淺談現(xiàn)場擴聲中的聲反饋

王志軍

摘要：本人在做有關音響方面“公益講堂”講座時，經(jīng)常與從事音響技術人員交流，大家普遍反映的一個問題：在系統(tǒng)擴聲過程中出現(xiàn)聲反饋或者說是嘯叫時，我們應該怎么調試，才能讓系統(tǒng)不產(chǎn)生聲反饋（嘯叫）。針對這個問題我們有必要了解一些音響方面的基本知識、聲學知識。既要將音響擴聲中的聲反饋消除干凈，又要不影響整體擴聲系統(tǒng)音質的真實再現(xiàn)。本文將通過研究什么是聲反饋、為什么會出現(xiàn)聲反饋等具體事例，根據(jù)本人多年從事演出與軟件調試的實踐經(jīng)驗，結合聲學、擴聲系統(tǒng)等理論知識論述并找出有效抑制、消除聲反饋的辦法。

關鍵詞：聲反饋;話筒;音箱;頻率;調試

一、聲反饋的產(chǎn)生

在我們的擴聲系統(tǒng)中，當使用話筒拾音時，話筒拾取到聲音信號，經(jīng)過功放、音箱發(fā)出聲音，然后通過空氣、媒介的折射再次被話筒拾取到，這時的聲音信號中，某些頻率點突出的地方又經(jīng)過了功放當中的放大電路再次被放大，這種步驟多次循環(huán)后就會導致聲反饋（嘯叫）的發(fā)生。一般來說，只有在現(xiàn)場擴聲中才存在聲反饋問題，在還音系統(tǒng)和錄音棚中則不具備產(chǎn)生聲反饋條件。

導致擴聲系統(tǒng)中某些頻率點過強從而產(chǎn)生聲反饋的主要原因有以下三個方面：

1.房間建筑聲學設計

根據(jù)建筑聲學測試，我們發(fā)現(xiàn)不同的演出場地，如場館、禮堂、會議室等都有其共振頻率點。由于建筑吸聲材料選用的不同，聲音信號頻率的反射、吸收也是不同的;不同的吸聲材料對不同頻率的吸聲系數(shù)也是不一樣的，有的混響時間長，有的混響時間短。所以房間的聲學情況對于聲反饋的產(chǎn)生情況影響巨大。

2.音箱某些頻率與箱體產(chǎn)生共振狀態(tài)

音箱的發(fā)音單元是喇叭，由于喇叭的生產(chǎn)材料和結構等多方面原因，沒有一個喇叭的頻響曲線是絕對平直的，頻率波峰會有過高、過低情況的出現(xiàn)，而且頻響曲線絕對平直的喇叭發(fā)出的聲音也不會十分悅耳。因此，在音箱發(fā)出聲音信號時，喇叭發(fā)出的聲音信號就會出現(xiàn)某些頻率聲音信號過強的現(xiàn)象，這個過強頻率的聲音信號被話筒拾取到后，再經(jīng)過功放將信號放大后就可能造成聲反饋。喇叭安裝在音箱中，音箱腔體的機械共振和腔體的聲學共振會產(chǎn)生一種聲共振狀態(tài)，會導致聲染色的發(fā)生，也就是音箱發(fā)出的聲音信號中某些頻率過強，在這些頻率上產(chǎn)生聲反饋也是極有可能的。

3.話筒靈敏度過高

與喇叭一樣，話筒的頻響曲線也不會是絕對平直的，也會有頻率波峰過高的情況。也就是說，話筒對于各個頻率點的拾取靈敏度來說不是一視同仁的，這就會造成某些頻率輸出能量信號過強的問題，其結果可能會出現(xiàn)這些頻率的聲反饋現(xiàn)象發(fā)生。假如話筒的高頻靈敏度越高，也就越容易在高頻產(chǎn)生聲反饋。

二、聲反饋的危害

聲反饋現(xiàn)象一旦發(fā)生，輕則會造成調音臺話筒路音量無法推起，或話筒音量推大后出現(xiàn)“共振、鳴叫”（位于聲反饋臨界點話筒聲音發(fā)出的尾音），聲音有混響感，不清晰、破壞音質;重則導致音箱或功放由于信號過強而燒毀，無法正常進行演出，不僅對現(xiàn)場擴聲會造成極壞的影響，還會造成巨大的經(jīng)濟損失和名譽損失。由于聲反饋而燒毀音箱高音喇叭的情況數(shù)不勝數(shù)，那是因為在聲反饋狀態(tài)下，聲音信號將會很強，會使功放出現(xiàn)削波失真，削波失真就會產(chǎn)生大量的高頻諧波，這些高頻諧波送入音箱高音單元后，高音單元無法承受如此強大的高頻信號，就會造成喇叭音圈電流過大進而燒毀的情況;在聲反饋狀態(tài)下，功放會由于輸出過大而發(fā)生過載，在過載狀態(tài)下，功放也極有可能燒毀。聲反饋屬于重大責任事故，所以音響師要盡可能，避免聲反饋現(xiàn)象的發(fā)生，以保證現(xiàn)場擴聲的正常進行。

三、抑制聲反饋的聲處理設備

消除、抑制聲反饋，也可通過對聲音信號的處理來解決，目前各電聲設備生產(chǎn)廠家研制了多種可以抑制聲反饋的設備，下面介紹幾種主要的設備。

1.房間均衡器

均衡器是一種通過多個濾波器的組合，對音頻信號按照濾波器設定的頻段進行分段修飾調整，常見的均衡器有圖示均衡器和參量均衡器兩種。參量均衡器一般只有5個左右的濾波器，每個濾波器的頻率是可以選擇的，濾波器的Q值范圍也是可以選擇的，參量均衡器是一種對聲音信號可以在一個任意的范圍內對任意的頻段進行大范圍或者小范圍修改的設備，一般用于數(shù)字調音臺與數(shù)字處理器對單路聲音信號進行音色調整;圖示均衡器常用的是一種雙31段的均衡器，可以把全頻帶的聲音分成31個倍頻程來進行控制。由于其調整的結果可以在面板上顯示出來，所以叫做圖示均衡器。與參量均衡不同的是，圖示均衡器的每個濾波器的頻率是固定的，而且Q值也是固定的。一般用于房間聲場的修飾和對于聲反饋點的抑制、消除。

2.聲反饋抑制器

與均衡器一樣，聲反饋抑制器也可有效地抑制、消除聲反饋頻率點。與均衡器的不同之處在于，在對于聲反饋的抑制上來說，均衡器需要音響工作人員發(fā)現(xiàn)聲反饋頻率點后手動來抑制聲反饋。聲反饋抑制器設置好輸入信號后，可以自動發(fā)現(xiàn)聲反饋，并根據(jù)實際情況來選擇Q值大小與聲反饋頻率的抑制量。如果聲反饋抑制器設置的過高，壓下的頻率點過多，還會嚴重影響聲音的音質。

3.壓縮限幅器

壓縮限幅器：壓縮限幅器是壓縮器、限幅器、噪聲門的并稱，壓縮限幅器是與上述音頻處理設備不同的聲音信號處理設備，是一種動態(tài)控制設備。壓縮器一般用來控制信號的動態(tài)變化，對于輸入的聲音信號（電平），可以按照你設定的一個壓縮比例，把超過你設定的啟動電平以上部分的電平進行壓縮。但要注意，當壓縮器的壓縮比設置到∞∶1的時候，壓縮器就自動轉換為限幅器;限幅器可以理解成一個直徑為你設定數(shù)值（電平）的管道，比如你設定直徑為1米，那么只要身高高于1米的人（輸入到限幅器的電平），要通過這個管道，都得給我必須無條件把腰彎下來或者把腿彎下來，讓自己的高度變成（壓縮）1米高，才能通過這個管道;在音響系統(tǒng)當中，由于電源、線路、設備的原因，音響系統(tǒng)會有本底噪聲出現(xiàn)，這個本底噪聲在節(jié)目演出的時候不是很明顯，但在節(jié)目間隔時，如主持人講話，可能就會比較明顯了，這個時候可以通過調節(jié)噪聲門的門限電平，在不播放節(jié)目的時候，逐漸增加噪聲門門限電平，當噪聲門的指示燈從綠燈轉為紅燈的時候，本底噪聲就被切除了。等節(jié)目信號一起來，噪聲門打開，節(jié)目信號正常通過，那些本底噪聲就掩蓋在節(jié)目聲里面了。壓縮限幅器一般用于對音響系統(tǒng)的保護，防止因長時間聲音信號過大而燒毀音響設備的事故發(fā)生。我們現(xiàn)在用的中端以上數(shù)字調音臺，每路話放基本上都有此功能。

四、消除、抑制聲反饋的方法

1.合理選用音箱

音箱的指向特性和頻響特性對聲反饋有重大影響，音箱的參數(shù)將決定它在使用時聲反饋的嚴重程度，音箱選用得當，聲反饋的發(fā)生可能性會大大減少。音箱的指向性是音箱對各個方向傳播聲音信號的能力，指向角度大的音箱，音箱發(fā)出的聲音信號更容易直接被話筒拾取到，進而產(chǎn)生聲反饋的可能性就大大的增加了，指向角度小的音箱減少了聲音信號直接被話筒拾取到的可能性，就不容易出現(xiàn)聲反饋的情況。所以，在滿足聽音區(qū)域聲音覆蓋的前提下，選擇指向角度更小的音箱對于減少聲反饋來說將更為有利。

2.合理選用話筒

不同型號的話筒，它的靈敏度也不相同。且有些話筒與話筒之間也會存在干擾現(xiàn)象，特別是高靈敏度的大振膜電容話筒，數(shù)量越多、話筒與話筒之間的距離越近，所受的干擾也就越大，換句話說就是在現(xiàn)場擴聲時就越容易產(chǎn)生聲反饋現(xiàn)象。所以我們在選用話筒時要根據(jù)我們的實際需求來選擇話筒，不要盲目追求高靈敏度、大振膜話筒。如在交響樂隊中，在拾取小提琴組、中提琴組時，可以采用高靈敏度的話筒。但是在銅管組、打擊樂組這類響度大的樂器在拾音時，盡量要選用低靈敏度的話筒，這樣可以使局部樂器的聲音更加純粹，不至于收到一大片各種聲音的混合聲，影響到樂隊的層次感;樂隊中單一樂器演奏時，我們要選用小振膜駐極體電容話筒，這樣可使接收范圍不會太大，使話筒不會過多接收到其他樂器發(fā)出的聲音，更好的完美展現(xiàn)樂曲的層次感。

3.系統(tǒng)調試

具體調試過程，我們按河南省歌舞劇院交響樂團演出時的位置圖為例，做一說明：

3.1、我們按樂隊的聲部擺放話筒，大致上從前往后分為五排：

第一排、二排為弦樂組;第三、四排為木管、銅管組;第五排為打擊樂組;第六排為合唱組。

3.2、第一排從左邊為一提琴組，右邊為大提琴組，最右邊整個向后排為貝司組。

第二排從左至右為二提琴組和中提琴組。

第三排從左至右為木管組：包括笛子、單、雙簧管、大管等。

第四排為銅管組：從左至右包括圓號、小號、長號、大號等。

第五排為打擊樂組：從左至右包括大鼓、定音鼓、軍鼓、大鑼、鐃鈸、響鈴等。

第六排以后為合唱隊組：包括高、中、低聲部。

3.3、我們把每一排的單個話筒相位從左至右，按照樂器坐位的方向分別把相位旋鈕從左至右依次進行調整，（即左邊的樂器相位擰到左邊、中間的樂器相位在中、右邊的樂器相位擰到右邊）這樣我們在錄音及擴聲中就會得到一個明顯的立體感、和層次感。注意擺放話筒時，話筒的正面一定要盡可能對著舞臺里面，這樣可以減少話筒從音箱傳出來的部分聲音，再次經(jīng)信號放大進入音箱而產(chǎn)生的聲反饋出現(xiàn)。

4.使用Smaart軟件調試過程

第一步：先把所有的話筒增益調節(jié)到合適的位置0db，并把帶有Smaart軟件的電腦、聲卡和測試話筒連接完畢。

第二步測試聲場：打開Smaart軟件，并把測試話筒放在所要測試的音箱前方1—2m處，然后打開Smaart軟件中的粉紅噪聲，調到函數(shù)曲線這項，可以看到這組音箱的基本頻響曲線，注意，這時需要你在Smaart軟件中設置自動檢測音頻信號，聲卡會有一個延時時間，我們把延時時間插入軟件后，顯示的曲線就是這組音箱原始頻響曲線。根據(jù)這條頻響曲線來調節(jié)調音臺上的圖示均衡器，使之頻響曲線達到我們需要為止。

第三步調整聲反饋頻點：這時再來調整各個話筒的聲反饋頻點，現(xiàn)在把Smaart軟件界面切回到頻率圖表上，音箱打開。對著話筒分別用同樣的音量說話并來回走動看是否出現(xiàn)聲反饋，音量以聽音區(qū)中聽清為主，可以適當加大，再看是否出現(xiàn)聲反饋頻點，如果有聲反饋情況結合調音臺上參量均衡器和圖示均衡器來進行調整。

第四步調整音箱層次感：如果還想把層次感做出來，首先要從中頻部分入手，因為中頻部分的能量比較強，而且人耳朵對中頻很敏感，如果中頻太強了，就會把高頻和低頻都掩蓋掉一部分。所以，先從中頻的1250Hz這個地方下手，把這個地方先衰減掉3dB左右，然后調節(jié)均衡器的帶寬（Q值），直到感覺高中低頻層次分明了。這個時候，由于層次感出來了，往往在中高頻部分又有一些原來聽起來不是很明顯的東西跑出來，一般都是類似于毛糙或者刺耳的中高頻聲音，調試的方法還是一樣，先找到最刺耳最敏感的部分，一般是中心頻率在4K/5KHz附近，在均衡器里面找到這個頻率，做一個3—5dB的衰減，然后展寬帶寬，讓聲音變得柔和就可以了。中頻，中高頻都柔順了以后，就該調整中低頻了，中低頻部分主要是要突出力度，同時還要能夠讓鼓的音頭或者貝司聲音出來的感覺是結實且不渾濁的，所以，對于一些經(jīng)常容易造成渾濁的頻率要做一些修飾，比如300--400Hz，這段頻率往往就讓人感覺有不干凈的味道，把它做一個3dB左右的衰減，馬上就能感覺中低頻有透的感覺。這樣，幾個大的方面就基本上調出來了。我對音色調節(jié)的出發(fā)點是首先要柔和，其次是細節(jié)部分要表現(xiàn)清晰。當這些都調整完成后，聲場就初步調試完畢了。

第五步調整效果器：選擇合適的效果，話筒加入效果器后也有可能發(fā)生聲反饋，用第三步的方法通過均衡器調整聲反饋頻點。這里面需要注意，盡量用參量均衡器進行調整，圖示均衡器因為之前已經(jīng)調整完畢，可以在不影響總體演出效果的情況下進行微調。這時系統(tǒng)調試已基本完成，接下來就是在演出過程中，我們要做到全心貫注，實時做到有反饋聲的苗頭出現(xiàn)時，通過調節(jié)參量均衡來消除反饋聲的發(fā)生。

能否將聲反饋充分抑制、消除是衡量音響師調音技術水平的重要因素之一，所以音響師應知道哪些方法可以將聲反饋抑制、消除掉。如果聲反饋抑制、消除的好，話筒在演奏、演唱時音量就可以開到我們理想的位置，并且演唱、演奏者也會十分滿意，整體演出效果就會更好。