1、嘯叫產(chǎn)生的原因及其影響
　　
　　現(xiàn)場擴(kuò)聲是要使現(xiàn)場任何角落的聽眾都能聽到高品質(zhì)、清晰而又優(yōu)美動(dòng)聽的聲音。實(shí)際上，現(xiàn)場擴(kuò)聲zui讓音響師擔(dān)心的就是嘯叫，即聲反饋。嘯叫的產(chǎn)生可以說是整個(gè)調(diào)音過程中的一個(gè)zui大的失誤，因此，音響師總是想盡辦法抑制這一問題的產(chǎn)生。嘯叫給聽眾主觀聽感上的影響可總結(jié)為以下3點(diǎn)：
　　
　　1）聲反饋會(huì)破壞會(huì)議或演出的效果，引起聲音失真，破壞擴(kuò)聲環(huán)境氣氛，使演員或演講者感到尷尬，讓聽眾產(chǎn)生膩煩心理。
　　
　　2）聲反饋易燒毀擴(kuò)聲系統(tǒng)中的功率放大器、揚(yáng)聲器的中高音單元，并會(huì)限制整個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲功率。
　　
　　3）經(jīng)常發(fā)生聲反饋，會(huì)造成擴(kuò)聲增益下降。
　　
　　在擴(kuò)聲過程中，觀眾當(dāng)然偏愛于響度夠大的演出，所以這就要求擴(kuò)聲工作者將擴(kuò)聲音量盡可能推大，而演員有時(shí)又會(huì)抱怨返送音量太小以致聽不見，但如果音量開大可能導(dǎo)致觸發(fā)嘯叫頻率點(diǎn)，引起自激，這便是聲反饋發(fā)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(jìn)入話筒而引起的聲學(xué)回授嘯叫現(xiàn)象。
　　
　　嘯叫產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是聲信號(hào)在系統(tǒng)中形成正反饋，造成系統(tǒng)的自激振蕩。其過程可以簡單表示為現(xiàn)場聲——擴(kuò)聲系統(tǒng)——音箱——話筒——擴(kuò)聲系統(tǒng)——音箱——產(chǎn)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(chǎn)生的條件需滿足以下三點(diǎn)。
　　
　　圖1反射聲被傳聲器拾取引起的聲反饋
　　
　　2012-3-812:01:17上傳
　　
　　下載附件（17.95KB）
　　
　　圖2揚(yáng)聲器輻射波被傳聲器拾取引起的聲反饋
　　
　　2012-3-812:01:18上傳
　　
　　下載附件（17.52KB）
　　
　　1）話筒與音箱同時(shí)使用。
　　
　　2）音響系統(tǒng)重放的聲音能夠通過空間傳到話筒。
　　
　　3）音箱發(fā)出的聲音能量足夠大，話筒的拾音靈敏度足夠高。
　　
　　總結(jié)其產(chǎn)生原因的本質(zhì)必須同時(shí)滿足以下兩點(diǎn)。
　　
　　1）相位條件：要求反饋到傳聲器的聲波信號(hào)與傳聲器原聲源輸入的聲波信號(hào)同相位。
　　
　　2）振幅條件：聲反饋環(huán)路為正反饋，即反饋增益大于1。
　　
　　圖3聲反饋形成過程及環(huán)路
　　
　　2012-3-812:01:18上傳
　　
　　下載附件（8.62KB）
　　
　　如圖3聲反饋的形成過程表明，整個(gè)系統(tǒng)要形成一個(gè)閉合環(huán)路，而且要同時(shí)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(yáng)聲器的直達(dá)聲及反射聲，即
　　
　　2012-3-812:01:18上傳
　　
　　下載附件（1.41KB）
　　
　　（1）
　　
　　P0為聲源直接作用到傳聲器上的聲壓，P為揚(yáng)聲器發(fā)出的直達(dá)聲和經(jīng)多次反射作用到傳聲器的聲壓。
　　
　　設(shè)聲反饋環(huán)路的總聲反饋系數(shù)
　　
　　2012-3-812:01:18上傳
　　
　　下載附件（1017Bytes）
　　
　　結(jié)合（1）式，可推出
　　
　　2012-3-812:01:18上傳
　　
　　下載附件（1.1KB）
　　
　　分情況討論：
　　
　　1）當(dāng)μ<1，P為有限值，不會(huì)產(chǎn)生嘯叫，擴(kuò)聲系統(tǒng)是穩(wěn)定的；
　　
　　2）當(dāng)μ=1，P無窮大，則導(dǎo)致自激振蕩，產(chǎn)生嘯叫。
　　
　　雖然擴(kuò)聲系統(tǒng)的環(huán)路特性是引起嘯叫的主要原因，但由于整個(gè)系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線的不平直性，存在某些頻率點(diǎn)或頻段突起也能引起信號(hào)一定程度的增強(qiáng)，導(dǎo)致通路中增益增大，zui容易達(dá)到正反饋的條件，zui先造成初始聲反饋，zui先影響系統(tǒng)工作。zui常見的表現(xiàn)為以下4種情況：
　　
　　1）信號(hào)源中的某些頻率與環(huán)境中的某些固有頻率相吻合激起的共振峰；
　　
　　2）擴(kuò)聲用的設(shè)備中電聲換能器的幅頻特性不均勻；
　　
　　3）人為操縱補(bǔ)償造成的過均衡；
　　
　　4）播放的聲信號(hào)同相疊加。
　　
　　除此之外，建聲方面的缺陷也是導(dǎo)致聲反饋產(chǎn)生的不容忽視的因素之一。由于室內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)本身存在一定的缺陷，例如過于規(guī)則——長寬高為整數(shù)比，強(qiáng)反射面、存在聲陰影區(qū)，產(chǎn)生駐波點(diǎn)、混響時(shí)間過長、頻率響應(yīng)不均勻、存在聲聚焦、對(duì)某些頻率的反射過強(qiáng)等現(xiàn)象，達(dá)到正反饋的振幅條件，都可能引起聲反饋。
　　
　　話筒與揚(yáng)聲器的擺位也應(yīng)特別注意。例如傳聲器置于揚(yáng)聲器所在的聲場中，使兩個(gè)聲場發(fā)生了緊密耦合。傳聲器拾音入射角度與揚(yáng)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(kuò)聲系統(tǒng)有一項(xiàng)很重要的聲學(xué)特性指標(biāo)，即“傳聲增益”，是指擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)在產(chǎn)生聲反饋?zhàn)约づR界點(diǎn)下-6dB工作，這是一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定工作的zui低標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際擴(kuò)聲中，不管擴(kuò)聲設(shè)備有多少，只要一達(dá)到這個(gè)反饋臨界值，音量就不能往上提，此增益叫系統(tǒng)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(tǒng)的傳聲增益來抑制聲反饋的發(fā)生，從而提高部分?jǐn)U音音量。
　　
　　1）建聲方面
　　
　　由于房間結(jié)構(gòu)本身存在的聲學(xué)缺陷，房間里會(huì)有不同程度的聲反射、疊加、干擾、駐波、繞射等現(xiàn)象，而且聲聚集、聲染色、聲場不均勻、混響時(shí)間過長等一系列原因?qū)е铝祟l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(diǎn)。對(duì)此，可以從以下幾點(diǎn)改善房間的聲場特性。
　　
　　（1）設(shè)計(jì)房間的長寬高不能成整數(shù)比，應(yīng)滿足黃金分割比例，這樣可以有效控制聲染色現(xiàn)象，而且墻面上也應(yīng)布置些擴(kuò)散體，有利于聲能的良好擴(kuò)散，使聲場分布均勻。
　　
　　（2）在聲學(xué)設(shè)計(jì)或裝修時(shí)要對(duì)觀眾區(qū)進(jìn)行合理的吸聲處理，座椅和地板采用吸聲材料，對(duì)主揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)的一次反射面進(jìn)行吸聲處理，減少從觀眾席返回的聲能。
　　
　　（3）舞臺(tái)返送音箱對(duì)應(yīng)的反射面也應(yīng)作吸聲處理，尤其在有話筒的拾音區(qū)避免凹面或鏡面反射裝飾。
　　
　　2）電聲方面
　　
　　主要針對(duì)傳聲器的正確選擇和揚(yáng)聲器的合理布置，考慮到揚(yáng)聲器與聲源的距離、傳聲器與聲源的距離、揚(yáng)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(yáng)聲器軸向夾角等均能影響系統(tǒng)的傳聲增益，因此選擇傳聲器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
　　
　　（1）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(diǎn)頻率過強(qiáng)而引起嘯叫。
　　
　　（2）傳聲器對(duì)著揚(yáng)聲器zui不靈敏的方向，也就是傳聲器位于揚(yáng)聲器正后方，正面軸線偏離揚(yáng)聲器角度盡可能大。
　　
　　（3）在同一場合盡可能使用同一型號(hào)的指向性傳聲器，使用的數(shù)量越少越好，選用強(qiáng)指向性的傳聲器能提高系統(tǒng)的傳聲增益。
　　
　　在布置揚(yáng)聲器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
　　
　　（1）直射式全頻音箱盡量避免界面反射。
　　
　　（2）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。
　　
　　（3）布置音箱時(shí)，應(yīng)使聽音區(qū)域直接獲得聲音的直達(dá)聲。在一般情況下，音箱吊掛是房間獲得直達(dá)聲的方法。
　　
　　（4）音箱擺放與房間中心軸線要對(duì)稱，這樣才能營造一個(gè)和諧、均勻的聲場環(huán)境。
　　
　　（5）可采用聲柱作為擴(kuò)聲音箱，因其指向性強(qiáng)，減少混響干擾，供給強(qiáng)直達(dá)聲，同時(shí)可補(bǔ)償遠(yuǎn)處聲衰減，使聲場分布均勻，減少聲反饋。也可采用線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)，能很好地解決水平、垂直平面的覆蓋，方向性強(qiáng)，可靠地抑制聲反饋。
　　
　　3）其他專業(yè)設(shè)備可用來抑制聲反饋
　　
　　（1）利用均衡器
　　
　　使用均衡器將出現(xiàn)嘯叫的某些頻點(diǎn)衰減或切除，從而達(dá)到抑制聲反饋的目的。因嘯叫點(diǎn)是頻響曲線中凸起的頻率，要想使頻響相對(duì)平直，需要降低該點(diǎn)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
　　
　　2012-3-812:01:18上傳
　　
　　下載附件（15.75KB）
　　
　　可采用圖示均衡器或參量均衡器降低嘯叫頻點(diǎn)的電平增益，其實(shí)質(zhì)均利用了陷波器，只不過參量均衡器頻率可調(diào)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(dāng)兩個(gè)相鄰頻率點(diǎn)之間的增益大于6dB時(shí)，相位失真zui嚴(yán)重。
　　
　　（b）圖示均衡器采用1/3倍頻程，可能嘯叫點(diǎn)頻率介于兩者頻率之間，需要將兩個(gè)相鄰的推桿同時(shí)下拉，無疑擴(kuò)大了調(diào)整頻率的范圍，擴(kuò)大了對(duì)現(xiàn)場擴(kuò)聲的豐滿度、音質(zhì)水準(zhǔn)和更寬頻率范圍聲音響度的影響，這樣反而抵消了一部分?jǐn)U聲能量。
　　
　　（c）這種低段位的均衡抑制嘯叫，可能影響聲音的質(zhì)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(jìn)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(hào)的同相條件，抑制系統(tǒng)的自激振蕩。移頻器可以串接在調(diào)音臺(tái)之后。將輸入音頻信號(hào)的頻率提升3Hz、5Hz或7Hz，然后輸出，經(jīng)周邊設(shè)備后送到功率放大器，經(jīng)揚(yáng)聲器送入聲場。如果聲音重新進(jìn)入了傳聲器，經(jīng)移頻器處理以后，音頻信號(hào)頻率會(huì)再增加5Hz（或3Hz、7Hz）由揚(yáng)聲器送入聲場，由于頻率改變了，所以不會(huì)在同一個(gè)頻率上產(chǎn)生峰值而嘯叫。
　　
　　但移頻器存在如下問題：移頻器對(duì)控制聲反饋是非常有效的，但它只適合于以語言為主要內(nèi)容的節(jié)目擴(kuò)聲系統(tǒng)，而對(duì)以音樂和歌曲演唱為主要內(nèi)容的演出擴(kuò)聲則不盡理想。因?yàn)轭l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(zhǔn)的問題，這在音準(zhǔn)要求很高的音樂擴(kuò)聲中，一般不采用。
　　
　　（3）利用反饋抑制器
　　
　　反饋抑制器能夠快速掃描自動(dòng)尋找反饋頻率，并能自動(dòng)生成一組與該頻率相同的極性相反的信號(hào)消除嘯叫的頻率信號(hào)，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
　　
　　2012-3-812:01:18上傳
　　
　　下載附件（14.44KB）
　　
　　反饋抑制器尋找反饋抑制點(diǎn)通常有2種方式。
　　
　　（1）采用靜態(tài)模式。將反饋抑制器串接在調(diào)音臺(tái)和功放之間，置于旁路狀態(tài)，按正常方法調(diào)節(jié)調(diào)音臺(tái)、功放和其他設(shè)備。調(diào)試完畢后將反饋抑制器置于工作狀態(tài)，慢慢增加音量，直到反饋出現(xiàn)，反饋抑制器會(huì)快速將反饋抑制掉，此時(shí)反饋抑制器的*個(gè)濾波頻點(diǎn)設(shè)置完畢，并被儲(chǔ)存。然后重復(fù)以上過程，設(shè)置其它濾波頻點(diǎn)，直到反饋全被消除。這種方法適用于揚(yáng)聲器位置相對(duì)固定的場合。
　　
　　（2）采用動(dòng)態(tài)模式。設(shè)備在運(yùn)行過程中不斷掃描尋找反饋點(diǎn)，在準(zhǔn)確分析出嘯叫頻率后，再利用窄帶濾波器進(jìn)行抑制。
　　
　　3、音樂劇擴(kuò)聲中嘯叫的抑制
　　
　　下面以音樂劇的擴(kuò)聲為例，具體說明如何利用專業(yè)設(shè)備對(duì)多支話筒進(jìn)行調(diào)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(zhì)所決定，演員的活動(dòng)范圍比較大，再加上整場演出話筒數(shù)目比較多，極易發(fā)生聲反饋嘯叫現(xiàn)象。因此盡量選擇單指向性的，以防止拾取到舞臺(tái)返送音箱的反射聲。
　　
　　利用以上提到的設(shè)備可以有效地控制反饋的發(fā)生。對(duì)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(duì)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(diào)音臺(tái)上將這10支話筒編為一組，把各路高、中、低音調(diào)EQ鈕和各路增益GAIN鈕均調(diào)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(tái)上zui易發(fā)生嘯叫的地方，用他們演出時(shí)的音量講話。連接擴(kuò)聲系統(tǒng)，用插入法把反饋抑制器插入這10支話筒對(duì)應(yīng)的編組INSERT接口。設(shè)置串接于調(diào)音臺(tái)至功放之間的周邊設(shè)備于旁路，并將其入輸出旋鈕設(shè)置在0dB處，功放衰減鈕設(shè)置在中間位置上，調(diào)音臺(tái)上話筒編組輸出推子和主輸出推子也設(shè)置在0dB處。對(duì)各路話筒進(jìn)行調(diào)試，將其中一路話筒的輔助音量推子慢慢地往上推，待穩(wěn)定的嘯叫聲出現(xiàn)為止。記住該路推子的位置，然后把該路推子拉下，接著進(jìn)行第二路話筒的調(diào)試，依此類推，直到這10路話筒都調(diào)試完。拉下調(diào)音臺(tái)上主輸出推子，恢復(fù)各路話筒分推子在嘯叫聲出現(xiàn)的位置上。將聲反饋抑制器的旁路鍵恢復(fù)成工作的狀態(tài)，并選擇Sl單點(diǎn)濾波方式，然后將主輸出推子慢慢推起，待嘯叫聲出現(xiàn)后抑制器會(huì)逐頻點(diǎn)的把這10支話筒的各個(gè)嘯叫聲抑制住，直到抑制器上的各個(gè)紅色濾波指示燈不再閃動(dòng)為止。zui后按STORE存儲(chǔ)鍵，用旋輪選擇好存儲(chǔ)號(hào)碼，再按STORE鍵將調(diào)節(jié)結(jié)果存儲(chǔ)起來。
　　
　　通過以上對(duì)于嘯叫產(chǎn)生的原因及解決方法的闡述，為現(xiàn)場擴(kuò)聲的音響設(shè)計(jì)及調(diào)音提供了一定的理論指導(dǎo)。