音响系统中干扰声和啸叫声产生的原因及排除方法

音响系统中干扰声和啸叫声产生的原因及排除方法

　　干扰声是指由外界电磁场干扰音响设备后产生的噪声，啸叫声是指由声反馈引起音频放大电路自激震荡产生的噪音。

　　一、干扰声的产生

　　电磁干扰的传输途径主要通过空间辐射和导线传导。空间辐射是电场和磁场在设备闭合环路中产生电磁感应，环面积越大感应电压越高，感应电压随磁通密度矢量或电场作用方向与环平面法线的角度不同而变化，同时频率越高产生的感应电平越高，即高频信号更容易对环路产生干扰。导线传导是电磁场耦合到音响设备连线而进入的干扰信号，传导方式是经过电路（包括杂散电容和互感等可以用集总参数表示的电路元件）传到受影响设备上，如脉冲干扰、交流声干扰。干扰信号的电平高于音频放大器的敏感门限电平时，对音响系统产生干扰。

　　1.中低频干扰

　　音响系统的噪声干扰除设备和传输线路本身的热噪声和叠加在其上的连续性“白噪声”外，干扰源主要可分为脉冲干扰和交流噪声干扰两大类。脉冲干扰是由于脉冲器件产生的强电磁场耦合进人信道所致，电机、空调、汽车发动机火花塞、开关电源和控制灯光的可控硅均会产生60Hz～2MHz的干扰，这些干扰的谐波分量会落入音频频带内（2Hz～20kHz）。交流噪声干扰主要是由于地线系统不同，接地点间存在电位差使地电流形成回路造成的，其典型表现为50Hz的工频交流噪声和由之引来的100Hz、160Hz段低频连续嗡声。

　　2 中高频干扰

　　手机和其它的高频无线电发射设备发出的电磁能量以及从某些设备辐射出较强的杂散高频电磁能量都能对音频放大器形成干扰。尤其手机高频辐射干扰最为严重，由手机（以CSM方式为例）发出的900MHz／l800MHz电磁能量作用在音频放大器的输人环路上，会产生间歇的或周期的干扰信号，这些干扰信号中含有丰富的谐波分量，其中一部分谐波分量落在300Hz～3400Hz范围内。这里还须提到GSM手机采用时分复用的发射机理，GSM手机是通过发射脉宽为577us射频脉冲，周期为4.615ms，频率为216.7Hz向基站传递信息。CSM手机除了高频辐射干扰外，还存在216.7Hz开关频率引起的低频干扰，造成喇叭发出216.7Hz谐波的“咔咔”干扰声。

　　二、啸叫声的产生

　　扩声系统出现啸叫的主要原因是系统中某些频率的声音过强，当提升话筒音量时，由于这些过强的频率先达到啸叫所需要的强度条件，形成正反馈，在此频率上出现自激振荡现象。自激振荡频率的高低，表现为啸叫声高低不同。在扩声系统中当使用话筒拾音时，由于话筒的拾音区域与音箱的放音区域不可能采取声隔离措施，音箱发出的声音很容易通过空间传到话筒中而导致反馈啸叫。一般来说，只有在扩声系统中才存在啸叫问题，在录音和还原系统中不具备产生啸叫的条件。啸叫频率产生的途径：

　　1.共振和声反射造成的啸叫

　　任何一个房间都可形成一个声学共振腔体，共振会使某些频率的声音被格外加强，同时经过房间反射面多次反射叠加形成不同强度不同啸叫点的反射频率，这些频点的频率信号反复被话筒拾取后产生自激震荡，出现不同音调的啸叫声。

　　2音箱频率响应的起伏与振铃模态

　　音箱的发音单元为喇叭，由于材料和结构原因，任何—个喇叭都不可能保证频率响应曲线绝对平直，肯定会有某些频率峰值过高的情况。音箱放音时，喇叭发出的声音就会出现某些频率声音过强的现象，这个过强频率的声音就可能造成啸叫。喇叭安装在音箱中，音箱腔体的机械共振和腔体的声学共振会产生一种振铃模态RM，音箱存在的振铃模态会导致声染色的发生，也就是音箱发出的声音某些频率成分过强，在这些频率上也会产生啸叫。

　　3.话筒对某些频率的拾音灵敏度过高

　　话筒的频率响应是决定话筒声音风格和适用范围的重要条件。与喇叭一样，话筒的频率响应曲线也不可能保证绝对平直，对某些频率的拾音灵敏度过高的情况再所难免，造成对某些频率的声音输出过强导致啸叫现象。

　　三、干扰声的排除方法

　　针对干扰声的类型和被干扰的传输途径，判断出属于哪一种干扰方式，然后采取相应的解决办法。

　　1合理接地

　　把两个“地”电位不同的设备间的信号地线分离，避免设各直接连通形成地线环路。如平衡式连接外屏蔽线只在—端接地，或两端都不接地等。

　　2使用悬浮接地

　　就是该点电位与地相同，为零电位，但是该点又不是直接和地相连，是设备电路对地电位为零的点。这个“地”与实际的地之间存在阻抗，而且是高阻抗，这样可以克服共模干扰。

　　3弱信号设备电源与强信号设备电源分组连接

　　弱信号音源设备如CD、卡座、效果器、调音台、压缩限幅器和均衡器等同一组电源连接，强信号功率放大器与另一组电源连接，可以避免传导方式的电源交流噪声干扰。

　　4.在电源干扰很严重的情况下，设备分相连接

　　把小信号的设备和监听设备电源连在一起，选择三相电源中交流声干扰最小的一相接入，其余两相接大信号功率放大器，可以降低来自电源的交流噪声干扰。

　　5.连接干净的电源供电

　　接入交流电源时，应采用隔离电源变压器，无条件时可使用独立一组电源供电，与空调、灯光等设备分开供电，避免灯光压降带来的交流低频干扰。

　　6 超过2米的信号线全部采用平衡式接法 或平衡隔离变压器的方式连接。

　　四、啸叫声的排除方法

　　1.对房间的反射面做适当处

　　室内存在的弧度凹面会使声波反射引起声聚焦现象，而声聚焦会导致声场内局部音量过强，当话筒在位于声聚焦的区域拾音时，由于声音能量的回授量很大，极有可能发生啸叫。采用吸音材料对弧度凹面做适当处理形成漫反射结构，抑制声波反射。

　　2.正确摆放音箱的位置

　　尽可能地避免话筒与音箱相对或距离很近，让音箱处于话筒拾音区域以外。如果话筒的使用位置不在音箱声音

　　的辐射区域，音箱的声音就不容易传到话筒中，也不容易形成自激震荡。

　　3.话筒音量调节合适 以不出现啸叫为宜。

　　4合理选用高品质的话筒和音箱

　　话筒和音箱的频率响应曲线出现峰凸也会引起啸叫，应当选用频率响应曲线平坦的话筒和音箱。演唱和拾音应选用动圈式话筒，开会可选用方向性强、灵敏度高的电容式话筒。

　　5有条件的可使用声处理设备

　　使用声处理设备能有效提高音量而不会产生啸叫，不同的声处理设各功能特点有所不同。目前，能抑制啸叫声的设各有压限器、均衡器、反馈抑制器和移频器。压限器是一种根据输人信号的强弱自动改变输出信号放末量（增益）的设备，用于抑制啸叫时可以将压缩比调到∞：1（此时它为限制器），将阈值调到反馈临界点。但是采用压限器抑制啸叫会带来声音动态损失，故应尽量少用这种方法。均衡器和反馈抑制器都可以有效地衰减反馈频率点的增益（拉馈点），衰减这些过强的频率就能抑制住啸叫。均衡器与反馈抑制器的不同之处在于均衡器需要音响师根据啸叫的频率手工将馈点拉下来，而反馈抑制器则可以自动发现啸叫频率并将其衰减，衰减的频带宽度和衰减量由反馈器根据实际情况自动决定，几乎不会对音乐造成影响。频移器是—种可以改变声音频率的设备，工作原理类似变调器，它能够将声音信号增加5Hz，破坏了产生声反馈的条件，从而抑制了啸叫。该设备的使用有局限性，在语言扩声时使用起来效果很好，对声音破坏很小，但是在演唱和乐器中就会有很明显的声音变调感。这是因为语言的频率范围是在130Hz～350Hz之间，仅仅5Hz频率的变化不会使人有明显的音调变高感觉，但是在声乐和器乐扩声时就会有变调的感觉了，因为声乐和器乐的下限频率20Hz左右，5Hz的音调变化人耳已经明显的感觉出来了。扩声效果好的方法是会议话筒接人移频器，演唱和拾音话筒接人均衡器或反馈器。

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