校園舞臺實踐中常見的擴聲系統嘯叫產生原因及抑制措施

項目課題：本文系2014年度安徽省省級質量工程項目（國家大學生創新創業訓練計劃AH201410371045）階段性研究成果。

摘 要：本文論述了在校園舞臺實踐中音響系統的擴聲過程中，嘯叫是怎樣產生的，闡述了幾種抑制嘯叫產生的措施，并且分析了常用的抑制嘯叫設備的優缺點，解釋了抑制擴聲系統嘯叫的方法。

關鍵詞：嘯叫；聲學；1/3倍頻程均衡器；1/3倍頻程寬；反饋抑制器

作者簡介：張晨（1993-），男，安徽寧國人，2012級音樂舞蹈學院音樂學專業本科班學生。

[中圖分類號]：J6 [文獻標識碼]：A

[文章編號]：1002-2139（2016）-08--02

嘯叫是校園舞臺實踐中最常見的問題，通常校園里是沒有專業調音師的，也沒有先進的抑制嘯叫的設備，所以對于那些經常舉辦活動的學校來說，嘯叫是一個非常令人頭痛的一件事。在校園舞臺中，會有各種大大小小的活動，音樂會、匯報演出、比賽等等。尤其是專業的藝術院校，這類活動更是家常便飯。但是因為嘯叫的發生，讓本來很好的一場活動變得讓人不想繼續看下去，這是非常糟糕的。所以在校園舞臺實踐中，嘯叫的抑制是很有必要的。

一、嘯叫產生的原因

嘯叫是擴聲系統的振蕩，振蕩是由正反饋產生，而正反饋就是擴聲系統中的聲回授。在形成震蕩的原理中，一個系統中，要形成振蕩，必須同時滿足兩個條件：振幅平衡和相位平衡。振幅平衡：某個頻率信號幅度大于話筒最開始接收到的頻率信號幅度。相位平衡：某個頻率信號與話筒最開始接收的頻率信號相位相同。同時滿足這兩個條件即形成正反饋，從而引起振蕩。反之，如果這兩個條件中有一個不能滿足，那么就意味著產生不了振蕩，也就是說，想要抑制嘯叫的發生，就必須破壞形成正反饋的兩個條件之一。事實上，要想絕對避免嘯叫產生是不可能的，也沒有這個必要，只要在我們要求范圍內不產生振蕩，那我們的目的就達到了。

二、嘯叫產生的過程

一般在建立一個完整的擴聲系統后，所有的擴聲設備都會放在固定的位置，這些設備包括揚聲器系統、傳聲器系統。一旦這些設備的位置固定之后，必定會滿足產生嘯叫的條件之一，就是相位相同的條件。也就是說固定揚聲器系統將聲音傳播出去又從不同的路勁反射回來，并且它的相位與接收聲音信號的傳聲器設備的相位相同，那么此時只要在滿足產生嘯叫的另一個條件，即振幅平衡條件，就會逐漸產生震蕩。隨著節目的需要，可能需要將聲音調大，那么就要將調音臺上控制輸出音量的推子往上推，直到擴聲系統的電壓值大于1時，就會產生嘯叫。那么嘯叫產生的整個過程是如何形成的呢？首先我們要知道的是，一般在校園舞臺的擴聲系統環境中，是有噪聲存在的，并且這些噪聲的頻譜相對較寬。在這些擴聲系統的環境噪聲中，會有滿足形成振蕩條件的聲音，當這些聲音被傳聲器接收變成電信號，經過調音臺和功率放大器放大之后，再經過揚聲器傳播出去，通過某個途徑又反射回來。因為這個聲音本身就是滿足產生振蕩的條件的，當它反射回來又進入傳聲器的時候，就比初始進入傳聲器的聲音信號要大，如此一直循環放大，反射回來的信號幅度越來越大，那么從揚聲器傳出來的聲音就會出現嘯叫的聲音，并且會越來越大，直到人耳受不了。當然，這個過程比電子電路中的振蕩形成過程要慢得多。主要因為聲音在空氣中的傳播速度要遠遠小于電子在電路中傳導的速度。如果這時不將擴聲系統的電壓降下來，嘯叫聲就會越來越大。并且如果將輸出音量的推子繼續往上推的話，就會在新的頻率上產生新的嘯叫，甚至會接連產生第三個，第四個產生嘯叫的頻率。實際上，在一個擴聲系統環境中，可以產生嘯叫的頻率會有幾十個。

在了解嘯叫形成的過程之后，可以很清楚地看出，嘯叫形成的過程是有一定的特點的，即每多一次循環，同一頻率的信號幅度都會比之前的要大一點。所以可以針對嘯叫的形成的過程，對產生嘯叫的頻率進行分貝降低，一次降低3分貝，如果沒達到要求，就繼續降低3分貝。過去使用的模擬電子設備不能及時找到嘯叫形成的過程，而現在所使用的數字電子技術和最新的DSP（數字信號處理）的速度非常快，能在短時間內就發現嘯叫形成的過程。然后通過軟件技術形成一個以嘯叫頻率為中心的窄帶陷波濾波器，抑制嘯叫的頻率，從而控制嘯叫。這種利用專門的設備自動抑制嘯叫的原理就是根據嘯叫形成過程的特點，而不是簡單的抑制幅度大的頻率，所以這種方法不會影響音樂效果。

三、抑制嘯叫的措施

1、從音樂廳設計來抑制嘯叫的措施。音樂廳的環境設計對抑制嘯叫的產生和整個音響效果是起很重要的作用的。音樂廳內部的結構、形狀和內部的一些裝飾都會對擴聲效果帶來影響。但是校園里的音樂廳往往大多數在設計之處都沒有考慮到這些對擴聲效果有很重要影響的因素，直到后來安裝音響設備調試聲音的時候才發現整個音樂廳在擴聲方面的缺陷。如果在設計之初對整個音樂廳進行聲學上的一些計算，看看在傳聲器附近是否有較大的反射面，再看看整個音樂廳的混響效果是否合理，就會發現一些問題，并在裝修時將這些問題都解決掉。比如在墻壁上安裝一層吸音效果好的吸音材料，空腔結構的材料吸收低頻聲音效果好，軟包結構材料對中高頻聲音的吸收效果好。市場上的吸音裝飾材料有很多可供選擇，都可以有效地減少對聲音的反射，從而達到抑制嘯叫的效果。

2、從音響系統設計來抑制嘯叫的措施。在音樂廳聲學設計有了保證之后，進行正確的音響系統設計也是抑制嘯叫的重要方面。首先，話筒等傳聲器設備要盡可能的不出現在揚聲器傳聲的直達范圍內，這是減少嘯叫不可少的地方。其次，話筒的傳聲器設備的高度盡量不要和揚聲器等設備的高度在同一水平線上，否則就會有可能滿足相位相同這一條件?？偟膩碚f，就是要正確的擺放話筒等傳聲器和揚聲器等設備的位置，其中包括揚聲器和話筒等設備的指向性、角度以及它們對面是否有較強的反射面，距離有多遠等等。當傳聲器附近有較強反射面比如光滑的墻面、玻璃時，那就必須要掛上窗簾，或者使用吸音效果較好的吸音材料，這些都是抑制嘯叫發生的重要措施。

四、從音響系統設備的使用選擇來抑制嘯叫的方案

1、在這里要強調一點的就是頻率響應的特性。話筒等傳聲器設備和揚聲器設備都是有頻率響應特性的，并且頻率響應特性也是影響嘯叫產生的重要因素。如果用專用設備對傳聲器設備和揚聲器設備的聲音曲線進行分析話，就會發現，如果揚聲器設備發出的聲音的頻率響應曲線出現較多峰點時，就容易形成嘯叫，因為這些峰點的頻率點的增益會比正常的平均增益要大。也就是說一旦峰點頻率的增益比平均增益大時，就會讓揚聲器系統的電壓值大于1，那么就會滿足振幅平衡這一條件，就會產生嘯叫。同樣，話筒等傳聲器設備的頻率響應曲線出現較多峰點時，也會容易產生嘯叫。所以在選擇傳聲器系統和揚聲器系統時，我們要注意它們的頻率響應曲線是否足夠平滑，出現峰點的次數越少越好。同時，如果在一個節目中需要用到多個傳聲器時，就會更容易產生較多峰點，比率幾乎是成倍的增加，抑制嘯叫的難度也會加大。所以，在節目中暫時用不到的傳聲器可以暫時關閉，盡量地去避免嘯叫發生的可能。

2、抑制嘯叫除了以上的方法之外，還有最常見的方法就是選擇一些專門抑制嘯叫的音響設備。有一種設備叫做1/3倍頻程均衡器，這個設備的作用就是將峰點頻率的增益進行衰減，一般是衰減3-6分貝。但是這樣的操作對調音師的要求比較高。首先要聽，要聽辨出嘯叫的頻率，然后要在均衡器上找到和頻率峰點最近的頻段進行衰減。其實這樣的操作對聲音的效果會產生較大的影響，因為這種均衡器的推子是1/3倍頻程寬，在進行操作時峰點附近的頻率也會被衰減，所以會對音質產生影響。另外一種非常常用的抑制嘯叫的設備就是反饋抑制器。這個設備的操作相對要簡單一些，因為它的工作原理就是根據嘯叫形成的原理自動找到多個嘯叫的峰點，并且把這些峰點存儲下來，再以這個峰點為中心形成一個1/5或者1/10倍頻程的窄帶陷波濾波器降低這個峰點的峰值。這個設備對聲音的效果影響相對要小一點，因為它的陷波方式比均衡器的陷波方式要窄很多。

嘯叫的抑制并不是一件簡單的事情，它也是困擾很多調音師的一個非常頭疼的問題。很多時候我們發現我們的音響系統設備很好，均衡器和反饋抑制器都用上了，為什么還是會出現嘯叫。其實嘯叫的發生是由多方面因素影響的，音樂廳的聲學設計是否合理，有沒有做響應的吸音措施，如果工作都沒有做，聲學條件非常差的話，想要很好的抑制嘯叫是一件非常困難的事情。嘯叫的抑制也存在很多人為因素在里面，使用傳聲器的人姿勢是否正確，是否進入了揚聲器直達的范圍內等等，最重要的是調音師，一個好的調音師是非常關鍵的因素。以上提到的一些抑制嘯叫的方法和措施有一定的效果，可能不是最全面的，希望能在以后的生活和實踐中找到一些更加有效的方法來抑制嘯叫。

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