音響系統中干擾聲和嘯叫聲產生的原因及排除方法

專業音響系統中，稍不注意，就會出現「雜音」。這些雜音有些是外部環境引起的干擾聲，有些是設備內部運作的噪音。其中，干擾聲是指由外界電磁場干擾音響設備後產生的雜訊，嘯叫聲是指由聲反饋引起音頻放大電路自激震蕩產生的噪音。那麼，遇到這些「雜音」應該怎麼解決呢？

產生原理：電磁干擾的傳輸途徑主要通過空間輻射和導線傳導。

空間輻射是電場和磁場在設備閉合環路中產生電磁感應，環面積越大感應電壓越高，感應電壓隨磁通密度矢量或電場作用方向與環平面法線的角度不同而變化，同時頻率越高產生的感應電平越高，即高頻信號更容易對環路產生干擾。

導線傳導是電磁場耦合到音響設備連線而進入的干擾信號，傳導方式是經過電路（包括雜散電容和互感等可以用集總參數表示的電路元件）傳到受影響設備上，如脈衝干擾、交流聲干擾。干擾信號的電平高於音頻放大器的敏感門限電平時，對音響系統產生干擾。

1

中低頻干擾

音響系統的雜訊干擾除設備和傳輸線路本身的熱雜訊和疊加在其上的連續性「白雜訊」外，干擾源主要可分為脈衝干擾和交流雜訊干擾兩大類。

脈衝干擾是由於脈衝器件產生的強電磁場耦合進人信道所致，電機、空調、汽車發動機火花塞、開關電源和控制燈光的可控硅均會產生60Hz～2MHz的干擾，這些干擾的諧波分量會落入音頻頻帶內（2Hz～20kHz）。

交流雜訊干擾主要是由於地線系統不同，接地點間存在電位差使地電流形成迴路造成的，其典型表現為50Hz的工頻交流雜訊和由之引來的100Hz、160Hz段低頻連續嗡聲。

2

中高頻干擾

手機和其它的高頻無線電發射設備發出的電磁能量以及從某些設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GSM方式為例）發出的900MHz／l800MHz電磁能量作用在音頻放大器的輸入環路上，會產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範圍內。

這裡還須提到GSM手機採用時分復用的發射機理，GSM手機是通過發射脈寬為577us射頻脈衝，周期為4.615ms，頻率為216.7Hz向基站傳遞信息。GSM手機除了高頻輻射干擾外，還存在216.7Hz開關頻率引起的低頻干擾，造成喇叭發出216.7Hz諧波的「咔咔」干擾聲。

排除方法及解決方式：針對干擾聲的類型和被干擾的傳輸途徑，判斷出屬於哪一種干擾方式，然後採取相應的解決辦法。

1

合理接地

把兩個「地」電位不同的設備間的信號地線分離，避免設各直接連通形成地線環路。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

弱與強（信號設備電源）分組連接

弱信號音源設備如CD、卡座、效果器、調音台、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，可以避免傳導方式的電源交流雜訊干擾。

4

電源干擾很嚴重，設備分相連接

把小信號的設備和監聽設備電源連在一起，選擇三相電源中交流聲干擾最小的一相接入，其餘兩相接大信號功率放大器，可以降低來自電源的交流雜訊干擾。

5

連接乾淨的電源供電

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

6

連接方式

超過2米的信號線全部採用平衡式接法或平衡隔離變壓器的方式連接。

嘯叫聲

產生原理：擴聲系統出現嘯叫的主要原因是系統中某些頻率的聲音過強，當提升話筒音量時，由於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，在此頻率上出現自激振蕩現象。自激振蕩頻率的高低，表現為嘯叫聲高低不同。

在擴聲系統中當使用話筒拾音時，由於話筒的拾音區域與音箱的放音區域不可能採取聲隔離措施，音箱發出的聲音很容易通過空間傳到話筒中而導致反饋嘯叫。一般來說，只有在擴聲系統中才存在嘯叫問題，在錄音和還原系統中不具備產生嘯叫的條件。

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共振腔體，共振會使某些頻率的聲音被格外加強，同時經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覆被話筒拾取後產生自激震蕩，出現不同音調的嘯叫聲。

2

音箱頻率響應的起伏與振鈴模態

音箱的發音單元為喇叭，由於材料和結構原因，任何—個喇叭都不可能保證頻率響應曲線絕對平直，肯定會有某些頻率峰值過高的情況。音箱放音時，喇叭發出的聲音就會出現某些頻率聲音過強的現象，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共振會產生一種振鈴模態RM，音箱存在的振鈴模態會導致聲染色的發生，也就是音箱發出的聲音某些頻率成分過強，在這些頻率上也會產生嘯叫。

3

話筒對某些頻率的拾音靈敏度過高

話筒的頻率響應是決定話筒聲音風格和適用範圍的重要條件。與喇叭一樣，話筒的頻率響應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致嘯叫現象。

1

對房間的反射面做適當處理

室內存在的弧度凹面會使聲波反射引起聲聚焦現象，而聲聚焦會導致聲場內局部音量過強，當話筒在位於聲聚焦的區域拾音時，由於聲音能量的回授量很大，極有可能發生嘯叫。採用吸音材料對弧度凹面做適當處理形成漫反射結構，抑制聲波反射。

2

正確擺放音箱的位置

儘可能地避免話筒與音箱相對或距離很近，讓音箱處於話筒拾音區域以外。如果話筒的使用位置不在音箱聲音的輻射區域，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

話筒音量調節合適

最終結果以不出現嘯叫為宜。

4

合理選用高品質的話筒和音箱

話筒和音箱的頻率響應曲線出現峰凸也會引起嘯叫，應當選用頻率響應曲線平坦的話筒和音箱。演唱和拾音應選用動圈式話筒，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備

使用聲處理設備能有效提高音量而不會產生嘯叫，不同的聲處理設備，各功能特點有所不同。目前，能抑制嘯叫聲的設備各有壓限器、均衡器、反饋抑制器和移頻器。

壓限器是一種根據輸入信號的強弱自動改變輸出信號放大量（增益）的設備，用於抑制嘯叫時可以將壓縮比調到∞：1（此時它為限制器），將閾值調到反饋臨界點。但是採用壓限器抑制嘯叫會帶來聲音動態損失，故應盡量少用這種方法。

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。不同之處在於，均衡器需要音響師根據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現嘯叫頻率並將其衰減，衰減的頻帶寬度和衰減量由反饋器根據實際情況自動決定，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備，工作原理類似變調器，它能夠將聲音信號增加5Hz，破壞了產生聲反饋的條件，從而抑制了嘯叫。該設備的使用有局限性，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感。

這是因為語言的頻率範圍是在130Hz～350Hz之間，僅僅5Hz頻率的變化不會使人有明顯的音調變高感覺，但是在聲樂和器樂擴聲時就會有變調的感覺了，因為聲樂和器樂的下限頻率20Hz左右，5Hz的音調變化人耳已經明顯的感覺出來了。

故，擴聲效果好的方法是會議話筒接入移頻器，演唱和拾音話筒接入均衡器或反饋器。

（素材來源：網路）

推薦閱讀：