音視訊系統工程

在專業音響工程中從劇場到會議室，從體育場館到KTV等這些專案中經常會碰到話筒嘯叫的問題，嘯叫使音響系統的音量開不大(傳聲增益減小)，在接近反饋時系統的音質會發生劇烈的惡化，尖銳刺耳的聲音讓人難以入耳，即使是一套品質好，價格貴的擴聲系統也難逃此問題。

深耕於音視訊行業20年的一禾科技認為，擴聲系統出現聲反饋嘯叫的主要原因是系統中某些頻率的聲音過強，當提升話筒錄音量時，由於這些過強的頻率先到達聲反饋所需要的強度條件，如果該頻率的反饋型別恰恰為正反饋，則必然在此頻率上出現自激振盪現象，自激振盪的頻率的高低，表現為嘯叫聲音音調的高低不同，總體來說，導致系統中某些頻率過強的原因主要有以下三個方面：

1、房間由於共振和聲反射等原因使得房間中某些聲音的頻率過強

任何一個房間都可以被認為是一個聲學共振腔體，共振會使某些頻率的聲音被格外地加強。建築聲學告訴我們，不同體型和容積的房間簡正共振公式，可以計算出一個房間的共振頻率；還有吸聲材料對不同頻率的反射和吸收也是不同的，不同的材料對不同頻率的吸音系數差異很大，吸聲結構的不同也會導致對不同頻率的吸收不盡相同，因此，房間的聲學狀況對於聲反饋嘯叫來說，作用不可低估。

2、音箱頻率響應的起伏與振鈴模態

音箱的發音單元為揚聲器，由於材料和結構等多方面原因，任何一個揚聲器都不可能保證頻率響應曲線一定平直，肯定會有某些頻率為峰的情況，而且頻率響應一定平直的揚聲器也不見得十分好聽。基於此，在音箱放音時，揚聲器發出的聲音就會出現某些頻率聲音過強的現象，這個過強頻率的聲音就可能造成聲反饋嘯叫。揚聲器安裝在音箱中，音箱腔體的機械共振和腔體的聲學共振會產生一種振鈴模態—RM，音箱存在的振鈴模態會導致聲染色的發生，也就是音箱發出的聲音某些頻率成分過強，在這些頻率上產生聲反饋嘯叫並非不可能。

3、話筒對某些頻率的拾音靈敏度過高

話筒的頻率響應特徵是決定話筒聲音風格和適用範圍的重要條件，與揚聲器一樣，話筒的頻率響應曲線也不可能保證一定平直，對某些頻率的拾音靈敏度過高的情況再所難免。這就是說，話筒對於各個頻率的拾取來說不能一視同仁，這就會造成對某些頻率的聲音輸出過強的問題，其結果就有可能出現這些頻率聲音出現聲反饋現象。一般來說，話筒的高頻靈敏度偏高，故更容易在高頻產生嘯叫。

酒店音視訊系統

解決嘯叫的方法主要有以下幾種：

1、建聲方面

由於房間結構本身存在的聲學缺陷，房間裡會有不同程度的聲反射、疊加、干擾、駐波、繞射等現象，而且聲聚集、聲染色、聲場不均勻、混響時間過長等一系列原因導致了頻率傳輸特性不均勻，頻響曲線不平直，因此本身存在著自激頻率點。對此，可以從以下幾點改善房間的聲場特性。

a.設計房間的長寬高不能成整數比，應滿足黃金分割比例，這樣可以有效控制聲染色現象，而且牆面上也應佈置些擴散體，有利於聲能的良好擴散，使聲場分佈均勻。

b.在聲學設計或裝修時要對觀眾區進行合理的吸聲處理，座椅和地板採用吸聲材料，對主揚聲器對應的一次反射面進行吸聲處理，減少從觀眾席返回的聲能。

c.舞臺返送音箱對應的反射面也應該做吸聲處理，尤其在有話筒的拾音區避免凹面或鏡面反射裝飾。

2、電聲方面

主要針對傳聲器的正確選擇和揚聲器的合理佈置，考慮到揚聲器與聲源的距離、傳聲器與聲源的距離、揚聲器的指向性與輻射角、傳聲器的指向性及靈敏度、傳聲器指向與揚聲器軸向夾角等均能影響系統的傳聲增益，因此選擇傳聲器時應注意以下幾點：

(1)選擇頻率特性平坦、靈敏度不太高的傳聲器，不容易由於某點頻率過強而引起嘯叫。

(2)傳聲器對著揚聲器不靈敏的方向，也就是傳聲器位於揚聲器正後方，正面軸線偏離揚聲器角度儘可能大。

(3)在同一場合儘可能使用同一型號的指向性傳聲器，使用的數量越少越好，選用強指向性的傳聲器能提高系統的傳聲增益。

在佈置揚聲器時應注意以下幾點：

(1)直射式全頻音箱儘量避免介面反射。

(2)選用輻射範圍較窄的音箱，避免重放的聲音再次被傳聲器拾到引起回授。

(3)佈置音箱時，應使聽音區域直接獲得聲音的直達聲。在一般情況下，音箱吊掛是房間獲得直達聲的好方法。

(4)音箱擺放與房間中心軸線要對稱，這樣才能營造一個和諧、均勻的聲場環境。

(5)可採用聲柱作為擴聲音箱，因其指向性強，減少混響干擾，供給強直達聲，同時可補償遠處聲衰減，使聲場分佈均勻，減少聲反饋。也可採用線陣列揚聲器系統，能很好地解決水平、垂直平面的覆蓋，方向性強，可靠地抑制聲反饋。

會議音響工程

3、其他專業裝置可用來抑制聲反饋

(1)利用均衡器

使用均衡器將出現嘯叫的某些頻點衰減或切除，從而達到抑制聲反饋的目的。因嘯叫點是頻響曲線中凸起的頻率，要想使頻響相對平直，需要降低該點增益。可採用均衡器或參量均衡器降低嘯叫頻點的電平增益，其實質均利用了陷波器，只不過參量均衡器頻率可調Q值更高，頻段頻寬更窄，更直觀些。但利用均衡器抑制嘯叫存在如下問題。

a.較易引起相位失真，尤其當兩個相鄰頻率點之間的增益大於6 dB時，相位失真嚴重。

b.圖示均衡器採用1/3倍頻程，可能嘯叫點頻率介於兩者頻率之間，需要將兩個相鄰的推杆同時下拉，無疑擴大了調整頻率的範圍，擴大了對現場擴聲的豐滿度、音質水準和更寬頻率範圍聲音響度的影響，這樣反而抵消了一部分擴聲能量。

c.這種低段位的均衡抑制嘯叫，可能影響聲音的品質，而且又損失不少聲頻功率，提高傳聲增益僅3～5 dB。一般多用來進行音色的修飾，抑制嘯叫只是輔助功能。

(2)利用移頻器

利用移頻法降低聲反饋的基本思想是採用偏移頻率的方法破壞反饋聲與原始訊號的同相條件，抑制系統的自激振盪。移頻器可以串接在調音臺之後。將輸入音訊訊號的頻率提升3 Hz、5 Hz或7 Hz，然後輸出，經周邊裝置後送到功率放大器，經揚聲器送入聲場。如果聲音重新進入了傳聲器，經移頻器處理以後，音訊訊號頻率會再增加5 Hz(或3 Hz、7 Hz)由揚聲器送入聲場，由於頻率改變了，所以不會在同一個頻率上產生峰值而嘯叫。

但舊款移頻器存在如下問題：對控制聲反饋是非常有效的，但它只適合於以語言為主要內容的節目擴聲系統，而對以音樂和歌曲演唱為主要內容的演出擴聲則不盡理想。因為頻率改變了，音樂的樂音改變了5 Hz，可能在高頻不是很明顯，但在低頻就造成了音不準的問題，這在音準要求很高的音樂擴聲中，一般不採用。

(3)利用反饋抑制器

反饋抑制器能夠快速掃描自動尋找反饋頻率，並能自動生成一組與該頻率相同的極性相反的訊號消除嘯叫的頻率訊號，從而抑制反饋，提高傳聲增益。反饋抑制器尋找反饋抑制點通常有2種方式。

a.採用靜態模式。將反饋抑制器串接在調音臺和功放之間，置於旁路狀態，按正常方法調節調音臺、功放和其他裝置。除錯完畢後將反饋抑制器置於工作狀態，慢慢增加音量，直到反饋出現，反饋抑制器會快速將反饋抑制掉，此時反饋抑制器的第一個濾波頻點設定完畢，並被儲存。然後重複以上過程，設定其它濾波頻點，直到反饋全被消除。這種方法適用於揚聲器位置相對固定的場合。

b.採用動態模式。裝置在執行過程中不斷掃描尋找反饋點，在準確分析出嘯叫頻率後，再利用窄帶濾波器進行抑制。