啸叫抑制调研
实验二啸叫检测与抑制系统
实验二啸叫检测与抑制系统一、实验目的1、认识扩音系统中的啸叫现象；2、了解啸叫产生的条件；3、分析啸叫信号的频谱；4、掌握啸叫信号检测的方法；5、掌握啸叫抑制的原理；6、实现啸叫抑制。
二、实验设备１、音频功率放大系统；２、录音机；３、计算机；４、matlab软件三、实验内容1、认识啸叫及其危害声反馈现象在日常生活中非常常见。
在多动能报告厅，KTV等同时出现扬声器和麦克风的场合，由于扬声器和麦克风之间存在电声耦合，必然会导致声反馈现象的产生。
声反馈会在反馈回路中产生再生混响，使讲话、唱歌的声音严重失真，音质受到破坏，清晰度大大降低。
严重时甚至会产生自激啸叫，限制扩声系统传声增益的提升，使整个系统的正常工作受到影响。
还可能会烧毁系统放大器、扬声器中的高音单元，甚至会对人的听力造成损伤。
所以，在应用到扩声系统的场合，啸叫的检测和抑制非常重要。
2、啸叫信号产生的原理声音信号首先从麦克风拾入，经过扩声系统的功率放大器放大后由扬声器送出，经过各种障碍物的多次反射后，又被麦克风拾入，从而形成一个闭合环路。
如果传声器对某些频点的拾音灵敏度过高，导致声音在这些频点的增益是正值，就形成了一个正反馈过程，声音信号经过多次反复循环放大后，在某些频点的声音强度超过一定的增益上限，就会发生自激振荡，从而产生啸叫。
图1声反馈原理图啸叫的产生必须同时具备以下三个条件：（1）扬声器和拾音设备（麦克风）要处于同一声场中，从而保证扬声器输出的信号能被拾音设备再度采集，形成正反馈；（2）拾音设备的拾音灵敏度高，系统的传声增益大；（3）声场存在缺陷共振，即扩声系统的频谱特性不平坦，在某些频点上容易出现共振。
3、啸叫信号的特征为了检测和抑制啸叫信号，需要对啸叫信号的基本特性做一定的分析，对啸叫信号在时域和频域上进行分析，最终得出以下结论：啸叫信号的时域波形是一个频率恒定的正弦波，其幅值随着时间的增加迅速增大，直到超出了功放放大区，进入饱和区和截止区时，产生削波现象，如图2所示。
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器设计
（ １ ．重庆大学 通信工程学 院，重庆 ４ ０ ０ ０ ４ ４ ；２ ．扬州大学 信息工程学院 ，江苏 扬州 ２ ２ ５ １ ２ ７ ）
摘要
该文设计 了一音频功 率放 大器 电路 ，声音信号 由麦克风 通过 Ｏ Ｐ ０ ７构成 的两级单 电源 小信 号放 大模 块放 大，然
第 １ ５卷 第 ４期 ２ ０ １ ７年 ８月
实 验 科 学 与 技 术
Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ．１ ５ Ｎｏ ． ４
Ａｕｇ ． ２ ０１ ７
带 啸 叫检 测 与 抑 制 的 音频 功 率 放 大 器 设 计
后通过 ２ ０ ０ Ｈ ｚ １ ０ ｋ Ｈ ｚ的 Ｒ Ｃ带通滤波器进行滤波 同时，功 率放
大后 的信 号接 至峰 值检波模块供 单片机使 用 ，单片机通过 Ｆ Ｆ Ｔ检测 显示啸叫频率并利用双 Ｔ网络进行啸 叫抑制 ，电路再 利
０ Ｐ ０ ７ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ａ ｔ ｗ ｏ—ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｏ ｆ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｉｅ ｆ ｒ ． Ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ Ｒ Ｃ ｂ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｏ ｆ ２ ０ ０ Ｈｚ一１ ０ ｋ Ｈｚ ，ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｔ ｏ ｚ ｏ ｏ ｍ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ｔ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ａ ｋ ｅ ｒ ｔ ｏ ｐ ｌ ａ ｙ ． Ａｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｍｅ ，ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ａ ｋ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｓ ＣＭ ， Ｓ Ｃ Ｍ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ
啸叫产生及抑制
啸叫产生及抑制啸叫的产生及抑制当用话筒进行现场扩音时，就会存在话筒啸叫问题，通俗点说这是当声音信号从音箱发送出去后又从话筒再次输入到扩音系统后又一次进行放大，形成信号叠加，产生正反馈从而出现啸叫，一直以来音响工作者在尝试用各种方式和设备来解决这个问题，但不是很理想，根据我自己的经验总结有以下几种方式，大家可以选择试一下： 1 反馈抑制器：它的工作原理是对信号中出现的较明显的几个或十几个超过预设电平值的频点进行电平抑制从而达到抑制啸叫的目的，这种方法对固定的话筒放置方式和会议扩音还是有一定效果的，但是用在舞台演出却效果不好甚至会产生破坏演出的结果，因为，在舞台演出时演员是不同的地方不停的在动，对频点跟踪很困难，其次演员在演唱时动态是很大的，这样就会使很多频点的电平值并非因啸叫而过载，这时候反馈抑制器会误以为出现了啸叫，并对这些频点进行抑制，造成了演出的声压塌陷，破坏正常演出的效果 2 移频器：它的工作原理是对话筒信号的频点向上或向下移几个或几十个频点，达到不产生正反馈的目的，此种方式同样也只适合在会议扩音时使用，因为在演出时，移频器产生的频率变化的效果会很滑稽，会让所有人找不着北 3 自动混音台：它的工作原理是利用自动延时噪声门，对有信号输入和无信号输入的话筒进行通/断处理从而达到消除啸叫的目的，这种方式非常适合用在话筒使用数量较多的会议场所，在舞台演出时的语言类节目也可以，但用在歌舞节目上效果不好 4 噪声门：它的工作原理是利用门限电平对话筒信号进行通/断处理，达到消除啸叫的目的，这种方式一般用在架子鼓的拾音上，只有当击鼓的时候，话筒才会导通，防止舞台返听音箱与架子鼓拾音话筒之间产生信号正反馈而啸叫，用在歌舞节目上却不好，因为有的节目演员发声是很轻的，这时候因为达不到噪声门的门限电平噪声门不导通会造成现场“失声” 5 压缩器：它的工作原理是当信号超过设定的电平值时，压缩器就开始对信号进行有比例的压缩，防止信号继续扩大达到消除啸叫的目的，这种方式可用在舞台演出的歌舞节目但是对初期出现的并未达到设置电平的啸叫却无能为力 6 图示均衡器：它的工作原理是将出现啸叫的某些频点衰减或切除从而达到防止啸叫的目的，但是它的缺点是频点的设置是固定的而啸叫出现的频点是不固定的，可能出现在两个频点的前3/4或1/2或后3/4……所以有时候要将相邻的两个频点都要做衰减，再则图示均衡器的带宽都比较大，衰减或切除一些频点后就会造成频率塌陷而失真，所以，图示均衡器只适合用在一些对扩音要求不高的场合 7 参量均衡器：它的工作原理是，将扫频器扫到出现啸叫的频点，并且调节该点的带宽，然后对该点进行衰减或切除，达到既消除啸叫又保证有用的信号不被衰减或切除，所以参量均衡器，比较适合各种场合以上就是我的一些消除啸叫的经验，当然，还要根据实际情况来决定，包括测试，本人建议不要用专用的测试话筒进行啸叫点测试，而用现场使用的话筒进行测试，因为演员是不可能那测试话筒去演唱的，另外像接驳的方式等等，也是需要实践的，我通常用的方式是：参量均衡器+压缩器接在话筒输入通路的断点，架子鼓通路+噪声门，当然这样做需要的设备较多资金投入较大，大家可以根据自己的具体情况选择使用设备和方法，关于胸唛容易啸叫的问题这与胸唛的拾音指向性和拾音电平有关，一般胸唛的拾音指向性都比较宽而胸唛使用时一般是夹在胸前的衣服上或衣领上里演员的嘴比较远因此胸唛的输出电平和调音台该路输入电平都挑的比较大，所以，胸唛发生啸叫的可能性就比较大，如果出现这种情况可以将以上两个地方的电平稍微调小一点，既保证演出效果又不出现啸叫就可以，另外，前面提到的胸唛的拾音指向性，有的胸唛是用于会议和教学用的它的唛头一般是驻极体唛头很小，这种胸唛是绝不可拿来用于舞台演出它出来的人声是失真的而且最容易啸叫，而舞台演出用的胸唛是电容式或动圈式的，没有失真也没有那么容易啸叫五、声反馈(啸叫声)的抑制 1．话筒声反馈造成的自激啸叫声是歌厅和卡拉0K厅的常见现象，由于存在声反馈，一般扩音系统增益都不能很大发生声反馈啸叫的原因是： (1)话筒距音箱太近，话筒正向指向音箱； (2)调音台上混响调节过大； (3)话筒音量调节过大； (4)没有接通压限器； (5)厅内声学设计缺陷 2．针对以上原因可采取以下措施： (1)为演唱者的活动舞台限定一个大致的范围，在此范围内不应发生啸叫声也就是说，演唱者不应太靠近主音箱，主音箱应对称于舞台两侧；演唱者的站位不应使话筒正向指向音箱 (2)歌厅的舞台应进行声学处理，墙面和两侧应装吸音材料 (3)接通压限器，其压缩比应设置为<=2：1，动作时间为10ms，释放时间为0．3s (4)调音台上的混响调节和音量不要开得过大 (5)以上措施不能奏效时，可通过调节均衡器，对易产生啸叫的频率加以衰减具体操作方法如下：将均衡器各频点位置先做好记录；然后，示范演加大音量(用调音台总推子调节)，到系统刚好产生自激的位置，将均衡器上的调节钮从低频开始逐个下调，能够有效消除自激啸叫的频点，根据经验一般只有一个自激谐振频率(如Hz)，此频率附近可下拉3—5dB，其余频点仍应保持原先记录的位话筒拾音的音响系统，都有反馈啸叫的可能话筒啸叫的危害很大，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，延时声场与直达声之间的叠加，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，并且这种回声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从产生反馈啸叫的必要条件入手，只要能破坏其中一个条件，就可达到目的一、调整距离法既避免啸叫又能提升扩音音量最有效的方法之一就是将话筒尽量靠近声源拾音，同时话筒应使用无指向性的在这里明确一下，指向性话筒远距离声源的拾音衰减很小，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，与话筒的灵敏度没有直接关系只不过高灵敏度的话筒都是锐指向性的，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同时辅以指向性宽的近场音箱，话筒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，就是话筒距扬声器越远越好，扬声器距听众越近越好话筒应放在扬声器辐射方向的背面，如果话筒有可能被拿着四处走动，扬声器应放在话筒无法靠得很近的地方二、频率均衡法由于话筒拾音和发声设备的频率曲线不是理想平坦的直线，以及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，即可抑制系统啸叫三、反馈抑制器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，这种装置可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，迅速作出反应，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，几乎不会对响度以及音色有影响四、反相抵消法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话筒分别拾取直达声和反射声，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五、调相法扩音系统的自激啸叫，其反馈回路是正反馈，如果把话筒信号调相处理，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°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，当各种设备调整好以后，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啸叫与抑制啸叫是扩声系统的大敌，它大都是由于扬声器的自身反馈或者放大器中某一反馈频率的相位与输入信号频率的相位相同，再加上正反馈过大造成自激的振荡引起的，为了进行有效的抑制，下面便对其主要的表现形式和防范的方法进行阐述表现形式)U [ D)q/q-w f'g#Dm 啸叫都是由于声反馈引起的，特别是一旦发生延时，还会加长混响时间，使总体音响效果非常坏特别是采用传声器拾音的音响系统通常都有啸叫存在，并且主要表现在以下五个方面 1、传声器信息-L!r*u?a L g J3R L r 传声器俗称话筒，其接收到的声音信号有直达声，扬声器传来的重放声和室内、外墙壁或其他物体反射声三种，后二种都很容易形成为反馈声 2、功率放大器自激时放大器会产生很大的功率输出，并且超出扩声设备的承受能力，不但会产生啸叫，有时甚至烧坏功率放大器和扬声器 3、梳状滤波效应在反馈系数接近于1时，往往都会产生梳状滤波效应，延时声场与直达声之间的叠加，也会使扩音声场比原声场在音感上变得狭窄而产生啸叫 4、延时反馈%w!P vu J!W 扬声器声场延时反馈，使整个系统形成一连串的延时回声，加重梳状滤波效应，产生啸叫和明显畸变的混响拖尾，同时还会产生频响失真啸叫时输出的声压很大，严重影响各种活动的气氛3J M7b:b | c!Y 5、电脑音箱由于使用电脑引起啸叫，往往是声卡的问题或者音箱本声有毛病，这两类原因可通过将声卡、音箱分别换到别的电脑上观察使用效果来判定，而第三类原因就比较复杂，表现在以下三个方面 (1)连线干扰声卡和音箱间未使用屏蔽线，或屏蔽线没有良好接地； (2)电磁辐射电脑内板、卡，尤其是带有连接电视机射频信号的显示卡，电磁辐射会带来的高频干扰； (3)滤波不良电源中有40左右的高频振荡信号$E #\ W Z3H 抑制方法扩声系统通常用传声器增益表示声反馈程度，理想情况应该是音量开到最大，仍不能出现啸叫，各位听众所接收到的扬声器声音和传声器接收到的直达声之间的声级差值以0dB表示传声增益的高低消除啸叫要从产生原因的各个方面采取必要措施入手，只要能破坏其中一个条件，就可抑制和消除啸叫 1、向性选择 X U q d1x D"I)B b0O T x 扩声系统啸叫与传声器的灵敏度并没有直接关联，但是高灵敏度传声器往往都是锐指向性的，容易产生啸叫，为此城要求较高场合应该尽量采用无指向性形式 -_ ~ v b-h(|$[ J Y 当采用有较强指向性传声器，使用时只能让它接收来自声源主面的声音 q { y F w8l 当便用有指向性扬声器时，不得将其朝向传声器，条件允许时最好采用声柱 2、调整距离法将传声器尽量靠近有源拾音，缩短声源与传声器发声设备与听众的距离，可以增强直达声，同时提升扩音的响度，减少系统的总增益，既避免啸叫又能提升扩声音量，若同时辅以指向性较宽的近场音箱，稍微离远点就更能避免啸叫对于扬声器的直接反馈声场而言，传声器距扬声器越远，扬声器距听众越近越好，传声器应放在扬声器辐射方向的背面，如果传声器有可能被拿着四处走动，扬声器应放在传声器无法靠得很近的地方 o B K"] N:T g3H 3、频率均衡法由于传声器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，由于厅堂声场的声学往往都有谐振作用，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，使各频段的频响基本一致进而提高系统的传声增益，这种方法也叫做宽带陷波法通常应该使用21段以上的均衡器，在要求比较高的场合还应该配置参量均衡器，要求更高时，则可采用反馈抑制器实际上扩声系统在出现反馈自激时，频率只是固定在某一点上的纯音，只要用一个频带很窄的陷波器将此频率切除，即可进行有效抑制选择频率特性比较平直的传声器和扬声器，减少由于峰值易引起的自激M(q X:x q Y ~ d K&z 4、反馈抑制器法 q c M&i4q J X 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，用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抵制啸叫的，例如赛宾的系列反馈抑制器，是一种由徽电脑控制的九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，在系统出现自激时，迅速作出反应，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，这么窄的陷波段，几乎不会对响应以及音色有影响房间的混响时间应比较均匀，为防止低频时混响时间较长，可Hz左右作适当衰减，更要避免某些频段混响时间特别长，以防止自激 p!n)m;| M \*Mx 使用多个扬声器时对靠近传声器的扬声器应少馈给一些功率9a S L[ t 利用移频器可对整个频率进行数赫兹的频移，使反馈声偏离，传声器增益便可提高3-6bB 5、反相抵消法反相抵消法是在高频放大电路防止自激比较常见的一种方法，可以在音频放大电路中采用两个同规格的传声器分别拾取直达声和反射声，通过反相电路使反射声信号在进入功放前相位相互抵消，以有效地防止啸叫自激 [ s H%z6|/H o d L 6、调相法扩声系统的自激啸叫，其反馈回路一般都是正反馈，如果把传声器信号作调相处理，就会破坏自激的相位条件，从而防止系统的自激啸叫当相位偏差值在，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，调相频率的最大允许值是4Hz6K W8? K B B-n 7、屏蔽法 cR)d Y3b4N:b(O Y 由于电磁辐射引起的啸叫，可通过屏蔽法解决，例如在电脑音箱中可将声卡远离显示卡的插槽，或在两卡之间加接一块金属板在传声器附近增加吸声处理，减少到传声器的反射声，同时尽量减少传声器的数量 8、加强滤波尽量采用窄带滤波器，对引起啸叫最严重的频段进行衰减，以提高传声增益 1C*]?a4o 由于滤波不良造成的啸叫，应该加强滤波，通常最有效的方法是在电源滤波电容两端并联一只～pF电容利用移相器改变重放声的相位，可以防止产生反馈和自激{+d*| W!J5l%v E ] 更重要的一条是，当各种设备调整好以后，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、调音音量大小的音响调制人员。
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器
带啸叫检测与抑制的⾳频功率放⼤器带啸叫检测与抑制的⾳频功率放⼤器摘要：本项⽬主要实现带啸叫检测与抑制的⾳频功率放⼤器，完成对台式麦克风⾳频信号进⾏放⼤，通过功率放⼤电路送喇叭输出。
本系统采⽤STM32主控制器，围绕TI的功率放⼤器TPA3112D1芯⽚，搭建拾⾳、滤波、放⼤、啸叫检测、啸叫抑制等电路模块，并对信号进⾏数字化滤波处理，实现了对⾳频信号的采集和播放功能。
关键词：STM32, TPA3112D1, 啸叫Abstract：This project is developed a howls detection and suppression of audio power amplifier which used to amplify the desktopmicrophone audio signal and output by the speaker.The hardware system is included the STM32 micro controller unit,a TPA3112D1 power amplifier chip,audio-pickup, filtering,amplification,howls detection and howls suppression circuit module. The software systme is used the digital filter algorithm. The circuit is realized the function of audio signal acquisition and play .Keywords :STM32,TPA3112D1, howls⼀. 系统设计⽅案1.原理题⽬要求⽤基于TI的功率放⼤器芯⽚TPA3112D1，设计并制作⼀个带啸叫检测与抑制功能的⾳频放⼤器，完成对台式麦克风⾳频信号进⾏放⼤，通过功率放⼤电路送喇叭输出。
音频系统中啸叫抑制技术设计研究
音频系统中啸叫抑制技术设计研究作者：贺小艳来源：《科学与财富》2018年第17期摘要：在音频系统中，普遍存在啸叫的可能，对用户造成极大的困扰。
本研究通过采用硬件模拟移相器以及中心频率可控陷波器，提出一种抗啸叫设计，测试表明，启动啸叫抑制电路后，能够有效实现啸叫抑制的功能。
关键词：音频系统；啸叫抑制；电路设计声反馈是出现在剧院、多媒体教室、会议室等公共音频系统中的常见问题，它经常使音频扩声系统的性能发生显著衰退，极端情况下会使得系统变得不稳定，发生啸叫，总影响着音频的质量。
为保障音频系统的使用性能，抑制系统中的啸叫问题，已然成为一个需要重点关注的问题。
下面，本研究进行一种啸叫抑制技术的研究，并将其设计技术进行总结介绍。
1.主要硬件电路设计系统以PIC 单片机为主控制器，通过程控功率放大电路和啸叫检测与抑制电路实现带啸叫抑制的音频功率放大系统。
硬件电路主要包括主控制器、拾音、程控增益控制、滤波、啸叫检测、啸叫抑制、显示模块以及电源模块。
具体系统框图如图1 所示。
1.1 有效值检测电路设计中采用AD637 进行真有效值采样，AD637 具有转换精度高，宽带宽的优点，可以精准计算转换复杂交流信号的有效值电压，最小输入信号可以达到5mV，输出信号误差小，纹波低于±1%，3dB 带宽为8MHz，符合声音传播的带宽保证了测量精度。
1.2 啸叫抑制模块扩音系统产生啸叫的主要原因是自激振荡，即喇叭输出的声音反馈到麦克风进行了叠加，啸叫产生的条件需满足以下三点：（1）话筒与音箱同时使用；（2）音响系统与话筒处于同一声音可以传播的空间；（3）话筒拾音效果较好，音响的音量不低。
分析其产生的原因提出对应的解决方法为：①相位：根据正反馈的条件，相位必须与输入声音相同；②振幅：正反馈的条件为，反馈系数大于1。
根据其产生原因，设计移相器以及陷波器两种方式进行抑制，即破坏相位条件和振幅条件，达到抑制啸叫的目的。
移相器在声音采集之后移相，实际测得移相140°抑制效果最好，加上后级陷波，达到更好的啸叫抑制效果。
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器报告
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器（D题）摘要：该设计是基于功率放大器TPA3112D1的带啸叫检测与抑制功能的音频放大器。
其音频放大器是由五个模块构成即拾音电路模块，啸叫抑制模块，功率放大器电路模块，MSP430控制与显示模块，音频输出模块。
其能产生优质的放大音量并能有效的抑制啸叫。
关键字：拾音电路，功率放大，啸叫检测和抑制。
目录1.方案设计与论证 (3)1.1拾音电路的方案设计 (3)1.2功率放大电路方案设计 (3)1.3啸叫抑制电路方案设计 (3)1.4显示控制电路方案设计 (4)2.硬件的设计 (4)2.1拾音电路的设计 (4)2.2电源模块设计 (5)2.3程控放大电路 (6)2.4 峰峰值检测 (7)2.5啸叫抑制电路 (7)3.软件的设计 (7)4.系统测试 (9)4.1测试方案 (9)4.2测试结果与分析 (9)5.设计总结 (9)6.参考文献 (9)7.附件 (10)1.方案设计与论证1.1拾音电路的方案选择方案一：采用Maxim公司生产的一款高性能放大器MAX9814，具有自动增益控制（AGC）和低噪声麦克风偏置，器件具有低噪声前端放大器，可变增益放大器（VGA）输出放大器，麦克风偏置电压发生器和AGC控制电路。
低噪声前置放大器具有12dB固定增益；VGA增益根据输出电压和AGC门限在20dB至0dB间自动调节。
输出放大器提供可选择的8dB，18dB和28dB增益。
在未压缩的情况下，放大器的级联增益为40dB，50dB和60dB。
输出放大器增益由一个三态数字输入编程。
AGC门限由一个外部电阻分压器控制，动作/释放时间由单个电容编程。
动作/释放时间比由一个三态数字输入设置。
AGC保持时间固定为30ms。
低噪声麦克风偏置电压发生器可为绝大部分驻极体麦克风提供偏置。
但电路设计难度大且成本高。
方案二：采用TI公司生产的双功放LM358通过外接电阻电路构成一个能放大拾音电路，运放的两个输出端接入降噪芯片的左右声输入通道。
啸叫抑制调研
啸叫抑制报告1 啸叫产生的原理啸叫现象是扩声系统在具有较高的传声增益时，由扬声器输出的信号被麦克风再次采集，由此形成一个正反馈环路，信号被反复放大后在某些频率发生自激振荡，并产生刺耳的啸叫，系统框图如图1所示：功放+麦克风换能器语音信号图1 啸叫系统示意图2 啸叫解决方案研究大功率声频定向扬声器所用的信号处理平台如下图2所示，外界语音信号经过麦克风后由AD(AKM5394)转换为数字信号进入DSP(Blackfin533)处理后再经过DA(PCM1794)输出到功放，最后由换能器发声。
功放麦克风换能器语音信号ADDSPDA图2 信号处理平台示意图根据所使用的信号处理平台，DSP 具有很强的数据运算能力，啸叫抑制主要通过软件实现，一般通过移相，延时，移频等方法破坏其正反馈自激的条件从而达到抑制啸叫的目的，这里讨论了三种软件抑制啸叫的方式：(1)延时处理，(2) 自动增益控制(AGC)，(3)移频。
2.1 延时处理方式这种方式很简单，即是将输入信号延时一段时间再输出，如下图所示：τ延时)(t x )()(τ-=t x t y图3 延时处理示意图经实验发现单纯的延时对抑制啸叫并没有什么明显的效果。
2.2 自动增益控制自动增益控制即是当输入信号幅值发生变化时自动的调节输出增益从而使输出信号幅值保持不变。
这里实现自动增益控制的方法如下图所示：希尔伯特变换平方x (t )平方+开方平滑处理)()(x Env t x Gainy (t ))(ˆt x)(x Env图4 自动增益控制算法框图如上图所示，)(ˆt x为输入信号)(t x 的希尔伯特变换(正交变换)，可用下式计算输入信号的包络：)(ˆ)()(22t xt x x Env += (1) 将包络信号经过平滑处理后便可利用下式得到幅值稳定的输出信号：)()()(x Env t x Gaint y = (2)式中Gain 表示希望得到的稳定幅值，使用Matlab 对该算法进行仿真测试可得到如下图所示的结果，其中设定的稳定幅值为0.8。
带啸叫检测与抑制的音频功率放大器
Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ． ４
Ｄｅ ｃ ． ２ Ｏｌ ４
带 啸 叫检 测 与 抑 制 的音 频 功 率放 大 器
颜 炜 ， 张 通 ， 秦伟轩 ， 廖 红华
（ １ ． 湖北 民族 学院 信 息． ７ － － 程 学院 ， 湖 北 恩施 ４ ４ ５ ０ ０ ０ ；
２ ． 湖北 民族 学院 科技 学 院 ， 湖 北 恩施 ４ ４ ５ ０ ０ ０ ）
第３ ２ 卷第 ４期
２ ０ １ ４年 ｌ ２月
湖北民族学院学报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ａｕｄ ｉ ｏ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ａｍ ｐｌ ｉ ｉｅ ｆ ｒ ｗｉ ｔ ｈ Ｈｏ ｗｌ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｓ ｕ ｐｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
Ｙ Ａ Ｎ Ｗｅ ｉ 一 ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｔ ｏ ｎ ｇ 一 ， Ｑ Ｉ Ｎ Ｗｅ ｉ ｘ ｕ ａ ｎ ， Ｌ Ｉ Ａ Ｏ Ｈ ｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ
号的有效成分彳 用Ｏ Ｐ Ａ ｌ ３ ４作为前段 拾音 电路主要放 大器件 、 Ｔ Ｐ Ａ ３ １ １ ２ Ｄ １作为功率放大 器件 ， 利用Ｌ Ｃ Ｄ显示啸 叫 频率， 阐述 了啸 叫检 测与抑 制原理、 系统软硬件 架构以及 基 于带啸 叫检 测 与抑制 的音频功 率放 大测 试 系统 不 同距 离检 测与抑制啸叫特性． 结果表 明： 该方案能 高效 实现啸叫检测 与抑制 ， 满足 带啸叫检测与抑 制的音频功 率放 啸叫抑制 ； 音 频功放 ； Ｆ Ｐ Ｇ Ａ； Ｔ Ｐ Ａ ３ １ １ ２ Ｄ１
啸叫的常识和抑制
啸叫的常识和抑制啸叫的常识和抑制目录一、啸叫的常识简介1.1.为什么要啸叫-1.1.解决回声啸叫的办法-2.二、啸叫的形成机理-2.1、声音的一些基本特点2.2、峰点的形成——房间固有声学响应6.3、反馈——啸叫的形成条件8.4、房间啸叫的形成机理12.5、实践中需注意的问题15.三、防啸叫技术方案实施的原理及优劣对比-17.1、均衡方式抑制啸叫17.2、移频方式抑制啸叫20.3、移相方式抑制啸叫23.4、参量均衡方式抑制啸叫25.5、DSP技术的运用28.一、啸叫的常识简介1、为什么要啸叫？不知各位还记得小时侯到礼堂、空旷的大房间以及山谷中去玩耍打闹、高声喧哗时产生的回声吗，这些地方为什么产生回声呢？是因为我们发出的声音经过空气传播出去后（声音致使空气产生压缩和扩张，并按340米/秒的速度将这种压缩和扩张进行四散传播），遇到了墙壁、高山使声音返回来再次传到我们的耳朵里，就听到有重音或回声；由于声音通过空气的传输能量会逐次递减（变成空气热量而消耗掉），所以我们听到的回声会一次比一次弱小以致最后消失，不会产生啸叫。
在我们使用扩声系统时，尤其室内使用拾音器（俗称话筒）扩声经常产生啸叫，原因就是房间固有的存在前面提到的回声现象，当音箱产生的回声返回时通过了话筒，会再次被话筒拾到声音，使回声再次进入扩音系统进行了放大，如果回音和初始音相位相同则两个声音会产生叠加加强，加强的声音再次回声到话筒放大，再次加强，如此周而复始，便产生了强烈的刺耳的啸叫，从而破坏了扩声系统的稳定，有效的声音进不去也扩不出来，也听不到，整个设备不能正常工作。
所以，产生啸叫的根本原因是回声（回声反馈加速引起的）。
2、解决回声啸叫的办法在音响界，最初解决回声啸叫的办法是降低扩声系统的增益（放大量）来使系统稳定工作，缺点是不能完全满足扩声音量的需要；所以工程技术人员又在室内建筑声学、结构声学以及室内装饰装修方面下功夫以解决扩声难题和回声反馈啸叫，这方面最典型的是北京的中国音乐厅，它基本上可以不用现在的扩声器材，但它的造价及施工难度非常大，不具备普遍推广意义；故工程技术人员又通过仔细认真研究啸叫形成机理又在电路上想办法解决这一扩声难题，先后开发了均衡、移频、移相、参量均衡等方案，基本上能满足现代扩声要求，具有普遍推广意义。
啸叫的抑制方法
啸叫的抑制方法啸叫的抑制方法扩声系统通常用传声器增益表示声反馈程度，理想情况应该是音量开到最大，仍不能出现啸叫，各位听众所接收到的扬声器声音和传声器接收到的直达声之间的声级差值以dB表示传声增益的高低。
消除啸叫要从产生原因的各个方面采取必要措施入手，只要能破坏其中一个条件，就可抑制和消除啸叫。
指向性选择扩声系统啸叫与传声器的灵敏度并没有直接关联，但是高灵敏度传声器往往都是锐指向性的，容易产生啸叫，为此在要求较高的场合应该尽量采用无指向性形式。
当采用有较强指向性传声器，使用时只能让它接收来自声源主面的声音。
当使用有指向性扬声器时，不得将其朝向传声器，条件允许时最好采用声柱。
调整距离法将传声器尽量靠近有源拾音，缩短声源与传声器发声设备与听众的距离，可以增强直达声，同时提升扩音的响度，养活系统的总增益，既避免啸叫又能提升扩音音量。
若同时辅以指向性较宽的近场音箱，稍微离远点就更能避免啸叫。
对于扬声器的直接反馈声场而言，传声器距扬声器越远，扬声器距听众越近越好，传声器应放在扬声器辐射方向的背面，如果传声器有可能被拿着四处走动，扬声器应放在传声器无法靠得很近的地方。
频率均衡法由于传声器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，由于厅堂声场的声学往往都有谐振作用，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，使各频段的频响基本一致进而提高系统的传声增益，这种方法也叫做宽带陷波法。
通常应该使用21段以上的均衡器，在要求比较高的场合还应该配置参量均衡器，要求更高时，则可采用反馈抑制器。
实际上扩声系统在出现反馈自激时，频率只是固定在某一点上的纯音，只要用一个频带很窄的陷波器将此频率切除，即可进行有效抑制。
选择频率特性比较平直的传声器和扬声器，减少由于峰值易引起的自激。
反馈抑制器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，用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。
啸叫检测与抑制算法及其fpga实现
啸叫检测：（参考框图而已，也不十分准确）原理描述：通俗的说，ADC采样进来的数据划分为1024点（或更大，越大分辨率越大）为一组，对每组进行1024点FFT变换，对频域1024个复数计算1024个瞬时能量即模方，再将其分别与实验得出的啸叫检测门限值进行比较，大于门限值的标记为啸叫点（注意，根据实际实验情况而定：1，峰值功率门限判别法还可改为PAPR 峰值平均功率比门限判别法，或二者结合；2，每帧检测一次啸叫点，还可考虑改为连续多帧检测，即若连续多帧都在某频点处大于门限值，再将其判决为啸叫点），再映射出啸叫频率值（判断啸叫点时只判断前513个数；频率0到fH之间划分为512份，513个点对应513个频点，0频点为无效频点，实际为512个可能的啸叫频点；其播放的音乐的频率范围肯定在200Hz ~ 10kHz范围内，因为功放频率响应范围题目已经给出，所以其最大频率fH=10KHz，则奈奎斯特采样速率下对应频率分辨率为19.53Hz）（注：ADC采样频率选择fs=2fH好些，同样fft点数下，分辨率高些，同样分辨率下fft点数可以少些）FPGA实现：1，涉及ADC配置采样频率；2，涉及FFT 的IP核使用；3，复数模方计算；4，与门限值比较，确定啸叫点序号；5，啸叫点映射到频率值；6，频率值的LCD显示（随着采样帧实时的进入与计算，啸叫点的序号可能会实时变化，则啸叫频率相应实时变化，LCD可以实时显示）啸叫抑制：一，移频移相法：直接将FFT后的1024点数据乘以（2-2-6）函数，再IFFT 输出到DAC。
（进入DAC之前需要进行基带后处理，上采样+数字低通滤波+DAC+模拟低通滤波；或者用补零后的大数据IFFT代替）FPGA实现：1，波形表查找法或cordic产生移相函数；2，乘法运算；3，IFFT的IP核使用；4，DAC配置；5，数字低通滤波器二，陷波器法按照（3-12）（3-13）计算出二阶IIR滤波器系数（陷波器阻带宽度B取值尝试等于啸叫检测最小频率分辨率18.75Hz），送给（3-10）IIR陷波器。
有关现场扩声中啸叫问题探索
摘要：在演出中，声反馈就是啸叫问题，它始终经常出现。
从事音响工作的人对于这一问题是十分烦恼，为了将啸叫问题彻底解决，工作人员想尽各种各样的方法，都不能很好地解决，市场中很多抑制啸叫的工具也并没有起到相应的作用，始终无法根除啸叫问题，并且还浪费了大量的投资。
在现场活动中，啸叫始终困扰着现场的扩声，主要对现场扩声中的啸叫问题进行探索，针对啸叫产生的原因进行了研究，同时提出了一些解决的方法，通过一些准备工作和专业的措施解决这一问题。
从事群众性演出的扩声工作，必须面临的问题是演员及相关团队的业余性，也就不可避免会出现调音师不够专业的情况，这中间的调音师更多的是非专业人士半路出家，加上没有很多的投资，在演出过程中就不可避免的会出现啸叫问题。
那么如何才能在非专业的团队中解决啸声问？这也是一直以来人们所探索的话题。
啸叫产生的原因及其影响在现场进行扩声的目的是让全场的观众都能听到音质较好的声音，让声音变得清晰好听。
但是，啸声问题总是困扰着音响师，啸声就是声反馈。
产生的原因很可能是一个小小的失误，音响师为了控制这一问题，对啸叫问题产生的危害进行了如下总结。
（1）声反馈现象很容易造成会议或者演出效果受到极大地破坏，声音失真会造成演出效果下降，声音美感消失，对演出的气氛有很大的影响，让演员十分尴尬，观众也不能很好地欣赏。
（2）出现声反馈的现象，还可能造成扩声系统中的功率放大器、扬声器被烧毁，对整个扩声系统都产生不良的影响。
（3）如果声反馈问题发生频繁，就会让扩声的效果大大降低。
在扩声中，观众对于响度和音质的要求很高，因而，在扩声过程中就必须将声音尽可能地增加，可是演员会出现返送声音过小，无法听见演出音乐，如果音量到达极限而引发啸声就会带来自激问题，这是声反馈最容易出现的情况。
实际上声反馈是音箱能量的一部分，如果再次进入话筒会引发声学回授啸叫现象。
这一啸叫表现是声信号在系统中形成正反馈带来的系统自激振荡，过程可以简单地表达为：现场声、扩声系统、音箱、话筒、扩声系统、音箱，产生啸叫声。
话筒拾音的啸叫抑制
话筒拾音的啸叫抑制话筒拾音的啸叫抑制无论是上万人的大型体育场，还是家庭自娱的卡拉OK，只要是有话筒拾音的音响系统，就必然存在回授啸叫的问题。
话筒拾音的啸叫现象，实际上是扩声系统中扬声器的声场反馈到传声器上，当其反馈系数大于1时会产生自激振荡。
实际上，反馈系数即使不大于1，只要接近于1时，扩声系统就会出现如下的问题。
（1）由于扩音声场进入话筒时，有一定的延时效应，声场与直达声之间的叠加，会产生明显的梳状滤波。
此效应在反馈系数接近1时（即系统音量开大到接近啸叫）尤其明显。
其表现为扩音声场比原声场的音感狭窄。
（2）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，并且这种回声将加重梳状滤波效应，产生明显畸变的混响拖尾，这就是人们所说的“刚响失真”。
扩声系统的最大不自激放音响度，称为传声增益。
我们要做的也就是在系统不自激的前提下，提高扩音响度；其次则是减弱刚响失真和梳状滤波效应对扩音音质的影响。
达到此目的，比较有效的方法有调整话筒、移频、调相、延时以及频率均衡等五种。
调整话筒对于扬声器的直接反馈声场来说，其传声增益为传声增益=20lgD0－20lgDs＋20lgD1－20lgD2式中，D0为话筒与听众之间的距离，DS为声源与话筒之间的距离，D1为扬声器与话筒之间的距离，D2为扬声器与听众之间的距离。
从上式可以看出，增大D0和D1或减小DS和D2，都可以提高话筒的传声响度。
具体地讲，就是话筒距扬声器越远越好。
如果有可能，话筒应安置在扬声器辐射方向的背面，这在大响度扩音场合当中是非常必要的，但此时的节目返送就十分有必要了。
如果话筒有可能被拿着四处走动，建议扬声器应安置在人无法靠得很近的地方，例如，吊在空中很高的位置。
缩短扬声器与听众的距离，可以在实际上提升扩音的响度。
当然，为了在大范围内给出足够响度的声场，此时就需要大量的扬声器均匀分布在听众区内，并且要使用指向范围很宽的近场音箱，这种音箱的辐射距离不会很远，话筒稍微离远点就能避免系统啸叫。
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啸叫抑制报告
1 啸叫产生的原理
啸叫现象是扩声系统在具有较高的传声增益时，由扬声器输出的信号被麦克风再次采集，由此形成一个正反馈环路，信号被反复放大后在某些频率发生自激振荡，并产生刺耳的啸叫，系统框图如图1所示：
功放
+
麦克风
换能器
语音信号
图1 啸叫系统示意图
2 啸叫解决方案研究
大功率声频定向扬声器所用的信号处理平台如下图2所示，外界语音信号经过麦克风后由AD(AKM5394)转换为数字信号进入DSP(Blackfin533)处理后再经过DA(PCM1794)输出到功放，最后由换能器发声。
功放
麦克风
换能器
语音信号
AD
DSP
DA
图2 信号处理平台示意图
根据所使用的信号处理平台，DSP 具有很强的数据运算能力，啸叫抑制主要通过软件实现，一般通过移相，延时，移频等方法破坏其正反馈自激的条件从而达到抑制啸叫的目的，这里讨论了三种软件抑制啸叫的方式：(1)延时处理，(2) 自动增益控制(AGC)，(3)移频。
2.1 延时处理方式
这种方式很简单，即是将输入信号延时一段时间再输出，如下图所示：
τ
延时)
(t x )
()(τ-=t x t y
图3 延时处理示意图
经实验发现单纯的延时对抑制啸叫并没有什么明显的效果。
2.2 自动增益控制
自动增益控制即是当输入信号幅值发生变化时自动的调节输出增益从而使输出信号幅值保持不变。
这里实现自动增益控制的方法如下图所示：
希尔伯特变换
平方
x (t )
平方
+
开方
平滑
处理)
()(x Env t x Gain
y (t )
)(ˆt x
)
(x Env
图4 自动增益控制算法框图
如上图所示，)(ˆt x
为输入信号)(t x 的希尔伯特变换(正交变换)，可用下式计算输入信号的包络：
)(ˆ)()(22t x
t x x Env += (1) 将包络信号经过平滑处理后便可利用下式得到幅值稳定的输出信号：
)
()
()(x Env t x Gain
t y = (2)
式中Gain 表示希望得到的稳定幅值，使用Matlab 对该算法进行仿真测试可得到如下图所示的结果，其中设定的稳定幅值为0.8。
0.035
0.04
0.045
0.05
0.055
0.06
0.065
-1-0.5
0.5
1
时间(s)幅值
0.035
0.04
0.045
0.05
0.055
0.06
0.065
-1-0.5
00.5
1
1.5
时间(s)
幅值
(a)输入信号时域图 (b)输出信号时域图
图5 AGC 算法测试结果
图5(a)为输入信号，0.05s 前其幅值为0.6，之后变为1.1，信号频率均为1KHz ，从图5(b)的输出信号可以看出其输出的幅值除了在输入信号幅值突变时有约1ms 的调整期外，其它时刻基本稳定在0.8。
由此可见，该算法能够自动根据输入信号的幅值来调整增益以保持输出信号幅值稳定。
不过遗憾的是经实验发现，自动增益控制只能将啸叫控制在所设定的幅值，并不能很好的抑制啸叫，反而有可能在啸叫声音较小的时候增大其幅值。
2.3 移频
移频即是将原信号在频域上下移动数赫兹，为了不影响声音效果，移动频率一般在4Hz 左右。
本文所用的移频算法如下图所示：
希尔伯特变换
sin c t
ωcos c t
ω2
π
换能器
y (t )
)
(t x )(ˆt x
图6 移频算法框图
如上图所示，输入信号)(t x 经过希尔伯特变换得到)(ˆt x
，然后将原始信号和希尔伯特
变换信号分别和t c ωcos ，t c ωsin 相乘再相加(减)得到输出信号，相加时频率向下移动，相减时频率向上移动，其中c ω即为移动的频率，最终输出信号可用下式表示：
t t x
t t x t y c c ωωsin )(ˆcos )()(±= (3) 由上式可看出，该移频算法其实是一个抑制载波的SSB 调制，只不过此处载波频率很低，
仅为4Hz 左右。
例如当输入信号)cos()(t t x ω=时，)sin()(ˆt t x
ω=，此时： ])cos[()sin()sin()cos()cos()(t t t t t t y c c c ωωωωωω =±= (4)
由(4)式可见，输出信号频率在输入信号频率基础上移动了c ω，一般地，当输入信号为宽带信号时也可得出同样的结论，即输入信号的每个频率分量都会在原频率基础上移动c ω，具体推导过程这里不再赘述。
经实验发现，移频可以有效地破坏系统自激的条件从而抑制啸叫，移频前后电位器的最大位置如下图所示：
(a)移频前电位器最大位置 (b)移频后电位器最大位置
图7 移频前后电位器的最大位置对比
3 总结
通过上面的分析不难发现，上面三种方法中移频对抑制啸叫的效果最好，可使声压提高6dB 左右，但仍然不够理想，针对啸叫问题还需要进一步的研究。
4 后期改进方案
后期改进方案考虑使用自动声反馈抑制器，其实现框图如下图所示：
FFT频谱分析需频谱
细化？
Chirp-Z变
换细化频谱N
Y
)(t x
陷波器实时
设计算法
IIR陷波器
)(t y
图8自动声反馈抑制框图
如上图所示，首先对输入信号作FFT变换，做频谱的粗分析，检测声反馈信号。
若声反馈频率处在低频段，则对该信号进行Chirp-Z变换，做频谱的细化分析，精确定位声反馈频点。
如果声反馈频率处在高频段，由于在高频段FFT 变换的精度已经能够达到其相对带宽要求，则跳过细化分析这一步。
系统检测到声反馈频率后，根据该频率值实时设计一个陷波器，然后使用该滤波器对输入信号进行滤波处理得到最终的输出信号。