为什么会专门提啸叫这个话题?有三方面原因。
一,导致扩声啸叫原因非常多,很多经验丰富的研究人员都未完全弄清。很多扩声工程,特别是话筒较多的会议
扩声,到最后主要问题便是解决啸叫问题。
二,扩声啸叫导致烧毁音箱和功放,和对听觉的伤害,比想像的严重许多。
三,啸叫话题,还带出了音箱特性、音箱和功放如何匹配的话题。
在音响扩声领域,啸叫是一个异常难解的题。尽管调音师十分小心,但即便在很多重要的场合,都还反复出现啸叫问题。啸叫形成的原因是,话筒拾取声源信号,放大后从音箱发出的声音,部分又反馈到话筒,与原来的声源叠加,在 反馈足够强等一定条件下形成自激振荡(声反馈),即产生啸叫。
为分析啸叫的危害,先从音箱特性和音箱与功放的匹配说起。
大家常见的二分频音箱,高音扬声器单元尺寸比低音扬声器单元要小很多,这是为什么呢?很多人认为,我们人 类听的声音里面,高频能量本来就只占少数,因此高音扬声器单元就比较小。这是很多人直观的认识,可惜是错的。
事实上,声音的高频能量和低频能量都差不多,这用声学仪器很容易测到。但高音扬声器单元振膜的振动速度快,比低音的快十倍左右,因此推动的空气分子所获得的动能会多很多,也就是说,高音扬声器单元只需要推动少量的空气,就能获得跟低音扬声器单元一样的空气动能,因而高音扬声器单元体积比低音扬声器单元小很多,音箱的功率也只有约三成消耗在高音扬声器单元上,约七成消耗在低音扬声器单元上。
音箱与功放应怎样匹配呢?尽管这是老生常谈的话题,但弄错的仍不在少数。
功放的输出功率是按正弦波计算的。音箱的承受功率是按粉红噪声计算的。正弦波的峰值因素是1.4,而粉红噪声按规定选2。折算成功率,功放的功率是音箱的2倍,才能得到最佳匹配。例如一只100W的音箱,最佳是配200W的功放。很多技术人员给音箱配1~1.5倍功率的功放,也是可行的,要注意的是,如果感觉声音不够大,请不要继续开大音量,下面分析原因。
在功放输入信号太大、啸叫等情况下,功放会产生削波输出,会有大量谐波产生,按傅立叶分析,上述200W的功放会输出200W至400W,而且大多数是高频成分。200W的功放输出400W,功放本身可能烧毁,时间不需要太长。高达400W的功率送到100W的音箱,烧毁也很容易。100W的音箱,高音扬声器单元只能承受30W,异常时高达400W的功率主要是高频成分,所以高音单元很容易就损坏了,很多时候高频成分的频率已经靠近人类的听觉上限,还没感觉多大声音,磁路还发热,高音音圈就已经烧掉。
高达400W功率的高频送给30W的高音单元,其音频成份十分难听,音量非常大,会引起客人不满,严重时会伤害人的听力,在很多商业场合造成恶劣影响。
长期以来,研究人员都在想办法消除啸叫。现有改善啸叫的设备有不少,例如加入均衡器、反馈抑制器、移频器等,但即使全部用上,也只能改善十来个分贝而已。在方法上,还可以用调整音箱和话筒位置、使用强指向性的音箱和话筒(但又与声场均匀度相矛盾)、改善建筑声学等措施。鲜为人知的是,如果使用了品质不佳的音箱和话筒,特别是失真大、谐波多、频响曲线差的产品,会令啸叫的情况更糟糕。
搞定了啸叫,就为一个优秀的扩声工程奠定了基础。
远播企业产品线上,有能防止音箱损坏的功放,也有拒绝超功率输入的音箱,供给被啸叫或异常情况烧设备到怕了的用户选用。