扬声器里尖锐的声音是怎么来的?

这种尖锐的声音学名是反馈声,一般称为啸叫。

原因

简单来说,啸叫的条件需要满足以下三点:

1)麦克风和扬声器同时使用。

2)音响系统再现的声音可以通过空间传到麦克风。

3)扬声器发出的声能足够大,麦克风的拾音灵敏度足够高。

总结其原因的实质,必须同时满足以下两点:

1)相位条件:要求反馈到麦克风的声波信号与麦克风原声源输入的声波信号相位相同。

2)幅度条件:声反馈回路为正反馈,即反馈增益大于1。

解决办法

消除反馈啸叫要从产生反馈啸叫的必要条件入手,只要其中一个条件能被破坏,就能达到目的。

调整距离法

避免啸叫,提高放大音量最有效的方法之一就是拿起话筒尽量靠近声源,话筒要无指向性。这里很清楚,指向性麦克风(尤其是尖锐指向性麦克风)的拾音衰减很小,调节距离对提高放大音量和防止啸叫的作用很小。扩声系统是否容易鸣笛与麦克风的灵敏度没有直接关系。只不过高灵敏度的麦克风指向性比较尖,容易哨声。缩短发声设备与听众的距离,实际上可以提高扩声的响度。可以适当降低系统的总增益。如果同时使用指向性较宽的近场扬声器,麦克风稍微远一点就可以避免啸叫。

对于扬声器的直接反馈声场,麦克风离扬声器越远,扬声器离听众越近。麦克风应该放在扬声器辐射方向的背面。如果麦克风可能会被随身携带,则应将扬声器放在麦克风无法靠近的地方。

频率均衡方法(宽带陷波方法)

由于话筒拾音和发声设备的频率曲线不是一条理想的直线(尤其是一些音质较差的放音设备)和厅堂声场的声学共振,频率响应波动较大。利用频率均衡器可以对声音放大曲线进行补偿,将系统的频率响应调整为近似直线,使各频段的增益基本相同,提高系统的传声增益。

应使用21段以上的均衡器,要求较高的地方应配置参量均衡器。当要求更高时,可以使用反馈抑制器。实际上,当扩声系统发生反馈自激时,其频率只是固定在某一点的纯音,所以只要用窄带陷波滤波器将这个频率截止,就可以抑制系统啸叫。

反馈抑制器方法(窄带陷波方法)

在要求苛刻的场合,比如一些现场演唱场所,音频反馈自动抑制装置被广泛使用,它可以自动跟踪反馈点的频率,自动调节Q值的带宽,自动消除声反馈,最大限度地保护音质。其原理是通过notch抑制啸叫。比如萨宾的FBX系列反馈抑制器,是由微电脑控制的9段窄带自动限压装置,可以很好的区分反馈自激信号和音乐信号,在系统自激时快速响应,在反馈频点设置非常窄的数字滤波器,其陷波深度也会自动设置,滤波器带宽只有1/3倍频程。这么窄的陷波频段,几乎不会影响响度和音色。

平衡消除法

防止自激的反相抵消在高频放大器电路中很常见。

音频放大电路中可以使用两个相同规格的麦克风分别拾取直达声和反射声,反射声信号的相位在通过逆变电路进入功放之前可以相互抵消,可以有效防止啸叫和自激。

相位调制方法

公共广播系统自激啸叫的反馈回路是正反馈。如果麦克风信号是相位调制的,自激相位条件将被破坏,从而防止系统的自激啸叫。有数据表明,相位偏差值为140时稳定性最好;而且调制频率越高,系统的稳定性越好。为了避免处理后的音质失真过大,其调相频率的最大允许值为4Hz。

最后,各种设备调整的时候,千万不要让别人碰,包括一些不熟悉设备性能,只知道开、关、调音量的DJ。