扩声系统中声反馈抑制研究

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1、扩声系统中声反馈抑制研究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，对于声音再现來说，可谓是有百害而无一利。各种类型的扩声系统都普遍存在声反馈现象，常常在将传声器的咅量进行较大的提升的同时，音箱发出的声音传入传声器引起啸叫。声反馈的存在不仅破坏了音质、限制了传声器的音量，使传声器拾取的声音不能良好地再现,而且深度的声反馈还会使系统信号过强而烧毁功放或音箱，特别是烧毁音箱的高音扬声器。一、声反馈形成的过程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

2、般也认为存在声反馈现象。啸叫是扩声系统存在正反馈而产生的振荡。按照振荡形成的原理，一个系统只有在满足以下两个条件时才能形成振荡：即振幅平衡条件和相位平衡条件。对一个系统来说，所谓振幅平衡就是当某频率的反馈信号幅度大于此频率原先输入信号的幅度时引起的振荡，所谓相位平衡是当某频率的反馈信号与此频率输入信号同相位时引起的振荡，即必须构成止反馈才能引起振荡，这两个条件必须同时满足。对照扩声系统形成振荡的情况，扩声系统中传声器接受声信号，并且将其变为电信号，电信号经过从调音台、周边设备到功率放大器等设备的放大，然后由扬声器系统将电功率信号变成声音辐射出去。

3、辐射出来的一部分声信号通过各种路径又返回到传声器就形成了声反馈。根据产牛振荡的两个条件，某频率从扬声器系统辐射出来的声音乂反馈到传声器的幅度必须比此频率原先输入传声器的声音幅度大，并且此频率反馈声信号要与原先输入传声器此频率的声音同相位。当这两个条件同时满足时即产生振荡，表现为啸叫。扬声器系统辐射出来的声咅可以直接返回到传声器，即直达声返回传声器，也可以通过界面反射后再返回到传声器，甚至经过界面的多次反射后返回到传声器，统称反射声返回传声器。如果破坏了这两个条件中的任何一个，振荡就不可能产生。事实上，对于一套扩声系统来说，要绝对地避免产生啸叫是不

4、可能的，也是不必要的，只要在达到最高使用要求声压级的情况下不产生啸叫，那么此套系统的啸叫问题就算得以解决。二、形成声反馈的主要原因（1）房间的形状及声学状况。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除数格外加强。按建声原理，不同体形和容积的房间其共振频率是不同的，另一方面，吸声材料对不同频率的反向和吸收也是不同的，不同材料对不同频率的吸声系数差异很大，吸声结构的不同也会导致对不同频率的吸收不尽相同。故房间的声学状态（主要是声染色情况）对于声反馈的作用不可低估。（2）音箱频响的起伏与振铃模态。音箱的发音单元为扬声器，由于

5、材料和结构等多方面原因，任何一只扬声器都不可能保证频响曲线绝对平直，肯定会有某些频率出现尖峰的情况。于是，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有可能造成啸叫。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（RingMode）,这种振铃模态会导致声染色的发生，即音箱发出的声音中某些频率成分过强，在此频率上也可能产生声反馈。（3）传声器对某些频率的拾音灵敏度过高。传声器的频响特性是决定传声器音色和适用范围的重要条件。与扬声器一样，传声器的频响曲线也不可能保证绝对平直，对某些频

6、率的拾音灵敏度过高的情况在所难免，这就是说，传声器对于各个频率的拾声灵敏度不同，这就会造成对某些频率的声音输出过强，其结果就可能在这些频率出现声反馈现象。一般来说，传声器在高频段屮的某些频率灵敏度偏高，故更容易在高频产牛啸叫。总的来说，扩声系统岀现声反馈啸叫的主要原因是系统中某些频率的声音过强，当提升传声器录音量时，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口激振荡现象，口激振荡频率的高低，表现为啸叫声咅音调的高低不同。三、声反馈的危害声反馈是扩音调音工作中经常发生的、令人十分头痛的问题

7、，也是扩声中最忌讳的现声反馈现象一旦发生，轻者会造成传声器通路音量无法调大，调大后啸叫非常严重，对现场演出会造成恶劣影响，或传声器声咅开大后出现声音振铃现象（即位于声反馈临界点时传声器声音的尾音现象）,声音存在混响感，破坏音质；重者导致音箱或功率放人器由于信号过强而烧毁。能否将啸叫充分抑制，是衡量一个扩声专业音响师调音技术水平的重要因素。因为啸叫抑制得好，用传声器演唱和演奏时，音量可调空间大,使演唱和演奏皆能得到满意的效果。由于声反馈而烧毁音箱高音单元的情况不胜枚举，因为在声反馈状态下信号很强，会使功放出现削波（切顶）失真，削波失真就产生大量的高

8、频谐波，这些高频波送入音箱高音单元后，高音单元无法承受女口此强大的高频信号，就会造成音圈烧毁；再说，在声反馈状态下，功放会由于输出过大而