为什么麦克风会产生回输啸叫呢
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为什么麦克风会产生回输啸叫呢?
麦克风拾音后,经调音台、周边设备、功率放大器、音箱扩大出声音,这种声音又通过直接辐射方式或声反射方式进入传声器,使整个扩声系统产生正反馈,引起声电信号自我激励,扬声器随即啸叫声,这种现象称为麦克风的声音反馈。
麦克风啸叫会有怎样的危害?
(1)破坏了整个扩声环境的气氛,使演讲人或演唱者非常狼狈,使听众非常扫兴,甚至产生厌恶心理。
(2)对功率放大器或音箱的高音喇叭单元影响很大,容易使它们过载烧毁。
(3)由于声反馈的存在,使整个扩声系统的传声增益和放声功率受到限制(也就是不能增大音量)。
如何避免回输啸叫呢?
(1)避免将麦克风臵于音箱的辐射区内(起码不能正对着喇叭)。
(2)根据实际情况选择合适的麦克风,如背景音量或环境噪音很大的环境,应选择近距拾音麦克风(灵敏度较低,以及带有频率衰减的心型或超心型麦克风)
(3)扩声环境可采用适当的吸声材料进行装修,尤其在放臵传声器的附近空间,应尽量减弱声反射。
(4)设备之间连接牢靠,避免虚焊现象(虚焊或连接不牢固可导致瞬间电阻增大和衰减,电压不稳定)。
(5)调试设备必须进行统调,每种设备都不能处于临界工作状态,否则会出现信号不稳定或震荡现象。
(6)可加入反馈抑制器或移频器,抑制消除啸叫声。
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,话筒应安臵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,建议扬声器应安臵在人无法靠得很近的地方,例如,吊在空中很高的位臵。
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。
避免啸叫又能提升扩音音量最有效的方法是,将话筒尽量靠近声源拾音,而话筒则应使用无指向性的。因为指向性话筒(尤其是锐指向性话筒)远距离声源的拾音衰落很小,调整距离对提升扩音音量和防止啸叫的作用不大。在这里应注意,系统是否容易啸叫,与话筒的灵敏度没有关系。只不过高灵敏度的话筒都是锐指向性的,所以容易产生啸叫。
穆频
这是扩音的其它条件无法再变时,系统增音最有效的方法。移频增音就是对话筒信号移频2- 8Hz,使扬声器声场馈人传声器之后,无法在原频谱上形成反馈。当然,移频增音并不能彻底抑制啸叫,只
能使系统的传声增益提升约6dB。相对地讲,当系统的频率范围很大,或扩音现场的混响时间很长时,移频处理的增音效果就会越好,有时传声增益甚至可达9dB以上。
由于移频增音会产生频率变化,因此在音乐表演当中很容易被察觉,所以此种处理方法一般只能用于语言扩音。
调相
扩声系统的自激状态,其反馈回路必须是正反馈,如果对系统的话筒信号予以调相处理,自激的相位条件就会被破坏,这就是调相增音的理论基础。
实验表明,相位偏差值在140-------范围内,系统稳定度最佳;并且,调制的频率越高,稳定性也越好。但过高的调制频率,会使处理后的音响产生可感觉到的畸变。为使调相处理到不被察觉的程度,其调相频率的最大允许值是4-4.5Hz。
调相对传声增益的提升量并不很大,通常只有5dB左右。
延时
延时对扩声系统信号回授的阻断作用很容易理解,它就像是先对话筒信号予以录音,过一段时间再行播放一样。依此方式可避免扩声系统啸叫的场合也有一些,例如美式橄榄球的场内裁判话筒拾音,就是先对话筒拾取的信号加以录音,录完后再予播放。这样处理无论系统音量开得多大,也不会产生自激。当然,这是因为裁判的自发话内容很短,才有可能使用上述方法来阻断反馈的形成。
延时对传声反馈的阻断作用,在延时时间大于50ms就有效果,
当然,必须是在话筒的直达信号完全关闭时,才有效果,此时,话筒拾音的梳状滤波效应将减到最弱的程度,并且当系统的传声增益大于1时,系统也不会啸叫,而只是产生逐渐上升的延时回声。
延时对系统自激的另一个作用是可以使自激建立的过程比较平缓。这样,调音师便有机会在系统自激初期还不太明显时降低音量。
频率均衡
由于厅堂声场的声学谐振作用,扩声系统的话筒从拾音到放出声场,其频率响应并不是一条平坦的直线,而是起伏很大的一条曲线。就一般情况而言,厅堂的频率响应最大值与平均值之差可达10dB。因此,用房间均衡器对其频响加以均衡,不但可使各频段的自激增益值互相一致,又可使系统的传声增益提升至少6dB。其调整方法如下:在系统的功放器前串入房间均衡器,并将话筒定位后,打开系统,将均衡器各频段钮子调到0dB;逐渐开大功放器音量,至系统正好不自激的位臵,再将均衡器上的各钮子从低频的第一个钮开始,向上调到正好自激的位臵,再下调3dB,然后再依次调整各频段的钮子,都是调到正好自激的位臵后,再下调3dB,至所有频段都调完后即可。
频率均衡的功能设臵,主要是为了均衡房间的传输响应。由于一般厅堂的传输响应特性曲线十分复杂,所以房间均衡器的频段取点必须足够多,最好使用21段以上的均衡器。如果用用10段或5段均衡器,则均衡后的频响可能比不均衡还糟。即使是用21段的均衡器,处理后的音响效果也有一定的失真。在这方面,有一个经验性的说法,就是使用提升房间谷点的方法比衰减峰点在听音效果上更缺乏自然