音響系統(tǒng)中干擾聲和嘯叫聲產(chǎn)生的原因及排除方法

　　干擾聲是指由外界電磁場干擾音響設(shè)備后產(chǎn)生的噪聲，嘯叫聲是指由聲反饋引起音頻放大電路自激震蕩產(chǎn)生的噪音。

　　一、干擾聲的產(chǎn)生

　　電磁干擾的傳輸途徑主要通過空間輻射和導(dǎo)線傳導(dǎo)。空間輻射是電場和磁場在設(shè)備閉合環(huán)路中產(chǎn)生電磁感應(yīng)，環(huán)面積越大感應(yīng)電壓越高，感應(yīng)電壓隨磁通密度矢量或電場作用方向與環(huán)平面法線的角度不同而變化，同時頻率越高產(chǎn)生的感應(yīng)電平越高，即高頻信號更容易對環(huán)路產(chǎn)生干擾。導(dǎo)線傳導(dǎo)是電磁場耦合到音響設(shè)備連線而進入的干擾信號，傳導(dǎo)方式是經(jīng)過電路（包括雜散電容和互感等可以用集總參數(shù)表示的電路元件）傳到受影響設(shè)備上，如脈沖干擾、交流聲干擾。干擾信號的電平高于音頻放大器的敏感門限電平時，對音響系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

　　1.中低頻干擾

　　音響系統(tǒng)的噪聲干擾除設(shè)備和傳輸線路本身的熱噪聲和疊加在其上的連續(xù)性“白噪聲”外，干擾源主要可分為脈沖干擾和交流噪聲干擾兩大類。脈沖干擾是由于脈沖器件產(chǎn)生的強電磁場耦合進人信道所致，電機、空調(diào)、汽車發(fā)動機火花塞、開關(guān)電源和控制燈光的可控硅均會產(chǎn)生60Hz～2MHz的干擾，這些干擾的諧波分量會落入音頻頻帶內(nèi)（2Hz～20kHz）。交流噪聲干擾主要是由于地線系統(tǒng)不同，接地點間存在電位差使地電流形成回路造成的，其典型表現(xiàn)為50Hz的工頻交流噪聲和由之引來的100Hz、160Hz段低頻連續(xù)嗡聲。

　　2 中高頻干擾

　　手機和其它的高頻無線電發(fā)射設(shè)備發(fā)出的電磁能量以及從某些設(shè)備輻射出較強的雜散高頻電磁能量都能對音頻放大器形成干擾。尤其手機高頻輻射干擾最為嚴重，由手機（以CSM方式為例）發(fā)出的900MHz／l800MHz電磁能量作用在音頻放大器的輸人環(huán)路上，會產(chǎn)生間歇的或周期的干擾信號，這些干擾信號中含有豐富的諧波分量，其中一部分諧波分量落在300Hz～3400Hz范圍內(nèi)。這里還須提到GSM手機采用時分復(fù)用的發(fā)射機理，GSM手機是通過發(fā)射脈寬為577us射頻脈沖，周期為4.615ms，頻率為216.7Hz向基站傳遞信息。CSM手機除了高頻輻射干擾外，還存在216.7Hz開關(guān)頻率引起的低頻干擾，造成喇叭發(fā)出216.7Hz諧波的“咔咔”干擾聲。

　　二、嘯叫聲的產(chǎn)生

　　擴聲系統(tǒng)出現(xiàn)嘯叫的主要原因是系統(tǒng)中某些頻率的聲音過強，當(dāng)提升話筒音量時，由于這些過強的頻率先達到嘯叫所需要的強度條件，形成正反饋，在此頻率上出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象。自激振蕩頻率的高低，表現(xiàn)為嘯叫聲高低不同。在擴聲系統(tǒng)中當(dāng)使用話筒拾音時，由于話筒的拾音區(qū)域與音箱的放音區(qū)域不可能采取聲隔離措施，音箱發(fā)出的聲音很容易通過空間傳到話筒中而導(dǎo)致反饋嘯叫。一般來說，只有在擴聲系統(tǒng)中才存在嘯叫問題，在錄音和還原系統(tǒng)中不具備產(chǎn)生嘯叫的條件。嘯叫頻率產(chǎn)生的途徑：

　　1.共振和聲反射造成的嘯叫

　　任何一個房間都可形成一個聲學(xué)共振腔體，共振會使某些頻率的聲音被格外加強，同時經(jīng)過房間反射面多次反射疊加形成不同強度不同嘯叫點的反射頻率，這些頻點的頻率信號反復(fù)被話筒拾取后產(chǎn)生自激震蕩，出現(xiàn)不同音調(diào)的嘯叫聲。

　　2音箱頻率響應(yīng)的起伏與振鈴模態(tài)

　　音箱的發(fā)音單元為喇叭，由于材料和結(jié)構(gòu)原因，任何—個喇叭都不可能保證頻率響應(yīng)曲線絕對平直，肯定會有某些頻率峰值過高的情況。音箱放音時，喇叭發(fā)出的聲音就會出現(xiàn)某些頻率聲音過強的現(xiàn)象，這個過強頻率的聲音就可能造成嘯叫。喇叭安裝在音箱中，音箱腔體的機械共振和腔體的聲學(xué)共振會產(chǎn)生一種振鈴模態(tài)RM，音箱存在的振鈴模態(tài)會導(dǎo)致聲染色的發(fā)生，也就是音箱發(fā)出的聲音某些頻率成分過強，在這些頻率上也會產(chǎn)生嘯叫。

　　3.話筒對某些頻率的拾音靈敏度過高

　　話筒的頻率響應(yīng)是決定話筒聲音風(fēng)格和適用范圍的重要條件。與喇叭一樣，話筒的頻率響應(yīng)曲線也不可能保證絕對平直，對某些頻率的拾音靈敏度過高的情況再所難免，造成對某些頻率的聲音輸出過強導(dǎo)致嘯叫現(xiàn)象。

　　三、干擾聲的排除方法

　　針對干擾聲的類型和被干擾的傳輸途徑，判斷出屬于哪一種干擾方式，然后采取相應(yīng)的解決辦法。

　　1合理接地

　　把兩個“地”電位不同的設(shè)備間的信號地線分離，避免設(shè)各直接連通形成地線環(huán)路。如平衡式連接外屏蔽線只在—端接地，或兩端都不接地等。

　　2使用懸浮接地

　　就是該點電位與地相同，為零電位，但是該點又不是直接和地相連，是設(shè)備電路對地電位為零的點。這個“地”與實際的地之間存在阻抗，而且是高阻抗，這樣可以克服共模干擾。

　　3弱信號設(shè)備電源與強信號設(shè)備電源分組連接

　　弱信號音源設(shè)備如CD、卡座、效果器、調(diào)音臺、壓縮限幅器和均衡器等同一組電源連接，強信號功率放大器與另一組電源連接，可以避免傳導(dǎo)方式的電源交流噪聲干擾。

　　4.在電源干擾很嚴重的情況下，設(shè)備分相連接

　　把小信號的設(shè)備和監(jiān)聽設(shè)備電源連在一起，選擇三相電源中交流聲干擾最小的一相接入，其余兩相接大信號功率放大器，可以降低來自電源的交流噪聲干擾。

　　5.連接干凈的電源供電

　　接入交流電源時，應(yīng)采用隔離電源變壓器，無條件時可使用獨立一組電源供電，與空調(diào)、燈光等設(shè)備分開供電，避免燈光壓降帶來的交流低頻干擾。

　　6 超過2米的信號線全部采用平衡式接法 或平衡隔離變壓器的方式連接。

　　四、嘯叫聲的排除方法

　　1.對房間的反射面做適當(dāng)處

　　室內(nèi)存在的弧度凹面會使聲波反射引起聲聚焦現(xiàn)象，而聲聚焦會導(dǎo)致聲場內(nèi)局部音量過強，當(dāng)話筒在位于聲聚焦的區(qū)域拾音時，由于聲音能量的回授量很大，極有可能發(fā)生嘯叫。采用吸音材料對弧度凹面做適當(dāng)處理形成漫反射結(jié)構(gòu)，抑制聲波反射。

　　2.正確擺放音箱的位置

　　盡可能地避免話筒與音箱相對或距離很近，讓音箱處于話筒拾音區(qū)域以外。如果話筒的使用位置不在音箱聲音

　　的輻射區(qū)域，音箱的聲音就不容易傳到話筒中，也不容易形成自激震蕩。

　　3.話筒音量調(diào)節(jié)合適 以不出現(xiàn)嘯叫為宜。

　　4合理選用高品質(zhì)的話筒和音箱

　　話筒和音箱的頻率響應(yīng)曲線出現(xiàn)峰凸也會引起嘯叫，應(yīng)當(dāng)選用頻率響應(yīng)曲線平坦的話筒和音箱。演唱和拾音應(yīng)選用動圈式話筒，開會可選用方向性強、靈敏度高的電容式話筒。

　　5有條件的可使用聲處理設(shè)備

　　使用聲處理設(shè)備能有效提高音量而不會產(chǎn)生嘯叫，不同的聲處理設(shè)各功能特點有所不同。目前，能抑制嘯叫聲的設(shè)各有壓限器、均衡器、反饋抑制器和移頻器。壓限器是一種根據(jù)輸人信號的強弱自動改變輸出信號放末量（增益）的設(shè)備，用于抑制嘯叫時可以將壓縮比調(diào)到∞：1（此時它為限制器），將閾值調(diào)到反饋臨界點。但是采用壓限器抑制嘯叫會帶來聲音動態(tài)損失，故應(yīng)盡量少用這種方法。均衡器和反饋抑制器都可以有效地衰減反饋頻率點的增益（拉饋點），衰減這些過強的頻率就能抑制住嘯叫。均衡器與反饋抑制器的不同之處在于均衡器需要音響師根據(jù)嘯叫的頻率手工將饋點拉下來，而反饋抑制器則可以自動發(fā)現(xiàn)嘯叫頻率并將其衰減，衰減的頻帶寬度和衰減量由反饋器根據(jù)實際情況自動決定，幾乎不會對音樂造成影響。頻移器是—種可以改變聲音頻率的設(shè)備，工作原理類似變調(diào)器，它能夠?qū)⒙曇粜盘栐黾?Hz，破壞了產(chǎn)生聲反饋的條件，從而抑制了嘯叫。該設(shè)備的使用有局限性，在語言擴聲時使用起來效果很好，對聲音破壞很小，但是在演唱和樂器中就會有很明顯的聲音變調(diào)感。這是因為語言的頻率范圍是在130Hz～350Hz之間，僅僅5Hz頻率的變化不會使人有明顯的音調(diào)變高感覺，但是在聲樂和器樂擴聲時就會有變調(diào)的感覺了，因為聲樂和器樂的下限頻率20Hz左右，5Hz的音調(diào)變化人耳已經(jīng)明顯的感覺出來了。擴聲效果好的方法是會議話筒接人移頻器，演唱和拾音話筒接人均衡器或反饋器。

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