專業(yè)音響系統的安裝與調試
音響工程的調試,是一項既需要技術經驗又需要認真細致的工作。調試就是讓音響系統達到合理設計要求的唯一手段。如果調試不細致,不僅不能達到工程的設計效果,而且還有可能使設備工作在不正常的狀態(tài)。所以在調試前要充分認識到這項工作的重要性。
FaeW!C 調試前要仔細確認每一臺設備是否安裝、連接正確,認真向施工人員詢問施工遺留的有關問題;調試前必須認真地閱讀所有的設備說明書,仔細查閱設計圖紙的標注和連接方式;調試前一定要確信供電線路和供電電壓沒有任何問題;并要準備相應的儀器和工具。h+w'LQpq h'K
一、系統通電
'F2s0u:c6In 音響系統安裝工程完成之后,便可進行通電調試了。系統通電是給每臺設備加電,驗證每一單元是否都完好,連線是否正確,系統是否可發(fā)出聲音。在此基礎上才可進行細致調整、調試。系統通電雖說不復雜,但是工程上存在的一些問題都要在這一工作中進行驗證。系統通電是保證工程質量的第一步。需要準備的儀器和工具有:相位儀,噪聲發(fā)生器,頻譜儀(含聲壓級計),萬用表等。
l'fF['?5l+R 1.通電前的檢查%okX:h{LU
通電前的檢查非常重要,如果設備或線路有嚴重問題未及早發(fā)現,盲目地開機通電會造成系統更大范圍的故障和損壞。通電之前一定要作充分準備,仔細檢查管線工程的質量并對各單件設備作初步的檢查,確認不存在短路故障的情況下才能給系統通電。
1Z2U b)w!9d+Q (1)管線工程質量的檢查
1A2J tZ']h7} T+GB'P 音響系統的管線工程應按建筑電氣規(guī)范進行施工、安裝,并以此標準加以驗收。在系統通電前一定要仔細檢查,以防管線工程存在的問題禍及貴重的音響設備。在此僅強調幾點關鍵問題:+eX:| c Ur g
① 現代音響設備都以單相交流電供電,管線工程完畢后應檢查向音響設備供電的配電板通電源插座供電電壓是否為220V,如果接線有差錯,將兩根相線接至單相電源插座上則會有38OV電壓,會燒毀機器。!Hh6T7q|iHf0L
② 檢查輸入調音臺的信號線是否存在與功率線短路的情況。若把高電壓誤送入調音臺輸入端,會燒毀調音臺。2N^2r.P/AQ:D,E1]
③ 功放輸出端決不可短路,因此要重點檢查音箱饋線、插頭、插座,確保沒有短路??上劝稳ヒ粝洳孱^,在音響控制室那一端用萬用表測音箱線兩端的電阻,此時應該是開路,然后接上音箱插頭,再在音響控制室那端測其電阻,此阻值一般為音箱阻抗的 1.l倍左右,如果考慮音箱線電阻,其阻值還將大一些。插頭短路是最常見的惡性事故,應引起注意。"d$Nk"z@ ry(UF^1
(2)設備檢驗
J)rq${.YB"d 音響系統中設備器材眾多,如果個別設備有故障時,常會造成大面積器材發(fā)生損壞的惡果。例如,功放損壞可能會出現輸出端有很高的直流電壓,這將引起音箱系統的損壞。專業(yè)音響器材、設備在出廠時雖然都經過嚴格檢驗,但這些器材往往要經過長途運輸,而且有時還要幾經轉運才最終到達用戶手中。裝卸搬運的過程中有時難免碰撞,對設備造成損傷,倉儲環(huán)境不良又可能使設備受潮。因此系統通電前,要先對單件設備先作逐個通電檢查、測試。
V1n1Y0|_/eq;t:N1P 上述對單件設備分別進行的初步測試主要包括幾個方面:*d#N E H{uU!Fn1w
① 檢查設備電源。檢查設備電源電壓是否與市電電壓220V相符,電源是否置于220V擋。設備沒有220V電壓擋的機型,應考慮另配變壓器。單臺設備接通電源觀察是否有異?,F象。在不加輸入信號情況下測量輸出電壓。此時,輸出電壓應基本為零,不應有直流電平輸出。存在的極小的輸出電壓即為輸出噪聲。
nt-M/x4Z!Co2Du ② 單獨開機。從音源開始逐步檢查信號的傳輸情況,只有信號在各個設備中傳輸良好,功放和音箱才會得到經過正確處理的信號,才可能有好的音質。進行這一步時,音箱和功放先不znkS p!F{
要連接上,周邊處理設備也應置于分路狀態(tài)。檢查時要順著信號的去向,逐步檢查它的電平設置、增益、相位及暢通情況,保證各個設備都能得到前級設備提供的最佳信號,也能為后級提供最佳信號。在檢查信號的同時,還應該逐一觀察設備的工作是否正常,是否穩(wěn)定,這項工作意義就在于;單臺設備在這時出現故障或不穩(wěn)定,處理起來比較方便,也不會危及其它設備的安全。因此,這項檢查不要帶入下一步進行。單臺設備檢查通過上述這些檢驗,再接入系統。
2.系統通電-li.S x| ]
在上述檢驗的基礎上,系統開機通電將是安全的。首先將各個設備的輸入、輸出電纜線正確地連接好,將各級設備的增益控制都調低,音量調至最小。然后自前級到后級逐個接通設備電源,上述無誤后,就將音箱和功放逐一接入系統,在較小的音量下,利用相位儀首先逐一檢查所有音箱的相位是否一致,為下面的調試作好準備。并按下述步驟調整,直至在音箱中聽到節(jié)目聲,系統即告開通。8J0U}3p$l7_#K:g
(1)選用動態(tài)較小的CD唱片,用相應的信號源設備放音,將調音臺上的總推子推至0位,相應輸入通道的分推子也推至O位。標準的調音臺上0位在70%行程左右,此時,則應將推子置于70%行程附近的一條特別明顯的刻線處,慢慢旋大輸入通道增益(gain)調節(jié)旋鈕,觀察 VU表讀數,調至 VU表通常指示在- 6VU以下,最大讀數不超過 OVU即可。/pqp3j+M5k
(2)按照信號流經設備的順序,逐個調整其工作電平和增益??偟脑瓌t是保證各級聲音信號處理設備具有為零的增益,既不對信號電平進行提升,又不對信號電平進行衰減。除非系統中設備的線路電平標準不一致,這時一般需要通過設備的輸入、輸出電平控制使單個設備具有一定的增益或衰減,以達到系統中各個設備工作電平適配。
r3Y3u*id+_?Op (3)房間均衡器暫時先置成0位,對各段頻率既不提升,也不衰減。m.sB9s(T(r[
(4)緩慢旋大功放衰減器,使音量逐步增大。此時應聽到場內音箱中有正常的節(jié)目聲,功放的信號指示燈(signal)應閃亮,峰值(削波)指示( Peak/clip)僅允許偶然有閃亮為標準。}u*Dk2x W2g1v[
二、音響系統的調試Uf]v g6U
系統通電后還需進一步細致的調整、調試。這些調試工作一般要借助一些專用的儀器、設備才能很好地完成。常用的儀器設備主要有:音頻信號發(fā)生器、毫伏表、噪聲發(fā)生器、聲級計、實時頻譜儀; 需要測量混響時,則還需要電平記錄儀。
b1z y Su!|O,_ 1.傳聲器相位校驗
~o/Z#B)NO5Q'R e2N9y6d 音響系統中同時使用的傳聲器一般情況下應該是同相位的。在工程交付使用之前需將系統中所有傳聲器的相位都校正成同相的。在使用中由于特殊需要而要求將個別傳聲器接成反相位時,可利用調有臺上的相位倒置開關或者插入一段“反相線”。檢驗傳聲器相位的方法很簡單,若兩個傳聲器是同相位的,則這兩個傳聲器指向同一聲源時音量會明顯增加,若兩個傳聲器是反相的,則這兩個傳聲器同時使用音量反而減輕。調整時,可任選一個傳聲器作基準,將系統中所有的傳聲器都與之比較,將相位與之相同的歸為一類,相位與之不同的歸為另一類。將為數較少的一類傳聲器相位進行調整,即把卡儂插上2腳與3腳的接線互換,便可實現相位調整。
"] m8Vi"DB y2I0]W 2.房間均衡器調整8J,]rQvn3e
房間均衡器一般要借助粉紅噪聲發(fā)生器和實時頻譜儀才能精確調整。房間均衡器主要用于對房間頻率特性進行修正和補償。因此在調試時應保證廳堂的環(huán)境與實際聽音環(huán)境的一致性。另外,房間均衡器的調整,有時需與音箱布局的調整結合起來。
4N#lH#`+u-a 房間均衡器是通過改變信號的頻率特性來實現對環(huán)境頻率特性的補償。對頻率特性的改變不可避免地會引致相位特性的改變,引起相位失真。當房間均衡器的調整量過大時,尤其是在某段不寬的頻帶中又必須以很大的調整量才可達到均衡效果時,雖然房間的頻率特性被修正了,但因為相位失真的關系,聽感會變得很差,對立體聲系統這種情況將更為突出。在建聲條件不佳的情況下,房間均衡器的調整有時只能在頻率特性與聽感之之間折衷。強求頻率特性的平坦結果有時反而弄巧成拙。最佳的辦法是改進房間自身的聲學特性。4g ~dM V o@9n Fg
房間均衡器調整的原理如圖8-8所示。6L*v![S.RjZ|@"A0fn
圖8-8 房間均衡器調整的原理圖
CH5xc q6I6O/T (1)調試過程
b?*r*Sd@;a ① 用粉紅噪聲作為系統輸入測試信號,這種噪聲是由白噪聲經過-6dB/oct濾波器后得到的。與白噪聲相比,粉紅噪聲低頻能量較大。因為粉紅噪聲能量分布情況與真實音樂信號較接近,所以常被用作音響工程和音響設備的測試信號。音箱的功率容量一般也用粉紅噪聲來測量。如果沒有粉紅噪聲發(fā)生,也可用錄有粉紅噪聲的CD唱片來放送粉紅噪聲,一般中檔以上的激光唱機的頻響可做到在2OHz~20kHz +0.5dB,可以滿足測試要求。@|g cJ,W
② 將粉紅噪聲輸入調音臺,調整調音臺至標準輸出電平,通常是OVU,輸出電平+4dB,應注意此時調音臺上均衡器 EQ 調為平線,即全部放在零位,對測試信號各段頻率既不提升,又不衰減。房間均衡器各點頻率調節(jié)電位器也先暫時置于零位。緩緩加大功放音量調整器可聽到粉紅信號聲,用聲壓計監(jiān)測,直至廳堂內粉噪信號聲壓級達85dB左右。5N(D!E)FD`%C2l
③ 將其測量傳聲器置于廳堂中心位置,頻譜儀上選擇開關置于“OCT”擋(該檔是倍頻程濾波器檔,與粉紅噪聲的特性相對應)。這時實時頻譜儀上的LED顯示就是聽音環(huán)境的頻率特性曲線。它越平坦則說明房間建聲的頻率特性越好。 vjr)rH0v O6K
④ 調整均衡器上各點頻率提升/衰減器,使頻譜儀上頻率特性曲線呈一條直線。P.FB+SaN
上述調試完畢后,一般還要對均衡器上的均衡曲線“光滑”一下,這主要是為了防止均衡器調成鋸齒狀頻率特性時帶來過大的相位失真。 gs+r0IS7{
(2)房間均衡器調整要點
s-Yg-R?]i'{ ① 在20~50Hz左右的低頻段以及14kHz以上高頻段,其頻率特性不必強求,尤其是低頻段更是如此。因為一般音箱難似延伸至2OHz,能夠達到40Hz已算是不錯。強求低頻段特性的平坦而提升超低頻,會使音箱因過大的延伸低頻而“失控”,失真加劇。
.yqJa!K} ② 房間均衡器的調整應始終考慮到頻率特性平坦與盡量減小相位失真之間的矛盾,而做出折衷的考慮。
-|H;cq:_f1Kc}_ ③ 對于建聲環(huán)境的頻率特性存在明顯的“峰”和“谷”的情況下,應考慮改變音箱位置和設法改變建聲特性。b m+PA4~ GVB}
④ 房間均衡器的調整是十分細致的工作,需要多次重復調
,g.B'c |8G8d 整才可最終調定。這是因為在調整過程中往往還需對音箱擺位、建聲環(huán)境作一些調整,且均衡器在調整時會有相互牽制。
;H.QaT0xeY 客觀地說,房間均衡器的作用是有限的,建聲環(huán)境的缺陷不可指望完全依靠房間均衡器來解決,其均衡量越小,音質也將越好。在沒有粉紅噪聲發(fā)生器和實時頻譜儀的情況下,可按所選用房間均衡器上各個的頻率點,用音頻信號發(fā)生器向系統送入同樣幅值的各點頻率信號,用聲壓計測試場內聲壓,并通過房間均衡器的調整。使各點頻率的輸入信號,在場內均產生相同的聲壓級。這種調試方式的實際效果比用標準的粉紅噪聲要差。因此,專業(yè)單位應盡可能配置粉紅噪聲發(fā)生器和實時頻譜儀。4t-@e.hU ed
3.電子分頻器的調試w C7v'i#VG b
電子分頻器的調試可以分高、中、低頻單獨進行,其中分頻器在系統中的用途不同,調試的方法也有區(qū)別。如果分頻器僅用于低音音箱的分頻,要在讓低音音箱單獨工作,將分頻器的低音分頻點取在150~300HZ之間,適當調整低音清號的增益,感覺低音音量適當便可,然后與全頻系統一道試聽,再進行低音與全頻音量的平衡;如果分頻器用在全頻系統中,就要求準確依照音箱廠家提供的參數分別設定高、中、低頻的分頻點,然后反復地進行各頻段信號增益的調整,直到各頻段的聽感比較平衡后,再參照頻譜儀在各測試點測試的聲壓情況做進一步的微調。
h"l3LjF4w"wlPLB[ 4.延時器的調整
'Pc[2O;lQ(r(O 如前所述,在擴聲系統中使用延時器的目的,除了產生一些聲音的“特技效果”以外,主
:d9V9H @(IT"_:Z 要是用來防止重音、回聲,改善音響的清晰度。作為這一目的使用的延時器的調整,應該是以消除不同音箱輻射出的直達聲到達聽音者的時間差為原則。但在實際工程應用中往往并不要求將此時間差補償到零。首先,這樣做是很難實現的,因為在某一點位置上實現為零的時間差,則其周圍的位置上則仍然不可避免地會有時間差。其次將不同音箱輻射的直達聲到達的時間差完全補償到零,在聽覺上反而會不自然。因為在完全依靠建筑聲學結構自然音響的場合下,聲壓級的均勻分布主要是靠近次反射聲對直達聲的增強作用來實現的,此時近次反射聲與直達聲到達聽眾的時間差反映了廳堂的空間感。當然能量較強的近次反射聲與直達聲的時間差不能超過Hass效應指出的50ms,否則會使清晰度受到很大的影響。調整得當,可獲得更真實自然的音響效果。 ]*D7Pqhd:fv H
5.壓限器的調整2tk/UPBloU4v
對于壓限器的調試,應該在系統的以上設備基本調走后再進行。一般在工程中,壓限器的作用是保護功放和音箱,使聲音的變化平穩(wěn)。所以在調試時首先要設定壓縮起始電平,通常不要設定得太低,具體設置應該視各種壓限器的調節(jié)范圍和信號情況而定;其次要設定壓縮啟動和恢復時間,通常啟動時間不宜太長,以免保護動作不及時;對設備的保護而言,啟動時間短一些將會更有利。為了有利于在聽感上保持有較好的動態(tài)感,恢復時間不宜太短,以免造成聲音效果受到破壞。一般工程中設定壓縮比在4:1左右。這兩項參數的調整總的來說要根據節(jié)目的具體情況,以聽感自然,不覺得聲音有明顯的變化為準。要特別注意壓限器中的噪聲門的設定,如果系統沒有較大的噪聲,可以將噪聲門關閉;如果有一定的噪聲,可以將噪聲門的門限電平設定較低處,以免造成擴聲信號斷斷續(xù)續(xù)的現象;如果系統的噪聲較大,就應該從施工技術方面分析了,不能單獨靠噪聲門來解決。其它設置可以根據不同要求而定。_.GF} H(e
6.廳堂聲壓級的測定#k#G9lQ2j5F
在上述調試的基礎上,用聲壓計測試進行廳堂聲壓級的測定。采用粉紅色噪聲發(fā)生器作為噪聲源,在高、中、低三個頻段分別選取幾個頻點測試,測試的目標就是:在保證信號最佳動態(tài)的前提下,經調整使得系統的擴聲聲壓在各點都要達到設計的聲壓級,同時要參考高、中、低頻段各點的情況,再分別對均衡器和電子分頻器略作調整。如果各測試點產壓級的結果價差較大,即聲場的均勻度不好,就應該認真地進行分析和相應的改進。首先要從建筑裝飾的施工工藝方面入手,假如這方面有較大的缺陷,從而影響聲場的質量,那就應該提出可行的整改措施:假如裝飾方面沒有明顯的缺陷,應該從音箱的擺位,指向及安裝的形式方面進行分析,分析的內容包括:音箱與建筑四面的距離,音箱之間的安裝位置要求,音箱的指向和頻率特性等。
r4dNFl/PM#u 三、聲反饋抑制u)U%e*uC7[
聲反饋直接影響擴聲系統的音質,嚴重時會破壞整個系統的穩(wěn)定,在實際工程中應采取必要的措施予以抑制。本節(jié)結合擴聲系統的調試著重介紹對聲反饋的抑制方法。:a[|H})y5x5s O7BL
1.聲反饋的形成
}L(J1wuA.y8d(F (1)聲反饋的產生與影響,h6B+|.a uZ'p'Q
在擴聲系統中,聲源除了從傳聲器-放大系統-音箱這一正向電傳輸通道外,還存在著音箱直接回授給傳聲器這一反饋通道。反饋聲再經過傳聲器-放大系統,送回至音箱。如此反復循環(huán),整個系統將產生自激,進而使系統無法正常工作。.^!u %y|ha2k
在室外擴聲系統中,聲反饋主要由音箱的直達聲引起。在室內擴聲系統中,引起聲反饋的因素除了音箱的直達聲外,還有室內聲場中來自各壁界面的反射聲。
P/r.eNX,E ~J)G3IJ 實際上,聲反饋系數的數值大小與反饋聲聲壓及聲源聲壓間的相位有關。通常,聲頻系統的使用頻率范圍為100~8000Hz,因此,在整個擴聲音響系統當中,聲反饋隨著頻率的變化,將會有正反饋和負反饋出現。當出現正反饋時,系統才會產主自激,引起嘯叫。要使整個系統穩(wěn)定工
EQj2BF*lG 作,其方法就是克服正反饋,條件是聲反饋系數β<<1。為了防止自激,降低對擴聲系統音質的影響,實際工作中允許的聲反饋系數僅為0.2~0.3。
Bnb2Z2zyY5G5b 聲反饋對擴聲系統的影響如下: OQQ,b[#Dc
① 正反饋和負反饋兩種現象互存,直接破壞了系統的頻率響應,產生畸變,嚴重時影響系統音質; ^K A)Jm`?3`2q
② 在一定條件下,自激現象引起嘯叫,破壞了系統的穩(wěn)定性;2EqJc6`-? Q)}
③在室內聲場中,聲反饋的延遲會使混響時間變長,產生再生混響干擾現象,對聽音區(qū)的語言清晰度產生影響。
6@ M8O MB4^p (2)最大功率增益
4kqI*v `!y"D+Rn 在擴聲系統中,當β≤1且反饋通道信號傳輸與正向傳聲通道信號傳輸同相時,系統將不穩(wěn)定并且產生自激。因此,定義β=1時,擴聲系統輸出的聲功率稱為臨界功率,用WC來表示。在實際工程中,為了避免由于聲反饋引起的頻率畸變、系統自激和再生混響干擾,并且使系統能夠穩(wěn)定地工作,應該滿足β<<1,也就是實際擴聲系統輸出聲功率要低于臨界功率。定義擴聲系統在實際使用條件下音箱輸出的聲功率為最大聲功率,用WM來表示。最大功率增益可以作為設計擴聲系統時選擇音箱與放大器功率容量的計算依據,
{:K` v%`Go%f I (3)傳聲增益
IuK7b$]:px 實際工程中,聲反饋程度大小還可以用傳聲增益來評價。傳聲增益的定義是:“擴聲系統達最高可用增益時,各聽眾席處音箱所產生的穩(wěn)態(tài)聲壓級與聲源在擴聲系統傳產生的穩(wěn)態(tài)聲壓級之差?!?/P>
2.聲反饋抑制方法
(|{+j)I ["~@5^T 根據聲場特性,擴聲系統聲反饋抑制應從系統設計、聲場布局、設備選型直至聲場調整入手,每個環(huán)節(jié)都要做好預防聲反饋的工作。具體方法有:psxO1i5me6lq
(1)抑制聲反饋峰值3{O7p k6|#U |
采用均衡、移頻、調相等方式,抑制反饋聲能的峰值,從而保證系統工作的穩(wěn)定性。
1C]:G u'oFLIr (2)控制好廳堂的聲學條件^-Uj(V Hq
對于室內擴聲系統來說,室內混響時間愈長,其混響聲能愈大,則引起的聲反饋機會愈多。因此,適當降低室內混響時間,可以有效地降低聲反饋。再有,室內聲場的均勻特性好,有利于提高擴聲系統的穩(wěn)定性。有關廳堂建聲指標的制定和建聲條件的控制,應在廳堂音質設計的初始予以充分考慮。
'nT)J!O+N (3)消除聲反饋通道
-b9Vi.h#y 利用傳聲器與音箱的指向特性,調整它們之間的空間位置,處理好傳聲器與音箱的位置關系,消除聲反饋通道。理想狀態(tài)應是音箱遠離傳聲器,使音箱發(fā)出的直達聲根本不能進入傳聲器,系統中聲反饋可以處理得很小。音箱的實際工作位置并不能完全遠離傳聲器,特別是采用室內聲場的集中式布局的音箱系統。因此音箱與傳聲器的位置關系,應保證音箱的供聲使整個聽眾席獲得足夠的聲能,并且使音箱對傳聲器的影響降低至最小,這就要從音箱與傳聲器間距離,相關位置及指向性特性去分析、處理。z8fQc"R-dpm
① 通過器件選型消除聲反饋通道vI J,R"Lg!n |
a.指向性傳聲器可以抑制音箱從其它方向上來的直達聲,還可以減少室內混響聲能,提高系統工作的穩(wěn)定性,因此,在擴聲系統中,特別是室內擴聲系統中,其選用應完全占主導地位。通常心形指向性傳聲器和無方向性傳聲器相比,可使系統的穩(wěn)定度提高5dB,而超心形和超指向性傳聲器與心形指向性傳聲器相比,還可使系統進一步增益提高。
X([#QT5WO5u/gVaf3a b.音箱指向性在滿足觀眾席供聲的聲場覆蓋范圍的基礎上,宜選用指向性較窄的器件。
#nn E.D+o%YtaX c.音柱在低頻段信號較小,其垂直指向性較窄,易于控制聲反饋,常用作語言擴聲的主要放聲器件。
-[9g'I"C:v,E D d.恒定指向性號筒式音箱具有多種恒定指向角度可選擇,而且在指向性C/v3s tZnH
主聲束之外,沒有副聲束旁瓣,對降低聲反饋有利,因此對各種場合的擴聲系統均適用。
.lVE(v V W[.G ② 利用臨界距離消除聲反饋通道
[.eS ?{#zme 在條件許可下,音箱與傳聲器的距離L應盡可能拉大。對于室內聲場,音箱與傳聲器之間距離應大于臨界距離DC。
h-l$r"r6Q6Q+A;_(e^ DC = 0.057(VQL/T60)1/2
kfs(I7SK5g Xp x 式中:V為房間體積;QL為音箱的指向性因子;T60為室內混響時間。
eb;E9PhA2C 在臨界距離以外,直達聲要小于反射聲,基本可降低了音箱直達聲對傳聲器的影響,但須注意音箱在各個方向擴散場的距離是不同的。對于混響時間較長而又以語言擴聲為主的會堂,采用分散布局方式,有利于拉開音箱與傳聲器間距離,阻斷聲反饋通道,加強聽眾席直達聲,提高語言清晰度。 z"bt2p0W$|:^
③ 相關位置HXCq v(Uz9t
a.音箱的聲輻射“死角”,即聲輻射最弱方向,對著傳聲器靈敏度最差方向,這樣抑制聲反饋效果較好。-dwQ gt F{
b.音柱以布置在傳聲器上方較好,一方面可以擴大聲輻射距離與范圍,另一方面可利用音柱較窄的垂直指向性,抑制聲反饋。圖8-9示出了音柱與傳聲器的兩個位置關系。圖(a)中,音柱安裝較低,且與傳聲器成水平平齊狀態(tài),由于音柱的水平指向性較寬,對傳聲器影響大,極易引起聲反饋。圖(b)中音柱置于傳聲器前上方,顯然對抑制聲反饋有利。fZ%d"`:t'w
圖8-9 音柱與傳聲器的位置關系2k{ f!I)sTvG
(4)利用頻率均衡技術抑制聲反饋
;B ocLu+[ 對于室內聲場,擴聲系統的傳輸響應不但與音箱的直達聲場有關,而且與廳堂本身的物理特性有關,有時單靠處理音箱與傳聲器的位置不能完全奏效。例如,在低頻段,聲波波長較長,音箱低頻輻射無指向性。再如,聲反饋系數的相位與聲源同相時,也極易產生自激,出現嘯叫。此時,可以在擴聲音響系統中插入均衡器,利用頻率響應的均衡技術,抑制聲反饋傳輸響應的峰值,提高系統的傳聲增益。采用頻率響應均衡技術不但可以抑制聲反饋,而且還能改善廳堂的音質,提高擴聲的豐滿度、清晰度和自然度。me7eY Z
為了在擴聲系統中控制房間傳輸響應的不規(guī)則性,可以先使擴聲系統自激,并測量該系統在廳堂內的對語言、音樂質量影響較大的每一個自激頻率,然后利用插入系統的均衡器,將其精確地調諧到每一個自激頻率,增加足夠的阻尼來保證所需增加的增益,而不產生自激。調試過程中,還會產生新的自激頻率,此時還要重復上述過程,直到系統傳聲增益達到所需指標。
0ivn r`/qHW1g]C4q 通常在房間傳輸響應上有多個自激頻率,而且沒有規(guī)律,這就需要作反復細致的調試。近年來,實時分析儀逐漸普及,調整時觀察方便,調試直觀,總的音色平衡容易掌握,經過反復調整,可以提高系統的傳聲增益。6S;A _i2:CI
(5)利用移頻法降低聲反饋
}]C;L}#p 利用移頻法降低聲反饋的基本思想是采用偏移頻率的方法去破壞反饋聲與原始信號的同相條件,抑制系統的自激振蕩。在擴聲系統中,插入移頻器,使音箱的輸出信號相對于傳聲器信號的所有頻率都偏移一個適量,這種方法可以有效地抑制聲反饋并降低頻率畸變和再生混響干擾。K*XI C3w5Swm
當擴聲系統沒有頻移時,回路增益極大值超過0dB系統就會產生自激。因此系統增益的最大允許值取決于傳輸響應的極大值,相應于回路增益的極大值必須低于0dB,否則系統不穩(wěn)定。@9p[{0Y Ua UQ
插入移頻器后,系統的穩(wěn)定性不再取決于回路增益的極大值,而決定于傳輸響應的平均增益,只要平均增益低于0dB,系統是穩(wěn)定的。因此,移頻法允許擴聲系統增加的增益等于頻率響應上極大增益與平均增益的差值。最佳頻移量等于傳輸響應上各波峰和相鄰谷之間的平均距離,因為此時增益峰值所產生的多余能量會迅速地在谷值處被“吸收”。實踐證明,最佳頻移量與廳堂的混響時間T60有關,約為1/T60。更大的頻移雖然也能增加擴聲系統的增益,但是,當頻移量超過7Hz后,將會影響音質。5f qX;g!Q TX
設定擴聲系統的工作頻率范圍為B。那么,當BT60>5000條件下,擴聲系統插入移頻器后,其穩(wěn)定增益的增量ΔG應為:
M%f`_o*n7qon ΔG = 10Lg(Lg(BT60/2(2))+6.3
)ujI9|7l.Wk 實現移頻的方法有好幾種,已經做成移頻器的是單邊帶調制方法和基本頻帶偏移法。
+wY%P2v+Nwjn 單邊帶調制法,是使信號經過調制和解調,如果兩個載頻保持給定的頻偏,就可以使輸出信號在頻率軸上移動。
'H0Kl(g4^k4wJ 基本頻帶偏移法,是將信號通過一個分相網絡,給出兩個相位彼此相對偏移90度的信號,通過旋轉變壓器的兩個正交初級繞組,利用變壓器的旋轉輸出,而獲得頻移量。 {;g%}i~L:u%Q
帶有移頻器的擴聲系統,在聲反饋接近自激時有一個過渡過程,這種現象對于簡單的聲反饋系統特別明顯。在過渡過程內,擴聲系統量已不穩(wěn)定,但不會突然起振,這對擴聲系統的使用和維護是有利的。*a2`V8_Z0W
(6)利用調相法改善聲反饋
c4u4x"d`:HQy x 引起聲反饋的主要因素在于聲反饋系數及其相位,如果擴聲系統參數不變,那么相位是決定系統是否產生自激的唯一條件。在擴聲系統內插入一個連續(xù)按簡單周期函數變化的調相設備或頻率調制設備,使得反饋信號相位與主通道信號相位得到偏離,破壞系統自激條件,改進系統的穩(wěn)定性。!X-t$O2w^6?d
調相設備的相位旋轉器由阻容式電橋電路組成,變化其中一個參數,可使輸出電壓的相位均勻變化。改變可變電阻值,R數值從0變至∞時,輸出電壓與輸入電壓之間的相位變化從0°變化至180°。在插入相位旋轉器的擴聲系統中,相位偏差值在140°范圍內具有最大的穩(wěn)定度,這時,允許擴聲系統增加的增益為7~8dB。另外,相位變化的頻率對相位旋轉器的有效性影響很大,在聽眾沒有覺察到干擾時,相位變化頻率的最大允許值為1~4.5Hz。]g"nh-w#G,[ j|
頻率調制設備是電子式調相器,當相位調制指數為1.4~2.4,相位調制頻率為1Hz時,則可以使擴聲系統的系統增益提高4dB,用這種調相器抑制聲反饋的特點是可感覺到的畸變很小,尤其適用于音樂擴聲系統
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