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評(píng)測報(bào)告

科普 | 演出時(shí)麥克風(fēng)為何會(huì)“嘯叫”？

今天要來談?wù)劇皣[叫”這件事。什么是“嘯叫”？我們常常在戶外看見人們拿著擴(kuò)音器推銷或講話。當(dāng)麥克風(fēng)一開，人還沒說話，喇叭突然一陣尖銳的唧唧叫，尖銳的噪音頓時(shí)讓人耳朵刺痛，這個(gè)現(xiàn)象便是“嘯叫”。


01




為什么會(huì)產(chǎn)生“嘯叫”





英文叫feedback，中文稱為 "回授"，也有人翻譯成 “嘯叫”。原因簡單來說是因?yàn)槁曇敉高^擴(kuò)音系統(tǒng)放送后，又被收音設(shè)備，如麥克風(fēng)接收，如同下圖所描繪：聲波經(jīng)過這樣的傳送形成一種重復(fù)循環(huán)的回路，過程中因著現(xiàn)場環(huán)境因素， 某些頻率被不斷強(qiáng)化，最后而產(chǎn)生極大的噪音。有時(shí)是高音，有時(shí)是低音。



現(xiàn)場擴(kuò)聲中的典型麥克風(fēng)嘯叫回路






02




影響麥克風(fēng)嘯叫的因素





1、麥克風(fēng)信號(hào)的增益



對麥克風(fēng)信號(hào)應(yīng)用過多的增益會(huì)增加嘯叫的風(fēng)險(xiǎn)。增益對于增強(qiáng)麥克風(fēng)信號(hào)使其以合理的電平通過揚(yáng)聲器播放至關(guān)重要。在現(xiàn)場擴(kuò)聲的情況下，麥克風(fēng)信號(hào)要經(jīng)過兩個(gè)增益級(jí)：


? 麥克風(fēng)電平到線路電平（在混音器或其他音頻設(shè)備的麥克風(fēng)輸入處應(yīng)用增益）。

? 線路電平到揚(yáng)聲器電平（應(yīng)用增益，以便信號(hào)足夠強(qiáng)以正確移動(dòng)揚(yáng)聲器振膜）。



應(yīng)首先設(shè)置增益，以使信號(hào)不失真（無削波）。然后，找到音響系統(tǒng)中麥克風(fēng)的嘯叫前增益，將增益降低到嘯叫前增益閾值以下的安全量。





2、揚(yáng)聲器的音量


與適當(dāng)?shù)脑鲆娣旨?jí)類似，揚(yáng)聲器的響度或音量在麥克風(fēng)嘯叫中起著重要作用。


“揚(yáng)聲器的音量”實(shí)際上與放大麥克風(fēng)后增益信號(hào)有關(guān)。假設(shè)所有級(jí)別都正常并且麥克風(fēng)混合良好，但仍然出現(xiàn)麥克風(fēng)嘯叫。在這種情況下，揚(yáng)聲器的總音量對于聲學(xué)空間來說可能太高，應(yīng)該降低以幫助減少或消除麥克風(fēng)嘯叫的風(fēng)險(xiǎn)。



3、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器之間的距離


麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器之間的距離是嘯叫前增益的關(guān)鍵因素。對于手持式麥克風(fēng)來說，這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)樗鼈兣c最近揚(yáng)聲器的距離經(jīng)常發(fā)生變化。


基本上，麥克風(fēng)距離播放源（主要指揚(yáng)聲器）越近，該播放源的聲波就越強(qiáng)。更強(qiáng)的聲波會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的麥克風(fēng)信號(hào)。這就是麥克風(fēng)嘯叫的原因。




4、麥克風(fēng)的指向性


指向性告訴我們麥克風(fēng)對聲音最敏感的方向。

心形指向圖

具有心形指向性的麥克風(fēng)是迄今為止現(xiàn)場擴(kuò)聲中最常用的麥克風(fēng)。它們提供出色的聲源隔離和相對較高的嘯叫前增益。

心形指向性是單向的。對軸上聲音最敏感（0°）；對側(cè)面不太敏感（大約 -6 dB @ 90° 和 270°），并且在其后部（180°）有一個(gè)零點(diǎn)。


從上圖可以看出，心形麥克風(fēng)的后零點(diǎn)可以有效地抑制來自折返式監(jiān)聽器的聲音。在上述場景中，心形麥克風(fēng)可降低嘯叫風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保留麥克風(fēng)指向（遠(yuǎn)離折返監(jiān)聽器和揚(yáng)聲器）的靈敏度。


如果我們將全指向麥克風(fēng)放置在上圖中的麥克風(fēng)支架上，將出現(xiàn)更大的麥克風(fēng)嘯叫可能性。這是因?yàn)槿赶螓溈孙L(fēng)的后部與前部（以及所有其他方向）同樣敏感。因此，全指向麥克風(fēng)會(huì)出現(xiàn)更大的嘯叫風(fēng)險(xiǎn)。





5、物理空間的大小和形狀

房間的大小、形狀甚至邊界材料（地板、墻壁和天花板）都會(huì)影響麥克風(fēng)產(chǎn)生嘯叫。


房間越小，聲音反射就越強(qiáng)。即使麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器放置在理想位置，強(qiáng)烈的反射也會(huì)增加嘯叫的風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)槁暡軌驈妮^近的表面反射并在到達(dá)麥克風(fēng)之前傳播更短的距離。


由于聲波會(huì)從表面反射，因此房間的形狀對于麥克風(fēng)嘯叫也很重要。房間越是正方形或長方形，駐波（波長等于兩個(gè)平行邊界長度的聲波頻率）就越強(qiáng)。


駐波會(huì)導(dǎo)致房間內(nèi)的頻率增強(qiáng)，并會(huì)增加相同頻率下的嘯叫風(fēng)險(xiǎn)。最后，邊界的材料對于麥克風(fēng)嘯叫很重要。與具有反射表面的房間相比，具有吸收隔音表面的房間出現(xiàn)麥克風(fēng)嘯叫問題的可能性較小。





6、麥克風(fēng)的靈敏度


靈敏度等級(jí)告訴我們在給定的聲壓級(jí)下麥克風(fēng)的輸出信號(hào)有多強(qiáng)。


基本上，麥克風(fēng)的靈敏度越高，達(dá)到線路電平所需的增益就越少。因此，在所有其他條件相同的情況下，敏感的麥克風(fēng)比不太敏感的麥克風(fēng)更容易出現(xiàn)嘯叫。






7、麥克風(fēng)的頻率響應(yīng)


麥克風(fēng)的頻率響應(yīng)在嘯叫中起著很大的影響。電容式麥克風(fēng)通常具有平坦的頻率響應(yīng)，并且可以拾取較寬的頻率范圍。從理論上講，這使得它們對整個(gè)可聽頻譜上的麥克風(fēng)嘯叫更加敏感。


電容麥克風(fēng)頻響


具有彩色頻率響應(yīng)的麥克風(fēng)通常無法覆蓋整個(gè)可聽頻率范圍。從理論上講，這使得它們不太容易受到麥克風(fēng)嘯叫的影響。


然而，彩色麥克風(fēng)通常對某些頻率比其他頻率更敏感。這些頻率增加的頻段使它們比平面麥克風(fēng)更容易受到這些頻率的反饋影響。