啸叫产生原因
首先还是从“啸叫”开始。分析“啸叫”产生的原因,大家都会有这样的体会,一般“啸叫”的出现都是在用失真的时候。(有时也会出现在用延迟混响的时候。)是输入信号的过载引起的,这是第一个原因。大家也会有这样的经验:有时只要站得离音箱远一点“啸叫”就没有了。离音箱的距离太近,这是第二个原因。站在不同的位置上“啸叫”的声音不一样,音箱与弦的角度不对,这是第三个原因。不同的音色会有不同的“啸叫”,也就是说,音的频率不对。这是第四个原因了。
知道了“啸叫”的四个原因,过载量,距离,角度,频率。我们要将“啸叫”变成回授,就要从他们开刀。
危害
话筒拾音的音响系统,都有反馈啸叫的可能。话筒啸叫的危害很大,主要表现在以下几个方面:
1.自激时功率放大器会产生很大的功率输出,可能超出扩声设备的承受范围,烧坏功率放大器和发声设备。
2.在反馈系数接近于1时,由于产生梳状滤波效应,延时声场与直达声之间的叠加,会使扩音声场比原声场在音感上变得狭窄。
3.扬声器声场的延时反馈,会使整个系统形成一连串的延时回声,并且这种回声将加重梳状滤波效应,产生明显畸变的混响拖尾——刚响失真。
4.啸叫时输出的声压很大,严重影响各种活动的气氛。
解决方法
消除反馈啸叫要从产生反馈啸叫的必要条件入手,只要能破坏其中一个条件,就可达到目的。
一、调整距离法
既避免啸叫又能提升扩音音量最有效的方法之一就是将话筒尽量靠近声源拾音,同时话筒应使用无指向性的。在这里明确一下,指向性话筒(尤其是锐指向性话筒)远距离声源的拾音衰减很小,调整距离对提升扩音音量和防止啸叫的作用不大。扩声系统是否容易啸叫,与话筒的灵敏度没有直接关系。只不过高灵敏度的话筒都是锐指向性的,容易产生啸叫罢了。缩短发声设备与听众的距离,实际上可以提升扩音的响度。可适当的减小系统的总增益。若同时辅以指向性宽的近场音箱,话筒稍微离远点就能避免啸叫。
对于扬声器的直接反馈声场来说,就是话筒距扬声器越远越好,扬声器距听众越近越好。话筒应放在扬声器辐射方向的背面,如果话筒有可能被拿着四处走动,扬声器应放在话筒无法靠得很近的地方。
二、频率均衡法(宽带陷波法)
由于话筒拾音和发声设备的频率曲线不是理想平坦的直线(特别是一些质量比较差的放音设备),以及厅堂声场的声学谐振作用,使频率响应起伏很大。可以用频率均衡器补偿扩声曲线,把系统的频率响应调成近似的直线,使各频段的增益基本一致,提高系统的传声增益。
应该使用21段以上的均衡器,在要求比较高的地方应该配置参量均衡器,要求更高时,可采用反馈抑制器。实际上扩声系统在出现反馈自激时,其频率只是固定在某一点上的纯音,所以,只要用一个频带很窄的陷波器将此频率切除,即可抑制系统啸叫。
三、反馈抑制器法(窄带陷波法)
在要求很高的场合,如一些现场演唱的地方,普遍使用声频反馈自动抑制装置,这种装置可以自动跟踪反馈点频率,自动调整Q值带宽,自动将声反馈消除而又最大限度地保护了音质。其原理就是通过陷波抑制啸叫的。例如Sabine的FBX系列反馈抑制器,它是一种由微电脑控制的9段窄带自动压限装置,可以较好地区别反馈自激信号与音乐信号,可在系统出现自激时,迅速作出反应,并在反馈频点上设定一个很窄的数字滤波器,其陷波深度也会自动设定,滤波带宽只有1/3倍频程,如此之窄的陷波频段,几乎不会对响度以及音色有影响。
四、反相抵消法
反相抵消防止自激在高频放大电路比较常见。
可以在音频放大电路中采用两个同规格的话筒分别拾取直达声和反射声,通过反相电路使反射声信号在进入功放前相位相互抵消,能有效的防止啸叫自激。
五、调相法
扩音系统的自激啸叫,其反馈回路是正反馈,如果把话筒信号调相处理,就会破坏自激的相位条件,从而防止系统的自激啸叫。有资料表明,当相位偏差值在140°时,稳定度最好;并且,调制的频率越高,系统的稳定性越好。为了使处理后的音质不发生太大的畸变,其调相频率的最大允许值是4Hz。
最后,当各种设备调整好以后,决不可让其他人乱动,包括一些对器材性能不熟悉,只懂开、关机、调节音量大小的DJ。
还有 当你的系统平顺的时候,啸叫的机会几乎为零,除非故意使设备产生啸叫动作。
之二:
音响 声音 技术 怎么是合理--------
用文字解释音响系统与声音很容易,实际操作与搭配有时候也容易。要是将音响使用达到,使80%的人认为满意很难,这里就包含了自身的文化水平,理解能力。
什么是技术----技术涵盖了人类生产力发展水平的标志性事物,是生存和生产工具、设施、装备、语言、数字数据、信息记录等的总和!
不论何种文化,技术都是异曲同工的词汇,它是泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。
什么是音响----音响:是指除了人的语言、音乐之外的其他声响,包括自然环境的声响、动物的声音、机器工具的音响、人的动作发出的各种声音等。它包括了声音与响度,以及感官动感,心理状态。这里的音响指包括功放、周遍设备(包括压限器、效果器、均衡器、VCD、DVD等)、扬声器(音箱、喇叭)调音台、麦克风、显示设备等等加起来一套。其中,音箱就是声音输出设备、喇叭、低音炮等等。一个音箱里包括高、低、中三种扬声器,三种但不一定就三个。----声音是由物体振动产生,正在发声的物体叫声源。声音以声波的形式传播。声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动。声波振动内耳的听小骨,这些振动被转化为微小的电子脑波,它就是我们觉察到的声音。内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样,它是移动的机械部分与气压波之间的关系。自然,在声波音调低、移动缓慢并足够大时,我们实际上可以“感觉”到气压波振动身体。因此我们用混合的身体部分觉察到声音。----效果---由某种因素造成的结果:收到良好的效果。效果---指演出中人工设计安排的光照、声音等:模拟火车开动的音响效果很逼真。
1 扩声系统设计要点
谈到扩声现场的声压级设计和电声系统的配置就必须先介绍相关的理论和参数。
1.1 平方反比定律
在自由声场中, 声压级与声源距离的平方成反比,即声压距离损耗值=20lg( 距离),分别代入数值1 m,2 m,4 m,8 m 和16 m 得到0 dB,6 dB,12 dB,18 dB 和24 dB,归纳结果:聆听点与声源的距离每增加一倍,声压级就下降6 dB。
1.2 扬声器的灵敏度
扬声器的灵敏度是指在扬声器输入端加上额定功率为1 W 的电信号、距离扬声器轴方向1 m 处所产生的声压级。它体现了电能转换为声能的效率,灵敏度越高,扬声器越容易被功放驱动。
1.3 扬声器的可承受功率
扬声器的可承受功率包括平均功率、节目功率(Program) 和峰值功率(Peak)。
1) 平均功率( 噪声功率)
平均功率是采用RMS 电压计算而确定的功率。
2) 峰值功率
峰值功率是由峰值电压计算得到的功率。扬声器在接受峰值因数为6 dB 的粉红噪声测试时,瞬间要承受4 倍于平均功率的瞬态峰值的冲击,这个瞬态功率即峰值功率。
3) 节目功率
节目功率(Program) 是从老的扫描正弦波功率测试而推演出来的过时的说法,现在它不具备什么实际意义,对于大多数制造商,将平均功率乘以2 就得到了节目功率。
4) 重点说明
扬声器测试时,如果输入的是简谐正弦信号,则峰值与RMS 之间只有3 dB 的差值,如果输入的测试信号是峰值因数为6 dB 的粉红噪声,则峰值与RMS之间就有6 dB 的差值。国内有很多扬声器生产厂商还在使用简谐正弦信号作为测试信号,因此同样是标注250 W 平均功率的扬声器, 采用简谐正弦信号测试的扬声器可承受的峰值功率只有500 W,而采用AES、IEC 和EIA 标准测试的扬声器,其可承受的峰值功率却可以达到1 000 W。这点在选用多大功率的功放去驱动此音箱时显得尤为重要。
1.4 扬声器的最大声压级
扬声器的最大声压级是指听音点在距离扬声器1 m 处,且在扬声器的声辐射轴线上时,扬声器所发出的最大声压级。
(1) 扬声器最大声压级= 扬声器灵敏度+10lg( 扬声器的峰值功率),也可以写成扬声器最大声压级=扬声器灵敏度+10lg( 扬声器的噪声功率)+6 dB。
(2) 根据前面讲过的平方反比定律,在听音点距离扬声器为D (m), 且在扬声器的声辐射轴线上时,可得自由声场计算公式: L P=S +10lgW -20lgD 。L P 为听音点的声压级,W 为输出给扬声器的电功率,S 为扬声器的灵敏度, D 为扬声器前1 m 处到听音点的距离。
如果在一个供声区内有N 个扬声器,那么上式中还要增加10lgN ,即 LP=S +10lgW +10lgN -20lgD 。
1.5 扬声器的额定阻抗
是指在某一段规定频段内对音频信号所呈现的阻抗值。扬声器与功放相配接的阻抗值最常见的有8 Ω,4 Ω 和16 Ω。
1.6 功放的输出功率
过去功放输出功率的标法五花八门,有RMS 功率、MPO 功率、PMPO 功率等。现在国际上已经规范了功放输出功率的测试标准。
1)FTC 功率
联邦贸易委员会(FTC) 颁布了以输入信号为20 Hz~20 kHz 正弦波扫频、失真低于0.1% 的长期连续平均功率测试法。在这种标准下测试得出的功率称为功率放大器的“长期连续平均功率”。
2)EIA 功率
以输入信号为1 kHz 正弦波、失真低于0.1% 的长期连续平均功率测试法。在这种标准测试下得出的功率放大器输出功率要比FTC 标准下测得的输出功率稍微高一点,称为“最大平均功率”。以其他方式标称的功率都视为非标。
3) 功放输出功率与扬声器阻抗
功放输出功率的大小会随着连接扬声器阻抗的不同而改变,连接扬声器的阻抗越小,功放的输出功率越大,但过小的扬声器阻抗会使电流过大而烧毁功放。国外顶级功放厂商如QSC、Crown、CreST Audio、LAB.Guppen 等生产的高档功放, 在双声道连接时,其连接音箱的阻抗一般不能小于2 Ω,单声道桥接时一般不能小于4 Ω ;国内功放在双声道连接时,音箱阻抗一般不能小于4 Ω,单声道桥接时一般不能小于8 Ω。
1.7 功放与扬声器的功率匹配
最佳匹配原则是选用功放的峰值功率要等于扬声器的峰值功率。功放的功率是通过电压算出来的。交流电中,峰值电压=
电压,而 ,因此峰值功率=2 倍RMS 功率。一台功放的连续FTC 功率容量,允许其峰值超过连续功率3 dB,也就是说一台功放允许其峰值功率为FTC 连续功率的2 倍。这点是功率放大器与扬声器功率匹配的关键。例如一个扬声器的噪声功率为250 W,则它的峰值功率为1 000 W。
同样,一台功放的连续FTC 功率为500 W,其峰值功率为1 000 W。因此,如果一台功放能够提供1 000 W的峰值功率,则要求它的连续FTC 功率为500 W。换言之,如果功放要达到扬声器的峰值功率容量,则要求功放的连续FTC 功率2 倍于音箱的噪声功率。因此在阻抗匹配的前提下,选用功放的FTC 功率应该2倍于扬声器的噪声功率。
1.8 功放的输入灵敏度(Input Sensitivity)
一台功放能接受的最大输入电压称为输入灵敏度,如果输入电压超过了最大输入电压,功放的输出容量也将会超出最大范围,并产生较大的失真。
1) 输入灵敏度的选择
较为高档的功放, 后面板有输入灵敏度选择开关, 输入灵敏度的标法一般有2 种。例如CrownMA3600VZ 功放, 国际版的输出功率为965 W(8 Ω),后面板输入灵敏度选择有0.775 V、1.4 V 和26 dB 这3 个选择。当开关选择在0.775 V 时,说明当输入功放的电压达到0.775 V,且功放输入增益衰减旋钮打到最大位置( 无衰减) 时,功放处于满功率运行状态。
同样当开关选择在1.4 V 时,说明当输入功放的电压达到1.4 V,且功放输入增益衰减旋钮打到最大位置( 无衰减) 时,功放处于满功率运行状态。把0.775 V和1.4 V 换算成电压分贝值分别为0 dB 和5.1 dB。
26 dB 标准的写法是20×26 dB。20× 指的是功放的功率电压从输入到输出放大了20 倍;26 dB 指的是当输入电平为0 dB 时,此时功放的增益为26 dB。如果选择输入灵敏度开关位于26 dB,此时功放满功率运行的输入电压值和电压分贝值应为多少呢?有2 种计算方法。
(1) 首先计算出这台功放总的增益值 则满功率输入电平为41-26=15.09 dB, 换算成输入电压值为4.4 V。
(2) 当功放灵敏度选择开关置于26 dB 时,此刻功放功率电压的放大倍数是20 倍。先求出这台功放的功率电压 ,然后算出输入端的电压值为87.86÷20=4.4 V,换算成电压分贝值为 。
说明一下为什么当功放灵敏度选择开关置于26 dB 时功放的放大倍数是20 倍。记住公式20lg( 电压放大倍数)= 电压增益,电压放大倍数= 输出电压/ 输入电压。20×(26 dB)、40×(32 dB)、64×(36 dB) 等这些数值就是这样算出来的。
图2 是QSC RMX4050HD 功率放大器的输入增益衰减旋钮。
图2 QSC RMX4050HD功率放大器输入增益衰减旋钮。
其实只要看到输入增益衰减旋钮就已经知道这台功放的电压放大倍数。20lg( 电压放大倍数)=36,电压放大倍数=63.1 倍≈ 64 倍, 查看使用手册得知这台功放的输入灵敏度没有可选择开关,固定为1.25 V。知道了这些其实不看说明书上的输出功率也可以计算出来。QSC RMX4050HD 功放的功率电压为 , 即负载为8 Ω 阻抗时,功放的输出功率为800 W ;再用1.6 系数法可知负载阻抗为4 Ω 时,功放的输出功率约为1 280 W ;桥接功率可以乘以3.2,约为2 560 W(8 Ω)。
最后比对一下使用手册中的技术参数。
在功放输入灵敏度方面,做得最出色的当属瑞典的顶级品牌LAB.Guppen。图3 为FP6400 功放的后面板,可以看见正中有一排蓝白色的DIP 开关,这就是调整功放输出模式和输入灵敏度的选择开关.
图3 FP6400功放后面板。
这台功放的输入灵敏度有8 挡可调, 从20~41 dB。按照前面说过的方法很容易就可以计算出当DIP 开关位于这8 挡的任意一挡时,功放的电压放大倍数和削波输入电平。FP6400 负载阻抗为8 Ω 时FTC 输出功率为1 280 W。表2 给出的是这8 挡输入灵敏度分别对应的放大倍数及削波输入电平(8 Ω)。
表2 输入灵敏度对应的削波输入电平
2) 输入增益衰减旋钮和限幅阈值的设置
过去国内音响界一直在争论功放的输入增益衰减旋钮应该置于最大位置还是不应该打到最大位置。其实只要搞懂了如何正确设置功放的输入灵敏度选择开关,还有如何正确选择功放,使其输出功率与扬声器的功率相匹配这两大问题,答案就很明显了。此外,压限器的限幅阈值要以功放输入灵敏度为前提来进行调整,基本方法是限幅阈值至少不能低于使功放达到满功率工作状态时所需的输入电平值,如果使用的是国外优质功放( 符合FTC 测试标准),可以将限幅阈值调至比满功率输入电平值高2~3 dB。因为符合FTC测试标准的功放允许其峰值功率超过连续功率3 dB,这3 dB 称为功放的头顶空间(Headroom)。如果功放的使用手册参数中已标明Headroom 值的大小,则限幅阈值增加的电平值要以使用手册上的参数为准,如上面提到的QSC RMX4050HD 功率放大器的Headroom 为2 dB。对于输入灵敏度为固定值的功放( 无输入灵敏度选择功能),如果需要衰减功放的输入增益衰减旋钮,旋钮衰减多少个dB,压限器限幅阈值就要相应提高多少个dB。