音响系统中啸叫声和干扰产生的原因及排除方法

海之星 · 发表于 2005-3-17 03:25:00

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专业音响系统中，稍不留意，就会泛起“杂音”。这些杂音有些是外部环境引起的干扰声，有些是设备内部运作的噪音。其中，干扰声是指由外界电磁场干扰音响设备后产生的噪声，啸啼声是指由声反馈引起音频放大电路自激震荡产生的噪音。那么，碰到这些“杂音”应该怎么解决呢？

产生原理：电磁干扰的传输途径主要通过空间辐射和导线传导。
空间辐射是电场和磁场在设备闭合环路中产生电磁感应，环面积越大感应电压越高，感应电压随磁通密度矢量或电场作用方向与环平面法线的角度不同而变化，同时频率越高产生的感应电平越高，即高频信号更轻易对环路产生干扰。
导线传导是电磁场耦合到音响设备连线而进入的干扰信号，传导方式是经由电路（包括杂散电容和互感等可以用集总参数表示的电路元件）传到受影响设备上，如脉冲干扰、交流声干扰。干扰信号的电平高于音频放大器的敏感门限电平时，对音响系统产生干扰。
中低频干扰
音响系统的噪声干扰除设备和传输线路本身的热噪声和叠加在其上的连续性“白噪声”外，干扰源主要可分为脉冲干扰和交流噪声干扰两大类。
1
脉冲干扰是因为脉冲器件产生的强电磁场耦合进人信道所致，电机、空调、汽车发念头火花塞、开关电源和控制灯光的可控硅均会产生60Hz～2MHz的干扰，这些干扰的谐波分量会落入音频频带内（2Hz～20kHz）。
交流噪声干扰主要是因为地线系统不同，接地点间存在电位差使地电流形成回路造成的，其典型表现为50Hz的工频交流噪声和由之引来的100Hz、160Hz段低频连续嗡声。
2
中高频干扰
手机和其它的高频无线电发射设备发出的电磁能量以及从某些设备辐射出较强的杂散高频电磁能量都能对音频放大器形成干扰。
排除方法及解决方式：针对干扰声的类型和被干扰的传输途径，判定出属于哪一种干扰方式，然后采取相应的解决办法。
1
公道接地
把两个“地”电位不同的设备间的信号地线分离，避免设各直接连通形成地线环路。如平衡式连接外屏蔽线只在—端接地，或两端都不接地等。
2
使用悬浮接地
就是该点电位与地相同，为零电位，但是该点又不是直接和地相连，是设备电路对地电位为零的点。这个“地”与实际的地之间存在阻抗，而且是高阻抗，这样可以克服共模干扰。
3
弱与强（信号设备电源）分组连接
弱信号音源设备如CD、卡座、效果器、调音台、压缩限幅器和均衡器等统一组电源连接，强信号功率放大器与另一组电源连接，可以避免传导方式的电源交流噪声干扰。
4
电源干扰很严峻，设备分相连接
把小信号的设备和监听设备电源连在一起，选择三相电源中交流声干扰最小的一相接入，其余两相接大信号功率放大器，可以降低来自电源的交流噪声干扰。
5
连接干净的电源供电
接入交流电源时，应采用隔离电源变压器，无前提时可使用独立一组电源供电，与空调、灯光等设备分开供电，避免灯光压降带来的交流低频干扰。
6
连接方式
超过2米的信号线全部采用平衡式接法或平衡隔离变压器的方式连接。
啸啼声
产生原理：扩声系统泛起啸叫的主要原因是系统中某些频率的声音过强，当晋升发话器音量时，因为这些过强的频率先达到啸叫所需要的强度前提，形成正反馈，在此频率上泛起自激振荡现象。自激振荡频率的高低，表现为啸啼声高低不同。
在扩声系统中当使用发话器拾音时，因为发话器的拾音区域与音箱的放音区域不可能采取声隔离措施，音箱发出的声音很轻易通过空间传到发话器中而导致反馈啸叫。一般来说，只有在扩声系统中才存在啸叫题目，在录音和还原系统中不具备产生啸叫的前提。
啸叫频率产生的途径
1
共振和声反射造成的啸叫
任何一个房间都可形成一个声学共振腔体，共振会使某些频率的声音被格外加强，同时经由房间反射面多次反射叠加形成不同强度不同啸叫点的反射频率，这些频点的频率信号反复被发话器拾取后产生自激震荡，泛起不同调子的啸啼声。
2
音箱频率响应的起伏与振铃模态
音箱的发音单元为喇叭，因为材料和结构原因，任何—个喇叭都不可能保证频率响应曲线绝对平直，肯定会有某些频率峰值过高的情况。音箱放音时，喇叭发出的声音就会泛起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啸叫。喇叭安装在音箱中，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，在这些频率上也会产生啸叫。
3
发话器对某些频率的拾音敏捷渡过高
发话器的频率响应是决定发话器声音风格和合用范围的重要前提。与喇叭一样，发话器的频率响应曲线也不可能保证绝对平直，对某些频率的拾音敏捷渡过高的情况再所难免，造成对某些频率的声音输出过强导致啸叫现象。
排除方法
1
对房间的反射面做适当处理
室内存在的弧度凹面会使声波反射引起声聚焦现象，而声聚焦会导致声场内局部音量过强，当发话器在位于声聚焦的区域拾音时，因为声音能量的回授量很大，极有可能发生啸叫。采用吸音材料对弧度凹面做适当处理形成漫反射结构，按捺声波反射。
2
准确摆放音箱的位置
尽可能地避免发话器与音箱相对或间隔很近，让音箱处于发话器拾音区域以外。假如发话器的使用位置不在音箱声音的辐射区域，音箱的声音就不轻易传到发话器中，也不轻易形成自激震荡。
3
发话器音量调节合适
终极结果以不泛起啸叫为宜。
4
公道选用高品质的发话器和音箱
发话器和音箱的频率响应曲线泛起峰凸也会引起啸叫，应当选用频率响应曲线平坦的发话器和音箱。演唱和拾音应选用动圈式发话器，开会可选用方向性强、敏捷度高的电容式发话器。
5
有前提的可使用声处理设备
使用声处理设备能有效进步音量而不会产生啸叫，不同的声处理设备，各功能特点有所不同。目前，能按捺啸啼声的设备各有压限器、均衡器、反馈按捺器和移频器。
压限器是一种根据输入信号的强弱自动改变输出信号放大量（增益）的设备，用于按捺啸叫时可以将压缩比调到∞：1（此时它为限制器），将阈值调到反馈临界点。但是采用压限器按捺啸叫会带来声音动态损失，故应尽量少用这种方法。
均衡器和反馈按捺器都可以有效地衰减反馈频率点的增益（拉馈点），衰减这些过强的频率就能按捺住啸叫。不同之处在于，均衡器需要音响师根据啸叫的频率手工将馈点拉下来，而反馈按捺器则可以自动发现啸叫频率并将其衰减，衰减的频带宽度和衰减量由反馈器根据实际情况自动决定，几乎不会对音乐造成影响。
频移器是—种可以改变声音频率的设备，工作原理类似变调器，它能够将声音信号增加5Hz，破坏了产生声反馈的前提，从而按捺了啸叫。该设备的使用有局限性，在语言扩声时使用起来效果很好，对声音破坏很小，但是在演唱和乐器中就会有很显著的声音变调感。
这是由于语言的频率范围是在130Hz～350Hz之间，仅仅5Hz频率的变化不会使人有显著的调子变高感觉，但是在声乐和器乐扩声时就会有变调的感觉了，由于声乐和器乐的下限频率20Hz左右，5Hz的调子变化人耳已经显著的感觉出来了。

hifi · 发表于 2005-3-17 06:39:00

点赞了，好文章，不错啊，可以收藏学习了啊！~

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