Vid drift av professionella ljudsystem är akustisk återkoppling ett vanligt och mycket destruktivt problem. Det visar sig som ett hårt tjutande eller tjutande ljud, som inte bara allvarligt påverkar lyssningsupplevelsen utan också kan skada dyra högtalarelement. Grundorsaken till detta fenomen ligger i bildandet av en sluten akustisk slinga mellan högtalaren (utgången) och mikrofonen (ingången): mikrofonen tar upp ljudet som sänds ut av högtalaren, signalen förstärks av systemet och sänds ut igen från högtalaren, bara för att fångas upp en gång till av mikrofonen... Denna cykel upprepas och förstärks kontinuerligt och förstärks den specifika signalen. frekvenser. Så småningom går systemet in i ett instabilt tillstånd, vilket producerar det obekväma tjutet.
För att effektivt lösa detta ihållande problem, integrerar moderna digitala ljudprocessorer ofta avancerad feedback-eliminering/undertryckningsfunktion. Dess kärnmål är att noggrant identifiera och eliminera signalenergin inom återkopplingsvägen, säkerställa systemstabilitet och förbättra taluppfattbarhet och musiktrohet. Dess arbetsprincip innefattar i första hand följande nyckelsteg:
Grundprinciper för eliminering av feedback
- Modellering av återkopplingsväg (systemidentifiering):
Det första steget för en feedback-eliminator är att identifiera och modellera hela den akustiska återkopplingsvägen från högtalaren till mikrofonen. Denna väg inkluderar högtalarens respons, rummets akustiska egenskaper (såsom efterklang och stående vågor), mikrofonens egenskaper och deras relativa positioner.
Moderna digitala processorer använder vanligtvis adaptiva algoritmer. Genom att injicera specifika testsignaler (som rosa brus eller sinusvep) i systemet eller använda själva programsignalen analyserar de korrelationen mellan ingången (mikrofon) och utsignal (högtalarreferenssignal) i realtid-, och konstruerar dynamiskt en exakt modell av återkopplingsvägen. Denna modell är i huvudsak ett digitalt filter som simulerar egenskaperna hos den verkliga akustiska återkopplingen.
- Adaptiv filtrering och referenssignal:
Baserat på den etablerade återkopplingsvägmodellen genererar processorn internt ett adaptivt filter. Kärnuppgiften för detta filter är förutsägelse: det förutsäger vilken signal som skulle produceras vid mikrofoningången om den aktuella referenssignalen (dvs. den ideala signalen som skickas till högtalarna, bearbetad men *innan* återkoppling läggs till) skulle passera genom den faktiska akustiska återkopplingsvägen.
Det adaptiva filtret jämför kontinuerligt sin förutsägelse (den förutsagda återkopplingssignalen) med den faktiska mikrofoninsignalen. Skillnaden mellan dem (kallad felsignal) driver den dynamiska-realtidsjusteringen av filtrets parametrar. Målet är att få den förutsagda återkopplingssignalen att oändligt approximera den faktiska återkopplingskomponenten som ingår i mikrofonsignalen. Denna process kräver extremt hög beräkningshastighet och precision.
- Exakt annullering av återkopplingssignalen:
När väl det adaptiva filtret noggrant kan simulera återkopplingskomponenten i mikrofonsignalen, genererar processorn en utsläckningssignal som är lika i amplitud men motsatt i fas (180 grader ur fas).
Denna inverterade signal överlagras i realtid- på den ursprungliga mikrofonens insignal. Genom exakt fasinversion och amplitudmatchning avbryts eller undertrycks återkopplingssignalkomponenten effektivt vid källan (innan insignalen går in i processorns bearbetningskedja). I slutändan hanterar processorn i första hand den önskade rena källsignalen (röst, instrument, etc.), vilket kraftigt minskar energin som orsakar ylande.
- Dynamisk spårning och-realtidsanpassning:
Den akustiska miljön är dynamisk. Till exempel kan människor i rörelse, dörrar eller fönster som öppnas/stänger, föremål som flyttas och även förändringar i temperatur och luftfuktighet göra att återkopplingsvägen från högtalare till mikrofon ändras.
Därför måste feedback-eliminatorn vara mycket-realtid och anpassningsbar. Den måste kontinuerligt övervaka felsignalen och dynamiskt uppdatera det adaptiva filtrets parametrar därefter. Detta säkerställer att modellen alltid håller jämna steg med förändringar i den aktuella akustiska miljön och bibehåller optimal återkopplingsdämpning. Denna "inlärning" och "justering"-process slutar aldrig under systemets drift.
Utbredda tillämpningar av teknik för eliminering av feedback
Tack vare dess avgörande roll för att stabilisera system och förbättra ljudkvaliteten används teknik för eliminering av feedback i stor utsträckning i olika scenarier som kräver hög-ljudförstärkning:
- Liveframträdande:På konserter, teatrar och olika scener, där det finns många mikrofoner, höga förstärkningskrav och komplexa, föränderliga akustiska miljöer, är eliminering av feedback en viktig teknisk barriär som säkerställer smidiga framträdanden och förhindrar störande plötsliga tjut som stör den konstnärliga presentationen.
- Konferens- och föreläsningssalar:I mötesrum, auditorier och klassrum är tydlig och begriplig talöverföring av största vikt. Återkopplingseliminering gör att systemet kan arbeta säkert med högre förstärkningar, vilket avsevärt förbättrar taluppfattbarheten och Gain Before Feedback (GBF), vilket säkerställer att varje lyssnare kan höra talaren tydligt.
- Sändning och inspelning:I professionella ljudproduktionsmiljöer som radiostudior, TV-studior och musikinspelningsstudior är allt mindre brus eller tjut oacceptabelt. Teknik för eliminering av feedback hjälper till att upprätthålla ren inspelnings- och sändningssignalkvalitet, undvika oönskade störningar och höja den professionella standarden på arbetet.
- Installerade och bärbara PA-system: Detta inkluderar lokaler för fast installation som kyrkor, auditorier och hotellbalsalar, såväl som scenarier som KTV-rum, reseguidekommentarsystem och bärbara talsystem. I dessa applikationer förenklar tekniken för eliminering av feedback avsevärt systeminstallationen, förbättrar användarvänligheten och slutanvändarens-hörningsupplevelse, vilket säkerställer att ljudet är klart, stabilt och fritt från tjut.
Sammanfattning
Funktionen för eliminering av återkoppling inom digitala ljudprocessorer, som använder sofistikerade algoritmer för att modellera den akustiska återkopplingsvägen i realtid- och använder adaptiv filtrering för att generera omvända signaler för exakt utsläckning, är kärntekniken för att lösa tjutande problem i ljudsystem och säkerställa systemstabilitet och ljudrenhet. Den spelar en oumbärlig roll i liveframträdanden, konferenser, föreläsningar, sändningar, inspelningar och olika scenarier för ljudförstärkning. Det är en viktig "säkerhetsgaranti" och "kvalitetssäkring" komponent i moderna professionella ljudsystem.
Produktrekommendation
https://www.tendzone.net/audio-processor/web-baserade-ljud-processorer/ai-ljud-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/fixed-audio-processors/dante-dsp.html
