如何解决话筒音响啸叫是怎么发声的是什么原理

如何解决话筒音响啸叫系统中的聲反馈是声场中的一种物理现象它是由于话筒拾取音源的声波经过调音台、周边和功放放大后,由音箱将声波送入声场中音源的声波囷谐波在声场中进行多次散乱的反射后,一部分声波又重新进入了话筒经过调音台、周边和功放放大后再由音箱送入声场中,其中一些頻率的声反射比较强形成循环放大,产生了“正反馈”造成某一些频段声波被无数次叠加逐渐积累,而产生“啸叫”现象

啸叫在各种扩音系统中较为常见记得原来读本科的时间,很多公共课---如高等数学就会几个专业在一个大的梯形教室里一起上课,这时老师都要带着Mic用扩音器来讲课了
有时就会出现啸叫,声音非常大(谢逊的狮子吼也不过如此)为了避免这种现象产生,往往从硬件或使用上来解决

在实际当中,回授音有很多种我们最常听到的“啸叫”也是一种。但我们要寻找的是那种可以控制音量时间,音高甚至音色的回授。

“啸叫”是不鈳控制的从不可控制的啸叫到可控制的回授,这是一个漫长的历程

首先还是从“啸叫”开始。分析“啸叫”产生的原因大家都会有這样的体会,一般“啸叫”的出现都是在用失真的时候

(有时也会出现在用延迟混响的时候。)是输入信号的过载引起的这是第一个原因。大家也会有这样的经验:有时只要站得离音箱远一点“啸叫”就没有了
离音箱的距离太近,这是第二个原因站在不同的位置上“啸叫”的声音不一样,音箱与弦的角度不对这是第三个原因。

不同的音色会有不同的“啸叫”也就是说,音的频率不对这是第四個原因了。 ,

知道了“啸叫”的四个原因过载量,距离角度,频率我们要将“啸叫”变成回授,就要从他们开刀

麦克风拾音的如何解决话筒音响啸叫系统,都有反馈啸叫的可能麦克风啸叫的危害很大,主要表现在以下几个方面:

1.自激时功率放大器会产生很大的功率输出可能超出扩声设备的承受范围,烧坏功率放大器和发声设备

2.在反馈系数接近于1时,由于产生梳状滤波效应延时声场与直达聲之间的叠加,会使扩音声场比原声场在音感上变得狭窄
3.扬声器声场的延时反馈,会使整个系统形成一连串的延时回声并且这种回聲将加重梳状滤波效应,产生明显畸变的混响拖尾——刚响失真

4.啸叫时输出的声压很大,严重影响各种活动的气氛

消除反馈啸叫要從产生反馈啸叫的必要条件入手,只要能破坏其中一个条件就可达到目的。

既避免啸叫又能提升扩音音量最有效的方法之一就是将麦克風尽量靠近声源拾音同时麦克风应使用无指向性的。在这里明确一下指向性麦克风(尤其是心型指向性麦克风)远距离声源的拾音衰減很小,
调整距离对提升扩音音量和防止啸叫的作用不大扩声系统是否容易啸叫,与麦克风的灵敏度没有直接关系只不过高灵敏度的麥克风都是心型指向性的,容易产生啸叫罢了缩短发声设备与听众的距离

实际上可以提升扩音的响度。可适当的减小系统的总增益若哃时辅以指向性宽的近场音箱,麦克风稍微离远点就能避免啸叫
对于扬声器的直接反馈声场来说,就是麦克风距扬声器越远越好扬声器距听众越近越好。麦克风应放在扬声器辐射方向的背面如果麦克风有可能被拿着四处走动,扬声器应放在麦克风无法靠得很近的地方

二、频率均衡法(宽带陷波法)

由于麦克风拾音和发声设备的频率曲线不是理想平坦的直线(特别是一些质量比较差的放音设备),以忣厅堂声场的声学谐振作用使频率响应起伏很大。可以用频率均衡器补偿扩声曲线
把系统的频率响应调成近似的直线,使各频段的增益基本一致提高系统的传声增益。
应该使用21段以上的均衡器在要求比较高的地方应该配置参量均衡器,要求更高时可采用反馈抑制器。实际上扩声系统在出现反馈自激时其频率只是固定在某一点上的纯音,
所以只要用一个频带很窄的陷波器将此频率切除,即可抑淛系统啸叫

三、反馈抑制器法(窄带陷波法)
在要求很高的场合,如一些现场演唱的地方普遍使用声频反馈自动抑制装置,这种装置鈳以自动跟踪反馈点频率自动调整Q值带宽,自动将声反馈消除而又最大限度地保护了音质

其原理就是通过陷波抑制啸叫的。例如Sabine的FBX系列反馈抑制器它是一种由微电脑控制的9段窄带自动压限装置,可以较好地区别反馈自激信号与音乐信号可在系统出现自激时,
迅速作絀反应并在反馈频点上设定一个很窄的数字滤波器,其陷波深度也会自动设定滤波带宽只有1/3倍频程,如此之窄的陷波频段几乎不會对响度以及音色有影响。

反相抵消防止自激在高频放大电路比较常见
可以在音频放大电路中采用两个同规格的麦克风分别拾取直达声囷反射声,通过反相电路使反射声信号在进入功放前相位相互抵消能有效的防止啸叫自激。

扩音系统的自激啸叫其反馈回路是正反馈,如果把麦克风信号调相处理就会破坏自激的相位条件,从而防止系统的自激啸叫

有资料表明,当相位偏差值在140°时,稳定度最好;并且,调制的频率越高,系统的稳定性越好。为了使处理后的音质不发生太大的畸变,其调相频率的最大允许值是4Hz

最后,当各种设备调整恏以后决不可让其他人乱动,包括一些对器材性能不熟悉只懂开、关机、调节音量大小的DJ。

产生声反馈啸叫的原因这里就不洅赘述解决的方法也非常多,市面上有多款声反馈抑制器和移频器销售都有一定的效果。但是要注意的是没有哪一种方法可以完全消除啸叫,声反馈会造成啸叫是自然规律不可违背,任何号称能百分百消除啸叫的设备和技术都是伪科学

我们要努力提高系统的传声增益,提升啸叫临界点的电平除了尽量减少同时工作的拾音器(话筒)的数量,更重要的一点是优化扬声器与拾音器的相对位置避免扬声器的声辐射直接传入拾音器。在报告厅形式的会场中可以将主扬声器置于台口以外的地方,让讲台上的话筒位于扬声器的背面但在圆桌会议形式的会场中,多支话筒在会场中央围成一圈而扬声器一般都习惯于靠墙壁吊挂,或者天花板安装正好将话筒也置于扬声器的聲辐射范围内,不可避免地降低了传声增益

传统的模拟扩声系统的做法是所有的话筒送入调音台后,从调音台的ST立体声输出两路音频信號给声反馈抑制器、均衡器等周边设备后再送入功率放大器如果场内有较多的音箱,一般都是通过多台功放串接信号和音箱并联的方式進行驱动整个信号流程的拓扑结构还是只有两路输出,甚至这两路输出信号也是完全一模一样的这样的话,所有话筒对于所有扬声器嘚电平结构都是完全一样的无法单独调节。

如果我们设想一下在一个中型的圆桌会议厅场内采用超过十只以上的小型扬声器作分散式擴声,然后桌面上的每一支话筒与声场内的每一只扬声器的电平分配都是不一样的对于任何一支话筒来说,离它最远的扬声器是最响的离得越近的扬声器,电平越低而正对这支话筒的那只扬声器则完全不会发出这支话筒的声音,当然它仍然会放送出其它话筒拾取的聲音,而且是离这个扬声器最远的话筒拾取的声音最响

这种功能的实现,看上去非常复杂和神奇实际效果也完全让甲方用户折服,其實通过数字调音台是很容易实现的

以雅马哈LS9-32数字调音台为例,这是一台32路(可扩展到64路)输入16条MIX混音母线加立体声/单声道/8路矩阵输出的中型调音台。图一为其背板图可以看到它有32个输入和16个输出接口,且都为XLR平衡式卡侬接口这16个输出接口在调音台内部是可以任意定义或鍺说任意跳线的。

在某个圆桌会议室项目中我们将调音台第1至第12路输出端口定义为16个MIX混音母线中前12个的输出,即MIX1~MIX12然后每一个输出通道送至一台功放的一个通道,共使用3台四通道功放驱动场内12只小音箱系统图如图二:

从系统图可以看出,系统的构成与连接非常简单同樣,调试的过程也是非常的简单 我们只要调节每一路输入通道的12个MIX发送旋钮,就可以方便直观地设置这一路话筒到12路MIX输出的每一路的电岼即此支话筒在全场12只音箱中每一只音箱不同的声压级。

调节输入通道信号到MIX发送的电平有两种方式一是“旋钮模式”,是使用在LS9的SELECTED CHANNEL 區的 [SELECTED SEND] 旋钮去调节信号电平并发送到母线这种方法适合就某路输入信号同时调节发送到所有 MIX 母线的电平。还有一种是“推子模式”直接使用调音台的输入通道推子来设定所有输入通道对于某一路MIX发送的电平,类似于01V96数字调音台的“推子模式”选定在某个AUX的情景

常用而直觀的是“旋钮模式”,在这种模式下的操作如下:

图三是LS9数字调音台的屏幕与设置按键部分的功能区域说明在已经选中了一个输入通道嘚情况下(按亮当前要设置的通道上方的SEL键,屏幕左上角显示当前选中的通道编号与名称)只要按一下“混音母线/矩阵输出选择区(MIX/MATRIX SELECT)”处要进荇设置的MIX混音母线的相应按键,此时屏幕上的光标也跳动到这个MIX混音母线的图标处然后旋转屏幕右侧“选中通道设置区(SELECTED CHANNEL)”中的“选中发送(SELECTED SEND)”旋钮,就会看到屏幕上相应的MIX发送旋钮图形也已经作对应的变化

这一系列动作,相当于在模拟调音台上调节单个通道的AUX发送只是對于LS9-32这样的数字调音台来说,只需要32个通道选择键加上16个MIX选择键再加上一个旋钮就替代了一台每路输入有16个AUX发送的32路模拟调音台的512个旋鈕!

这里需要指出的是:由于模拟调音台的模拟电路结构是无法任意改变的,所以有所谓的“辅助发送(AUX SEND)”和“编组输出(GROUP)”的概念这两者之間的不同就不再赘述了。但对于数字调音台来说由于内部的信号流程和跳线几乎是可以任意设定的,所以对于LS9这样的调音台不再有什麼“辅助发送(AUX SEND)”和“编组输出(GROUP OUTPUT)”的概念,统统定义为“混音母线发送/输出(MIX SEND/OUTPUT)”再也没有什么发送/输出母线是“辅助”的了,大家一律与立體声/LCR的输出母线是平等的

如果发现MIX发送旋钮图标是空的,不能调节其发送电平只能在ON和OFF的状态切换,类似模拟调音台的编组输出分配那是在MIX母线的基本设定那里将其设成了FIXED模式。LS9的每一对MIX母线都有两种模式选择:VARI模式是可调节发送电平的FIXED模式是发送电平固定在0dB的,鈈可调节此外,VARI模式中还可分为EQ前送出和EQ后推子前送出两种方式要进行MIX母线的设定,要在“屏幕显示控制区(DISPLAY

在这个界面中①的区域即为母线设置区域,②即为MIX母线的设置将光标移动到这里,再按面板上“数据输入区”的“ENTER”按钮即出现MIX母线基本设定的弹出窗口, 洳图五:

①是设定每对MIX母线是立体声方式还是两个单通道方式②即是设定其模式为VARI在EQ前发送、VARI在EQ后推子前发送还是FIXED方式发送。要注意的昰FIXED模式不可选择推子前或推子后,都是在推子后发送如果需要推子前发送,那可以直接选择DIRECT直接输出信号另外,不管你选择的是VARI在EQ湔发送还是VARI在EQ后推子前发送如果在主屏幕上取消了PRE按钮,即是POST方式MIX发送信号都是从通道推子后发送了。

在调节每一路话筒输入对于各MIX混音母线的发送电平时要注意检查所有的MIX输出推子要置于同样的位置,每台功率放大器的各个通道增益也要一致

上文所述的系统设计與使用方法,与传统的模拟音频扩声系统的构成相比是完全新的思路,却又简单易行效果明显。希望读者要打破固有的僵化思维勇於创新,勤于实践充分利用数字调音台的强大功能和先进结构。

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