1、嘯叫產生的原因及其影響
　　
　　現場擴聲是要使現場任何角落的聽眾都能聽到高品質、清晰而又優美動聽的聲音。實際上，現場擴聲zui讓音響師擔心的就是嘯叫，即聲反饋。嘯叫的產生可以說是整個調音過程中的一個zui大的失誤，因此，音響師總是想盡辦法抑制這一問題的產生。嘯叫給聽眾主觀聽感上的影響可總結為以下3點：
　　
　　1）聲反饋會破壞會議或演出的效果，引起聲音失真，破壞擴聲環境氣氛，使演員或演講者感到尷尬，讓聽眾產生膩煩心理。
　　
　　2）聲反饋易燒毀擴聲系統中的功率放大器、揚聲器的中高音單元，并會限制整個擴聲系統的聲功率。
　　
　　3）經常發生聲反饋，會造成擴聲增益下降。
　　
　　在擴聲過程中，觀眾當然偏愛于響度夠大的演出，所以這就要求擴聲工作者將擴聲音量盡可能推大，而演員有時又會抱怨返送音量太小以致聽不見，但如果音量開大可能導致觸發嘯叫頻率點，引起自激，這便是聲反饋發生zui可能的情況。聲反饋是音箱聲功率能量的一部分，再次進入話筒而引起的聲學回授嘯叫現象。
　　
　　嘯叫產生的實質是聲信號在系統中形成正反饋，造成系統的自激振蕩。其過程可以簡單表示為現場聲——擴聲系統——音箱——話筒——擴聲系統——音箱——產生嘯叫聲。如圖1、圖2分別表示兩種不同情況的聲反饋的形成過程。
　　
　　簡單來說，嘯叫產生的條件需滿足以下三點。
　　
　　圖1反射聲被傳聲器拾取引起的聲反饋
　　
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　　圖2揚聲器輻射波被傳聲器拾取引起的聲反饋
　　
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　　1）話筒與音箱同時使用。
　　
　　2）音響系統重放的聲音能夠通過空間傳到話筒。
　　
　　3）音箱發出的聲音能量足夠大，話筒的拾音靈敏度足夠高。
　　
　　總結其產生原因的本質必須同時滿足以下兩點。
　　
　　1）相位條件：要求反饋到傳聲器的聲波信號與傳聲器原聲源輸入的聲波信號同相位。
　　
　　2）振幅條件：聲反饋環路為正反饋，即反饋增益大于1。
　　
　　圖3聲反饋形成過程及環路
　　
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　　如圖3聲反饋的形成過程表明，整個系統要形成一個閉合環路，而且要同時滿足相位和振幅條件。下面從zui前端分析，首先作用到傳聲器的總聲壓Pm分為兩部分：演員、樂器等聲源的聲壓，揚聲器的直達聲及反射聲，即
　　
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　?。?）
　　
　　P0為聲源直接作用到傳聲器上的聲壓，P為揚聲器發出的直達聲和經多次反射作用到傳聲器的聲壓。
　　
　　設聲反饋環路的總聲反饋系數
　　
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　　結合（1）式，可推出
　　
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　　分情況討論：
　　
　　1）當μ<1，P為有限值，不會產生嘯叫，擴聲系統是穩定的；
　　
　　2）當μ=1，P無窮大，則導致自激振蕩，產生嘯叫。
　　
　　雖然擴聲系統的環路特性是引起嘯叫的主要原因，但由于整個系統頻率響應曲線的不平直性，存在某些頻率點或頻段突起也能引起信號一定程度的增強，導致通路中增益增大，zui容易達到正反饋的條件，zui先造成初始聲反饋，zui先影響系統工作。zui常見的表現為以下4種情況：
　　
　　1）信號源中的某些頻率與環境中的某些固有頻率相吻合激起的共振峰；
　　
　　2）擴聲用的設備中電聲換能器的幅頻特性不均勻；
　　
　　3）人為操縱補償造成的過均衡；
　　
　　4）播放的聲信號同相疊加。
　　
　　除此之外，建聲方面的缺陷也是導致聲反饋產生的不容忽視的因素之一。由于室內建筑結構本身存在一定的缺陷，例如過于規則——長寬高為整數比，強反射面、存在聲陰影區，產生駐波點、混響時間過長、頻率響應不均勻、存在聲聚焦、對某些頻率的反射過強等現象，達到正反饋的振幅條件，都可能引起聲反饋。
　　
　　話筒與揚聲器的擺位也應特別注意。例如傳聲器置于揚聲器所在的聲場中，使兩個聲場發生了緊密耦合。傳聲器拾音入射角度與揚聲器輻射角度接近，直接拾取重放聲。
　　
　　2、解決聲反饋的辦法
　　
　　擴聲系統有一項很重要的聲學特性指標，即“傳聲增益”，是指擴聲系統應在產生聲反饋自激臨界點下-6dB工作，這是一個系統穩定工作的zui低標準。在實際擴聲中，不管擴聲設備有多少，只要一達到這個反饋臨界值，音量就不能往上提，此增益叫系統傳聲增益。所以，這就給在一定程度上提高響度提供了一種可行的方法。音響師可以通過提高系統的傳聲增益來抑制聲反饋的發生，從而提高部分擴音音量。
　　
　　1）建聲方面
　　
　　由于房間結構本身存在的聲學缺陷，房間里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。
　　
　?。?）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，而且墻面上也應布置些擴散體，有利于聲能的良好擴散，使聲場分布均勻。
　　
　　（2）在聲學設計或裝修時要對觀眾區進行合理的吸聲處理，座椅和地板采用吸聲材料，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。
　　
　?。?）舞臺返送音箱對應的反射面也應作吸聲處理，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布置，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。
　　
　?。?）選擇頻率特性平坦、靈敏度不太高的傳聲器，不容易由于某點頻率過強而引起嘯叫。
　　
　?。?）傳聲器對著揚聲器zui不靈敏的方向，也就是傳聲器位于揚聲器正后方，正面軸線偏離揚聲器角度盡可能大。
　　
　?。?）在同一場合盡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。
　　
　　在布置揚聲器時應注意以下幾點。
　　
　?。?）直射式全頻音箱盡量避免界面反射。
　　
　?。?）選用輻射范圍較窄的音箱，避免重放的聲音再次被傳聲器拾到引起回授。
　　
　?。?）布置音箱時，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方法。
　　
　?。?）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。
　　
　?。?）可采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，使聲場分布均勻，減少聲反饋。也可采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。
　　
　　3）其他專業設備可用來抑制聲反饋
　　
　?。?）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，其原理如圖4所示。
　　
　　圖4使用均衡器抑制反饋的連接圖
　　
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　　可采用圖示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，頻段帶寬更窄，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于6dB時，相位失真zui嚴重。
　　
　　（b）圖示均衡器采用1/3倍頻程，可能嘯叫點頻率介于兩者頻率之間，需要將兩個相鄰的推桿同時下拉，無疑擴大了調整頻率的范圍，擴大了對現場擴聲的豐滿度、音質水準和更寬頻率范圍聲音響度的影響，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，可能影響聲音的質量，而且又損失不少聲頻功率，提高傳聲增益僅3～5dB。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采用偏移頻率的方法破壞反饋聲與原始信號的同相條件，抑制系統的自激振蕩。移頻器可以串接在調音臺之后。將輸入音頻信號的頻率提升3Hz、5Hz或7Hz，然后輸出，經周邊設備后送到功率放大器，經揚聲器送入聲場。如果聲音重新進入了傳聲器，經移頻器處理以后，音頻信號頻率會再增加5Hz（或3Hz、7Hz）由揚聲器送入聲場，由于頻率改變了，所以不會在同一個頻率上產生峰值而嘯叫。
　　
　　但移頻器存在如下問題：移頻器對控制聲反饋是非常有效的，但它只適合于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5Hz，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，一般不采用。
　　
　?。?）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，并能自動生成一組與該頻率相同的極性相反的信號消除嘯叫的頻率信號，從而抑制反饋，提高傳聲增益。其工作原理圖如圖5所示。
　　
　　圖5使用反饋抑制器的連接圖
　　
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　　反饋抑制器尋找反饋抑制點通常有2種方式。
　　
　　（1）采用靜態模式。將反饋抑制器串接在調音臺和功放之間，置于旁路狀態，按正常方法調節調音臺、功放和其他設備。調試完畢后將反饋抑制器置于工作狀態，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*個濾波頻點設置完畢，并被儲存。然后重復以上過程，設置其它濾波頻點，直到反饋全被消除。這種方法適用于揚聲器位置相對固定的場合。
　　
　?。?）采用動態模式。設備在運行過程中不斷掃描尋找反饋點，在準確分析出嘯叫頻率后，再利用窄帶濾波器進行抑制。
　　
　　3、音樂劇擴聲中嘯叫的抑制
　　
　　下面以音樂劇的擴聲為例，具體說明如何利用專業設備對多支話筒進行調試，使之盡量避免嘯叫。
　　
　　音樂劇的演出演員多佩戴無線頭戴式話筒，由演出性質所決定，演員的活動范圍比較大，再加上整場演出話筒數目比較多，極易發生聲反饋嘯叫現象。因此盡量選擇單指向性的，以防止拾取到舞臺返送音箱的反射聲。
　　
　　利用以上提到的設備可以有效地控制反饋的發生。對于單支話筒可利用聲反饋抑制器的插入法就可把嘯叫聲抑制住。但對于多支話筒來說，似乎并不那么簡單。例如一場演出需要10支無線話筒，首先在調音臺上將這10支話筒編為一組，把各路高、中、低音調EQ鈕和各路增益GAIN鈕均調在中間位置上，然后把各路輔助音量推子拉下。然后讓佩戴好話筒的演員站在舞臺上zui易發生嘯叫的地方，用他們演出時的音量講話。連接擴聲系統，用插入法把反饋抑制器插入這10支話筒對應的編組INSERT接口。設置串接于調音臺至功放之間的周邊設備于旁路，并將其入輸出旋鈕設置在0dB處，功放衰減鈕設置在中間位置上，調音臺上話筒編組輸出推子和主輸出推子也設置在0dB處。對各路話筒進行調試，將其中一路話筒的輔助音量推子慢慢地往上推，待穩定的嘯叫聲出現為止。記住該路推子的位置，然后把該路推子拉下，接著進行第二路話筒的調試，依此類推，直到這10路話筒都調試完。拉下調音臺上主輸出推子，恢復各路話筒分推子在嘯叫聲出現的位置上。將聲反饋抑制器的旁路鍵恢復成工作的狀態，并選擇Sl單點濾波方式，然后將主輸出推子慢慢推起，待嘯叫聲出現后抑制器會逐頻點的把這10支話筒的各個嘯叫聲抑制住，直到抑制器上的各個紅色濾波指示燈不再閃動為止。zui后按STORE存儲鍵，用旋輪選擇好存儲號碼，再按STORE鍵將調節結果存儲起來。
　　
　　通過以上對于嘯叫產生的原因及解決方法的闡述，為現場擴聲的音響設計及調音提供了一定的理論指導。