声反馈产生的原因及解决方法

iveice · 发表于 2016-7-27 08:17:57

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　一、声反馈（啸叫）的成因

　　声反馈啸叫是一种扩声系统中经常出现的不正常现象，它是扩声系统所特有的声学问题，对于声音再现来说真可谓是有百害而无一利。从事专业音响的人尤其是现场扩声专业的人，对声反馈啸叫真可谓是深恶痛绝，因为由于声反馈啸叫而引来的麻烦举不胜举，广大专业音响工作者为了消除它几乎是绞尽了脑汁，但是，仍不可能将声反馈全面消除掉。

　　二、声反馈产生的原因：

　　声反馈是声音能量的一部分通过声传播的方式传到话筒而引起的啸叫现象，在没有出现啸叫的临界状态，会出现振铃声，此时一般也认为存在声反馈现象，将音量衰减6dB之后的增益定义为传声增益。
　　扩声系统声反馈啸叫的出现要同时具备三个条件：
　　（1）话筒与音箱同时使用；
　　（2）音箱放送的声音能够通过空间传到话筒；
　　（3）音箱发出的声音能量足够大、话筒的拾音灵敏度足够高；
　　在扩声系统中当使用话筒拾音时，由于话筒的拾音区域与音箱的放音区域不可能采取声隔离措施，音箱发出的声音很容易通过空间传到话筒中而导致声反馈。一般来说，只有在扩声系统中才存在声反馈啸叫问题，在录音和还原系统中根本不具备产生声反馈啸叫的条件。如录音系统中只有监听用音箱，录音棚中话筒的使用区域与监听音箱的放音区域是互相隔离的，不具备声音回传的条件；而在电影还声系统中几乎不使用话筒，即使遇到使用话筒，也在放映室中作语音近讲拾音，放映音箱距话筒很远，所以也就不可能发生声反馈情况。
　　扩声系统出现声反馈啸叫的主要原因是系统中某些频率的声音过强，当提升话筒录音量时，由于这些过强的频率先到达声反馈所需要的强度条件，如果该频率的反馈类型恰恰为正反馈，则必然在此频率上出现自激振荡现象，自激振荡的频率的高低，表现为啸叫声音音调的高低不同，总体来说，导致系统中某些频率过强的原因主要有以下三个方面：
　　1、房间由于共振和声反射等原因使得房间中某些频率的声音过强
　　任何一个房间都可以被认为是一个声学共振腔体，共振会使某些频率的声音被格外地加强。建筑声学告诉我们，不同体型和容积的房间简正共振公式，可以计算出一个房间的共振频率；还有，吸声材料对不同频率的反射和吸收也是不同的，不同的材料对不同频率的吸音系数差异很大，吸声结构的不同也会导致对不同频率的吸收不尽相同。故房间的声学状况对于声反馈啸叫来说，作用不可低估。
　　2、音箱频率响应的起伏与振铃模态
　　音箱的发音单元为扬声器，由于材料和结构等多方面原因，任何一个扬声器都不可能保证频率响应曲线绝对平直，肯定会有某些频率为峰的情况，而且频率响应绝对平直的扬声器也不见得十分好听。基于此，在音箱放音时，扬声器发出的声音就会出现某些频率声音过强的现象，这个过强频率的声音就可能造成声反馈啸叫。扬声器安装在音箱中，音箱腔体的机械共振和腔体的声学共振会产生一种振铃模态--RM，音箱存在的振铃模态会导致声染色的发生，也就是音箱发出的声音某些频率成分过强，在这些频率上产生声反馈啸叫并非不可能。
　　3、话筒对某些频率的拾音灵敏度过高
　　话筒的频率响应特征是决定话筒声音风格和适用范围的重要条件，与扬声器一样，话筒的频率响应曲线也不可能保证绝对平直，对某些频率的拾音灵敏度过高的情况再所难免。这就是说，话筒对于各个频率的拾取来说不能一视同仁，这就会造成对某些频率的声音输出过强的问题，其结果就有可能出现这些频率声音出现声反馈现象。一般来说，话筒的高频灵敏度偏高，故更容易在高频产生啸叫。

　　三、声反馈的抑制，啸叫问题的解决

　　从以上分析产生啸叫的原因可以看出，要消除啸叫只能从切断反馈链路上着手。
　　⑴图示均衡器（调音台）采用陷波器，降低固定频率点，频率点的电平增益从而达到解除啸叫的目的。
　　⑵参量均衡器采用频率可调Q值更高的陷波器，降低反馈频率点，电平增益从而达到解除啸叫的目的。
　　⑶数字反馈抑制器，反馈声抑制器的基本原理就是一台自动调谐参量均衡器，其陷波器Q值更高。
　　第一种目前用陷波器解决是最普遍的，由于均衡器的滤波器是固定不变的无法将其精确定位到回馈点，均衡器的滤波器带宽较宽，陷波深度较深。使用过程中将损失不少声频功率，是以牺牲部分系统资源为代价，提高扩声增益仅3-5dB
　　第二种方法用移频方式解决，这种方式是最有效的，并可大幅度提高扩声增益6-10dB。而移频器的工作原理是将调音台输出的信号做5-7Hz的频率提升，再经扬声器重放出去，切断声音正反馈链路，以达到抑制反馈的目的，由于移频器可大幅度提高扩声增益6-10dB，使话筒的灵敏度得以提高，传声距离达到3-6米，且价格适中非常合适以语言为主要内容的教学、会议扩声系统。
　　第三种数字反馈抑制器，可以简单和自动地设置在动态和静态模式中，结合更加尖锐的Q值，以达到最大程度减少声学反馈的目的，保持原始声源的音频特性，现在市场上主要是高质量的进口品牌，如SONYSRP-FR300数字反馈抑制器，可以简单和自动地设置在动态和静态模式中，结合更加尖锐的Q值，以达到最大程度减少声学反馈的目的，保持原始声源的音频特性，SRP-FR300每个通道结合了15段静态和5段动态陷波滤波器，以达到最大程度减少声学反馈的效果。

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