不可能保證絕對(duì)平直，對(duì)某些頻

6、率的拾音靈敏度過(guò)高的情況在所難免，這就是說(shuō)，傳聲器對(duì)于各個(gè)頻率的拾聲靈敏度不同，這就會(huì)造成對(duì)某些頻率的聲音輸出過(guò)強(qiáng)，其結(jié)果就可能在這些頻率出現(xiàn)聲反饋現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，傳聲器在高頻段屮的某些頻率靈敏度偏高，故更容易在高頻產(chǎn)牛嘯叫?？偟膩?lái)說(shuō)，擴(kuò)聲系統(tǒng)岀現(xiàn)聲反饋嘯叫的主要原因是系統(tǒng)中某些頻率的聲音過(guò)強(qiáng)，當(dāng)提升傳聲器錄音量時(shí)，由于這些過(guò)強(qiáng)的頻率先到達(dá)聲反饋所需要的強(qiáng)度條件，如果該頻率的反饋類型恰恰為正反饋，則必然在此頻率上出現(xiàn)口激振蕩現(xiàn)象，口激振蕩頻率的高低，表現(xiàn)為嘯叫聲咅音調(diào)的高低不同。三、聲反饋的危害聲反饋是擴(kuò)音調(diào)音工作中經(jīng)常發(fā)生的、令人十分頭痛的問(wèn)題

7、，也是擴(kuò)聲中最忌諱的現(xiàn)聲反饋現(xiàn)象一旦發(fā)生，輕者會(huì)造成傳聲器通路音量無(wú)法調(diào)大，調(diào)大后嘯叫非常嚴(yán)重，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)演出會(huì)造成惡劣影響，或傳聲器聲咅開(kāi)大后出現(xiàn)聲音振鈴現(xiàn)象（即位于聲反饋臨界點(diǎn)時(shí)傳聲器聲音的尾音現(xiàn)象）,聲音存在混響感，破壞音質(zhì)；重者導(dǎo)致音箱或功率放人器由于信號(hào)過(guò)強(qiáng)而燒毀。能否將嘯叫充分抑制，是衡量一個(gè)擴(kuò)聲專業(yè)音響師調(diào)音技術(shù)水平的重要因素。因?yàn)閲[叫抑制得好，用傳聲器演唱和演奏時(shí)，音量可調(diào)空間大,使演唱和演奏皆能得到滿意的效果。由于聲反饋而燒毀音箱高音單元的情況不勝枚舉，因?yàn)樵诼暦答仩顟B(tài)下信號(hào)很強(qiáng)，會(huì)使功放出現(xiàn)削波（切頂）失真，削波失真就產(chǎn)生大量的高

8、頻諧波，這些高頻波送入音箱高音單元后，高音單元無(wú)法承受女口此強(qiáng)大的高頻信號(hào)，就會(huì)造成音圈燒毀；再說(shuō)，在聲反饋狀態(tài)下，功放會(huì)由于輸出過(guò)大而