如何减少多媒体报告厅扩声中的声反馈

汤 霖

浙江传媒学院 浙江杭州 310018

如何减少多媒体报告厅扩声中的声反馈

汤 霖

浙江传媒学院 浙江杭州 310018

主要阐述多媒体报告厅声反馈产生的原因，重点讨论减少声反馈的对策。列举了多种抑制声反馈的方法。

多媒体报告厅；声反馈；声反馈抑制

众所周知，在信息技术和音视频技术飞速发展以及广泛运用的今天，大量的现代多媒体报告厅被应用于各类会议、演讲报告以及学术交流等。所谓多媒体报告厅就是集会议、新闻发布、学术讨论、演讲和实物展示、多媒体网络等多种功能于一体的大厅。这类报告厅的面积通常在200～400m2，需要使用扩声设备。所以良好的扩声效果就成了在多媒体报告厅里进行各类活动的最基本的保障。

所谓良好的扩声效果是指经扩声系统播放后的声音清晰、频响均衡、声功率分布均匀、无回声现象，能满足听众对声音响度、自然度、清晰度的要求。但是在实际应用中，经常会遇到这样那样的问题，其中由回授导致的啸叫现象最令人头痛。啸叫即声反馈，声反馈现象的存在，轻则使人们听不清讲话的含义，降低听众区的语言可懂度和音乐音质。重则使扩声系统不能工作，甚至危及设备的安全。

一、声反馈产生的原因

1.声反馈的原理

声反馈是因拾声传声器和扩声音箱同处于一个闭合的空间环境中，扩声后音箱播放出的声信号被反射，由传声器再拾入放大再发出，形成了正反馈，多次反复循环，造成系统的自激振荡。另外由于对某些音的反射叠加过强，声源中的某些频率与声场中存在的驻波频率相同时，传声器过多的拾取此频率信号，于是产生了声反馈(如图1所示)。

图1 声反馈原理示意图

2.声反馈产生的原因

(1)首先从建筑声学设计上讲，由于室内建筑结构本身存在一定的缺陷，会产生驻波点、混响时间过长、频率响应不均匀、存在声聚焦、对某些频率的反射过强等现象，这些因素处理不当都可能引起声反馈。

(2)传声器置于扬声器所在的声场中，使两个声场发生了紧密耦合。

(3)话筒与音箱的摆位不正确，例如话筒放在音箱的前面形成对应且距离较近。

(4)过多地加大扩声系统中的输入或输出信号的增益，例如调音台的输入增益、均衡器的输出增益、压限器和电子分频器的输入和输出增益等。

(5)过多地增加话筒的混响成分。

(6)同时使用多种不同频率特性和不同指向性的话筒，尤其是全指向高灵敏度的电容话筒。

二、减少声反馈的办法

扩声系统有一项很重要的声学特性指标，即“传声增益”，它是指扩声系统应在产生声反馈自激临界点下-6db工作，这是一个系统稳定工作的最低标准。在实际扩声中，不管扩声设备有多少，只要一达到这个反馈临界值，音量就不能往上增，此增益叫系统传声增益。所以提出各种办法和措施，其目的就是为了提高系统传声增益，同时消除或抑制声反馈的产生。

1.做好室内声学设计

在设计房间时，房间的长、宽、高不能成整数比，以避免房间声染色；在观众区进行合理的吸声处理，减少放大后的声音回授，以减少声反馈的产生。因此，在新建或改建重新装饰时，一定要请声学方面的专家进行声学设计，减少声学缺陷的产生，如声学设计或装修时要使报告区形成强吸音的区域，减少放大后的声音回授到传声器，以减少声反馈的可能，要注意将主扬声器一次反射面进行吸声处理，减少从观众席返回的声能；体型是规则六面体的报告厅应尽可能满足长、宽、高的声学比例；适当增设声扩散体，从而增加声场的均匀度；理想报告厅的观众座位席应设置为软座位席等，这样能有效减少声反馈的产生，从而提高系统的传声增益。

2.正确选择和使用传声器并合理布置扬声器系统

(1)首先,将传声器尽量靠近声源拾音，可以增强传声器拾取的直达声声能。同时缩短扬声器与听众距离，这在不增加系统环路增益的基础上等效于系统功率增益提高，既能避免啸叫又能提高扩声的声压级。

(2)在同一场合尽可能使用同一型号的传声器，使用的数量越少越好。

(3)正面轴线方向不要对准扬声器系统,偏离的角度要大些。选配传声器时要注意选购频率特性比较平坦的,指向性为心形的动圈传声器,或是会议专用传声器,频率特性平坦就不容易在某个频率上形成啸叫。

(4)当扬声器系统的频响应曲线出现较多尖峰时,就容易形成啸叫,因为在这些尖峰所在的频率点的增益比平均增益大,但是对平均声压级贡献不大,那么这些频率点的闭环放大倍数就容易满足大于1的条件,即容易产生啸叫。同理,传声器的频响应曲线上出现较多的尖峰时也容易产生啸叫，这已被实践所验证。所以在选择扬声器系统和传声器时,应注意他们的频响应曲线是否相对较平滑,出现尖峰的频率点越少越好,尤其是不要出现比较大的尖峰。比较起来，幅频响应曲线上出现一些低谷比出现尖峰要有利一些。有条件时,应该用声学检测仪器来调试系统中每组扬声器系统所对应的频率均衡器，使总频响曲线平坦。

3.声反馈抑制技术的运用

(1)频率响应的均衡技术

扩声系统中传输响应的均衡处理不但可以抑制声反馈，而且能提高扩声的清晰度和自然度。扩声系统中常用的均衡处理器有：①均衡处理器。窄带均衡处理器一般使用在对质量要求较高的扩声系统中。使用前可先使扩声系统自振，然后把可调窄带滤波器插入电路中，窄带滤波器的插入损失，直到该频率自振停止或干扰效应消除为止。②分段均衡处理器。主要使用在以语言为主的简易扩声系统上，把分段均衡处理器插入系统中，对各自振频点分别进行调节，控制各频点的增益，从而实现抑制声反馈的目的，分段均衡器可以使扩声系统功率增益提高3～5db。③宽频带万能均衡器。宽频带万能均衡器是一种控制效果较为理想的均衡器，它采用分别控制频率、品质因数和增益方法实现对声反馈的控制，具有失真小，信噪比高的优点。它的不足之处是EQ滤渡器的带宽较宽，陷波深度较深，对声功率损失较大。

(2)移相与滤波相结合的技术

即使用声反馈抑制器，随着技术的突飞猛进，如今往往用声反馈抑制器来取代操作复杂的房间均衡器作滤波器来抑制啸叫，其基本原理就是一台能自动调协参量的均衡器，它会自动查找那些窄带高增益啸叫信号，并且自动生成一个与啸叫频率相同的窄带陷波器，并且自动调节陷波深度，以此来抵消产生反馈的频率电平。这种方式比起房间均衡器抑制啸叫，不但速度快，而且中心频率精准，使Q值极窄，从而对其它临近频率不会造成影响。图2是使用声反馈抑制器与房间均衡器抑制声反馈时的频率响应比较。房间均衡器的可变Q值，会在深度吸收增益的情况下对邻近频率造成较大的影响；而声反馈抑制器无论陷波深度如何增加，Q值始终保持在窄带的固定数值上，即使有严重的啸叫出现，也不会对相邻的频率造成大的影响：声反馈抑制器克服了均衡器作为声反馈抑制设备的很多不足,与EQ均衡器相比,它有3大优势：首先是声反馈抑制器具有自动功能,设置好后无须音响师手动调整；其次是声反馈抑制器能够自动搜索精确定位回授频点；第三是声反馈抑制器不必做得很深或很宽,它比多段EQ滤渡器窄数十倍,这意味着音响师可以在保证不发生啸叫的情况下,将系统增益推得更高。

图2 房间均衡器与声反馈抑制器的频率响应比较图

4.提高音响调控人员的能力与水平

音控工作者的操控能力和水平也是至关重要的。首先要合理使用调音台的传声器输入增益，切不可过多提升，以免损坏设备；其次不要过多地提升调音台各通道中的音调增益的某一频率点，以免造成声音失真；必须掌握并正确使用反馈抑制器抑制声反馈；作为音响调控人员应该了解声学、建筑声学及电声学的基本知识，在实际操作中要对电声设备十分了解并能正确使用；要有稳定的心理素质，对现场有掌控和应对能力，即对人声的音质及时补偿和处理，能排除及处理现场所出现的一切音响设备故障，对于整个现场来说，稳定压倒一切。如果音响控制人员没有一定的素质要求，就很难保证音控现场的稳定，所以提高音响调控人员的能力与水平是重中之重。

三、结束语

以上是本人对如何抑制多媒体报告厅扩声中的声反馈的见解，总而言之作为音响工作者，抑制和消除声反馈是毕生的课题，需要我们在实际工作中不断积累经验，不断提高操控水平，与声反馈啸叫做不懈的抗争。但是，从理论上讲，扩声系统根本消除声反馈现象也是不可能实现的。对于声反馈啸叫，我们应该采取实事求是，不去苛求绝对的效果，如果说使声反馈减少到不足以影响现场演出质量的程度，那么声反馈的抑制就是成功的，达到了预期的目的。

[1]高维忠.扩声过程中啸叫的产生机理和抑制方法[J].电声技术，2006，8：11～14

[2]刘健.声反馈及消除方法[J].音响技术,1999,5：23～26

[3]徐瑞民.扩声系统中的声反馈抑制之探析[J].音响技术，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

汤霖，本科，同济大学在读工程硕士生，助理实验师。