如何減少多媒體報告廳擴聲中的聲反饋

湯 霖

浙江傳媒學(xué)院 浙江杭州 310018

如何減少多媒體報告廳擴聲中的聲反饋

湯 霖

浙江傳媒學(xué)院 浙江杭州 310018

主要闡述多媒體報告廳聲反饋產(chǎn)生的原因，重點討論減少聲反饋的對策。列舉了多種抑制聲反饋的方法。

多媒體報告廳；聲反饋；聲反饋抑制

眾所周知，在信息技術(shù)和音視頻技術(shù)飛速發(fā)展以及廣泛運用的今天，大量的現(xiàn)代多媒體報告廳被應(yīng)用于各類會議、演講報告以及學(xué)術(shù)交流等。所謂多媒體報告廳就是集會議、新聞發(fā)布、學(xué)術(shù)討論、演講和實物展示、多媒體網(wǎng)絡(luò)等多種功能于一體的大廳。這類報告廳的面積通常在200～400m2，需要使用擴聲設(shè)備。所以良好的擴聲效果就成了在多媒體報告廳里進行各類活動的最基本的保障。

所謂良好的擴聲效果是指經(jīng)擴聲系統(tǒng)播放后的聲音清晰、頻響均衡、聲功率分布均勻、無回聲現(xiàn)象，能滿足聽眾對聲音響度、自然度、清晰度的要求。但是在實際應(yīng)用中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的問題，其中由回授導(dǎo)致的嘯叫現(xiàn)象最令人頭痛。嘯叫即聲反饋，聲反饋現(xiàn)象的存在，輕則使人們聽不清講話的含義，降低聽眾區(qū)的語言可懂度和音樂音質(zhì)。重則使擴聲系統(tǒng)不能工作，甚至危及設(shè)備的安全。

一、聲反饋產(chǎn)生的原因

1.聲反饋的原理

聲反饋是因拾聲傳聲器和擴聲音箱同處于一個閉合的空間環(huán)境中，擴聲后音箱播放出的聲信號被反射，由傳聲器再拾入放大再發(fā)出，形成了正反饋，多次反復(fù)循環(huán)，造成系統(tǒng)的自激振蕩。另外由于對某些音的反射疊加過強，聲源中的某些頻率與聲場中存在的駐波頻率相同時，傳聲器過多的拾取此頻率信號，于是產(chǎn)生了聲反饋(如圖1所示)。

圖1 聲反饋原理示意圖

2.聲反饋產(chǎn)生的原因

(1)首先從建筑聲學(xué)設(shè)計上講，由于室內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)本身存在一定的缺陷，會產(chǎn)生駐波點、混響時間過長、頻率響應(yīng)不均勻、存在聲聚焦、對某些頻率的反射過強等現(xiàn)象，這些因素處理不當(dāng)都可能引起聲反饋。

(2)傳聲器置于揚聲器所在的聲場中，使兩個聲場發(fā)生了緊密耦合。

(3)話筒與音箱的擺位不正確，例如話筒放在音箱的前面形成對應(yīng)且距離較近。

(4)過多地加大擴聲系統(tǒng)中的輸入或輸出信號的增益，例如調(diào)音臺的輸入增益、均衡器的輸出增益、壓限器和電子分頻器的輸入和輸出增益等。

(5)過多地增加話筒的混響成分。

(6)同時使用多種不同頻率特性和不同指向性的話筒，尤其是全指向高靈敏度的電容話筒。

二、減少聲反饋的辦法

擴聲系統(tǒng)有一項很重要的聲學(xué)特性指標，即“傳聲增益”，它是指擴聲系統(tǒng)應(yīng)在產(chǎn)生聲反饋自激臨界點下-6db工作，這是一個系統(tǒng)穩(wěn)定工作的最低標準。在實際擴聲中，不管擴聲設(shè)備有多少，只要一達到這個反饋臨界值，音量就不能往上增，此增益叫系統(tǒng)傳聲增益。所以提出各種辦法和措施，其目的就是為了提高系統(tǒng)傳聲增益，同時消除或抑制聲反饋的產(chǎn)生。

1.做好室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計

在設(shè)計房間時，房間的長、寬、高不能成整數(shù)比，以避免房間聲染色；在觀眾區(qū)進行合理的吸聲處理，減少放大后的聲音回授，以減少聲反饋的產(chǎn)生。因此，在新建或改建重新裝飾時，一定要請聲學(xué)方面的專家進行聲學(xué)設(shè)計，減少聲學(xué)缺陷的產(chǎn)生，如聲學(xué)設(shè)計或裝修時要使報告區(qū)形成強吸音的區(qū)域，減少放大后的聲音回授到傳聲器，以減少聲反饋的可能，要注意將主揚聲器一次反射面進行吸聲處理，減少從觀眾席返回的聲能；體型是規(guī)則六面體的報告廳應(yīng)盡可能滿足長、寬、高的聲學(xué)比例；適當(dāng)增設(shè)聲擴散體，從而增加聲場的均勻度；理想報告廳的觀眾座位席應(yīng)設(shè)置為軟座位席等，這樣能有效減少聲反饋的產(chǎn)生，從而提高系統(tǒng)的傳聲增益。

2.正確選擇和使用傳聲器并合理布置揚聲器系統(tǒng)

(1)首先,將傳聲器盡量靠近聲源拾音，可以增強傳聲器拾取的直達聲聲能。同時縮短揚聲器與聽眾距離，這在不增加系統(tǒng)環(huán)路增益的基礎(chǔ)上等效于系統(tǒng)功率增益提高，既能避免嘯叫又能提高擴聲的聲壓級。

(2)在同一場合盡可能使用同一型號的傳聲器，使用的數(shù)量越少越好。

(3)正面軸線方向不要對準揚聲器系統(tǒng),偏離的角度要大些。選配傳聲器時要注意選購頻率特性比較平坦的,指向性為心形的動圈傳聲器,或是會議專用傳聲器,頻率特性平坦就不容易在某個頻率上形成嘯叫。

(4)當(dāng)揚聲器系統(tǒng)的頻響應(yīng)曲線出現(xiàn)較多尖峰時,就容易形成嘯叫,因為在這些尖峰所在的頻率點的增益比平均增益大,但是對平均聲壓級貢獻不大,那么這些頻率點的閉環(huán)放大倍數(shù)就容易滿足大于1的條件,即容易產(chǎn)生嘯叫。同理,傳聲器的頻響應(yīng)曲線上出現(xiàn)較多的尖峰時也容易產(chǎn)生嘯叫，這已被實踐所驗證。所以在選擇揚聲器系統(tǒng)和傳聲器時,應(yīng)注意他們的頻響應(yīng)曲線是否相對較平滑,出現(xiàn)尖峰的頻率點越少越好,尤其是不要出現(xiàn)比較大的尖峰。比較起來，幅頻響應(yīng)曲線上出現(xiàn)一些低谷比出現(xiàn)尖峰要有利一些。有條件時,應(yīng)該用聲學(xué)檢測儀器來調(diào)試系統(tǒng)中每組揚聲器系統(tǒng)所對應(yīng)的頻率均衡器，使總頻響曲線平坦。

3.聲反饋抑制技術(shù)的運用

(1)頻率響應(yīng)的均衡技術(shù)

擴聲系統(tǒng)中傳輸響應(yīng)的均衡處理不但可以抑制聲反饋，而且能提高擴聲的清晰度和自然度。擴聲系統(tǒng)中常用的均衡處理器有：①均衡處理器。窄帶均衡處理器一般使用在對質(zhì)量要求較高的擴聲系統(tǒng)中。使用前可先使擴聲系統(tǒng)自振，然后把可調(diào)窄帶濾波器插入電路中，窄帶濾波器的插入損失，直到該頻率自振停止或干擾效應(yīng)消除為止。②分段均衡處理器。主要使用在以語言為主的簡易擴聲系統(tǒng)上，把分段均衡處理器插入系統(tǒng)中，對各自振頻點分別進行調(diào)節(jié)，控制各頻點的增益，從而實現(xiàn)抑制聲反饋的目的，分段均衡器可以使擴聲系統(tǒng)功率增益提高3～5db。③寬頻帶萬能均衡器。寬頻帶萬能均衡器是一種控制效果較為理想的均衡器，它采用分別控制頻率、品質(zhì)因數(shù)和增益方法實現(xiàn)對聲反饋的控制，具有失真小，信噪比高的優(yōu)點。它的不足之處是EQ濾渡器的帶寬較寬，陷波深度較深，對聲功率損失較大。

(2)移相與濾波相結(jié)合的技術(shù)

即使用聲反饋抑制器，隨著技術(shù)的突飛猛進，如今往往用聲反饋抑制器來取代操作復(fù)雜的房間均衡器作濾波器來抑制嘯叫，其基本原理就是一臺能自動調(diào)協(xié)參量的均衡器，它會自動查找那些窄帶高增益嘯叫信號，并且自動生成一個與嘯叫頻率相同的窄帶陷波器，并且自動調(diào)節(jié)陷波深度，以此來抵消產(chǎn)生反饋的頻率電平。這種方式比起房間均衡器抑制嘯叫，不但速度快，而且中心頻率精準，使Q值極窄，從而對其它臨近頻率不會造成影響。圖2是使用聲反饋抑制器與房間均衡器抑制聲反饋時的頻率響應(yīng)比較。房間均衡器的可變Q值，會在深度吸收增益的情況下對鄰近頻率造成較大的影響；而聲反饋抑制器無論陷波深度如何增加，Q值始終保持在窄帶的固定數(shù)值上，即使有嚴重的嘯叫出現(xiàn)，也不會對相鄰的頻率造成大的影響：聲反饋抑制器克服了均衡器作為聲反饋抑制設(shè)備的很多不足,與EQ均衡器相比,它有3大優(yōu)勢：首先是聲反饋抑制器具有自動功能,設(shè)置好后無須音響師手動調(diào)整；其次是聲反饋抑制器能夠自動搜索精確定位回授頻點；第三是聲反饋抑制器不必做得很深或很寬,它比多段EQ濾渡器窄數(shù)十倍,這意味著音響師可以在保證不發(fā)生嘯叫的情況下,將系統(tǒng)增益推得更高。

圖2 房間均衡器與聲反饋抑制器的頻率響應(yīng)比較圖

4.提高音響調(diào)控人員的能力與水平

音控工作者的操控能力和水平也是至關(guān)重要的。首先要合理使用調(diào)音臺的傳聲器輸入增益，切不可過多提升，以免損壞設(shè)備；其次不要過多地提升調(diào)音臺各通道中的音調(diào)增益的某一頻率點，以免造成聲音失真；必須掌握并正確使用反饋抑制器抑制聲反饋；作為音響調(diào)控人員應(yīng)該了解聲學(xué)、建筑聲學(xué)及電聲學(xué)的基本知識，在實際操作中要對電聲設(shè)備十分了解并能正確使用；要有穩(wěn)定的心理素質(zhì)，對現(xiàn)場有掌控和應(yīng)對能力，即對人聲的音質(zhì)及時補償和處理，能排除及處理現(xiàn)場所出現(xiàn)的一切音響設(shè)備故障，對于整個現(xiàn)場來說，穩(wěn)定壓倒一切。如果音響控制人員沒有一定的素質(zhì)要求，就很難保證音控現(xiàn)場的穩(wěn)定，所以提高音響調(diào)控人員的能力與水平是重中之重。

三、結(jié)束語

以上是本人對如何抑制多媒體報告廳擴聲中的聲反饋的見解，總而言之作為音響工作者，抑制和消除聲反饋是畢生的課題，需要我們在實際工作中不斷積累經(jīng)驗，不斷提高操控水平，與聲反饋嘯叫做不懈的抗爭。但是，從理論上講，擴聲系統(tǒng)根本消除聲反饋現(xiàn)象也是不可能實現(xiàn)的。對于聲反饋嘯叫，我們應(yīng)該采取實事求是，不去苛求絕對的效果，如果說使聲反饋減少到不足以影響現(xiàn)場演出質(zhì)量的程度，那么聲反饋的抑制就是成功的，達到了預(yù)期的目的。

[1]高維忠.擴聲過程中嘯叫的產(chǎn)生機理和抑制方法[J].電聲技術(shù)，2006，8：11～14

[2]劉健.聲反饋及消除方法[J].音響技術(shù),1999,5：23～26

[3]徐瑞民.擴聲系統(tǒng)中的聲反饋抑制之探析[J].音響技術(shù)，2008，6：40～42

How to reduce the sound reinforcement of acoustic feedback in multimedia lecture hall

Tang Lin
Zhejiang university of media and communications, Hangzhou, 310018, China

This paper expatiates on the cause of the production of acoustical feedback in multimedia lecture hall, focusing on discusses how to reduce acoustic feedback. Enumerated kinds of methods used to suppress acoustic feedback.

multimedia lecture hall; acoustical feedback; acoustical feedback elimination

book=30,ebook=535

2010-02-26

湯霖，本科，同濟大學(xué)在讀工程碩士生，助理實驗師。