Что такое подавитель обратной связи
Подавители обратной акустической связи
Самовозбуждение в системах звукоусиления (“feedback”).
Рис. 1. Схема системы звукоусиления.
Причиной самовозбуждения является нелинейность частотных характеристик всех компонентов системы звукоусиления:
На рисунке 2 приведен пример суммарной частотной характеристики системы звукоусиления помещения.
Рис. 2. Суммарная частотная характеристика системы звукоусиления
Самовозбуждение (“feedback”) в первую очередь возникает на частотах, совпадающих с “горбами” суммарной частотной характеристики (в данном примере частоты: 63 Гц; 300 Гц; 790 Гц; 3200 Гц и 9300 Гц). Такие частоты часто называют доминирующими частотами.
При подъеме общего коэффициента усиления системы звукоусиления начало самовозбуждения (генерации) проявляется в виде “позванивания” на одной из наиболее вероятной (доминирующей) частоте самовозбуждения и далее происходит лавинообразный рост амплитуды сигнала на этой доминирующей частоте. В громкоговорителях слышен вой и свист, который уменьшается и исчезает совсем при уменьшении коэффициента усиления.
Для борьбы с самовозбуждением системы звукоусиления используются специальные звуковые приборы – подавители обратной акустической связи (в англ. языке можно встретить различные названия: feedback suppressor, feedback eliminator и т.п., но всегда присутствует ключевое слово feedback в названии прибора).
Подавители обратной акустической связи.
Принцип действия большинства подавителей обратной акустической связи основан на уменьшении коэффициента усиления отдельных доминирующих частот (частот, совпадающих с “горбами” суммарной частотной характеристики звукового тракта), на которых вероятно возникновение самовозбуждения.
Для уменьшения коэффициента усиления доминирующих частот суммарной частотной характеристики системы звукоусиления используются заграждающие (режекторные) фильтры высокой добротности (1/10…1/5 октавы). Такие узкополосные фильтры позволяет снизить до минимума искажения, вносимые подавителем.
Рис. 3. АЧХ заграждающего фильтра.
Подавители обратной акустической связи существую и в виде отдельных устройств, и виде функциональных блоков, встроенных в цифровые звуковые процессоры. В обоих случаях, подавитель – электронный (цифровой) блок, имеющий набор управляемых заграждающих фильтров и систему управления.
Подавитель устанавливается между микрофоном и усилителем мощности системы звукоусиления.
Рис. 4. Схема системы звукоусиления с подавителем.
При обнаружении первых, еще не заметных на слух, признаков возникновения самовозбуждения (позванивание, еще до начала лавинообразного роста амплитуды), система управления определяет частоту возникновения самовозбуждения и включает один из заграждающих (режекторных) фильтров. При возникновении самовозбуждения на другой частоте, подключается следующий соответствующий ей фильтр и т.д. (рисунок 5б).
Подавитель отслеживает и подавляет пики (доминирующие частоты), расширяя динамический диапазон звуковой системы. Однако при дальнейшем повышении общего уровня усиления системы количество доминирующих частот резко возрастает и процесс их подавления теряет смысл. Поэтому необходимо снижать общий уровень усиления или изменять взаимное расположение микрофонов и громкоговорителей.
Рис. 5. Иллюстрация работы системы звукоусиления с подавителем.
Процесс работы подавителя обратной акустической связи описан в значительной мере упрощенно (исключительно для понимания физики процесса), реально система управления может иметь гораздо более сложные алгоритмы работы, например: плавное подключение фильтров, изменение ширины каждого фильтра, изменение глубину подавления каждого фильтра и т.п.
Большинство цифровых звуковых процессоров имеют встроенные подавители обратной акустической связи. Как правило, такие подавители полностью автоматические, вмешательство в их работу (включая настройку) не предполагается.
На рисунке 6 представлено меню управления подавителя обратной акустической связи (AFC – Acoustic Feedback Cancellation) цифровых звуковых процессоров Tendzone серий SOLON и TYCHO.
Рис. 6. Меню управления подавителем Tendzone.
На рисунке изображено меню управления цифровым звуковым процессором Tendzone, НО отладочной версии ПО. На рисунке видны результаты работы системы управления подавителя обратной акустической связи: первые пять заграждающих фильтров настроены должным образом.
На рисунке видно, что управление гораздо шире: можно задавать различные типы фильтров, задавать количество, ширину и т.п. Но в рабочих версиях это недоступно, чтобы не усложнять работу по настройке системы.
Если требуется управление настройкой и работой подавителя обратной акустической связи вмешательство, то можно использовать подавители, выполненные в виде самостоятельных приборов. Такие подавители имеют более широкие возможности для настройки и управлению, но требуют более детальных знаний и глубокого опыта.
Невольно возникает вопрос: почему у цифровых звуковых процессоров такое убогое управление подавителем обратной акустической связи? Да потому, что у цифровых звуковых процессоров, кроме подавителя масса других не менее простых приборов обработки звука. Глубоко управлять всеми эти приборами очень и очень сложно. Простому пользователю разобраться невозможно.
Функции слуховых аппаратов. Часть 1. Подавление обратной связи
Часть 1. Подавление обратной связи
Под обратной связью в принципе понимают возвращение выходного сигнала на вход той же самой системы (Рис. 1). При этом следует различать положительную обратную связь и отрицательную обратную связь (Рис. 2).
Если эти условия соблюдаются, то новый входной сигнал становится сильнее, чем старый, и вновь усиливается. Таким образом, система «раскачивается» довольно сильно и входит в состояние самовозбуждения, сопровождаемого всем известным свистом. При этом свист всегда возникает на той частоте, на которой слуховой аппарат имеет максимальное усиление. Выходной уровень свиста обратной связи всегда представляет собой уровень насыщения на данной частоте. В результате система передачи становится нестабильной.
При отрицательной обратной связи положение по фазе выходного и входного сигнала является противоположным, сдвиг фазы составляет 180°. При этом входной сигнал уменьшается на величину выходного сигнала обратной связи. Хотя усиление при этом снижается, система передачи становится более стабильной. Если оба сигнала имеют одинаковую величину, то входной сигнал погашается.
Виды самовозбуждения
Акустическое самовозбуждение
Акустическое самовозбуждение – самый известный и чаще всего встречающийся вид обратной связи в слуховых аппаратах. При этом выходной сигнал телефона воздушным путем возвращается на вход микрофона. Если сдвиг фазы равен 0°, а приглушение небольшое или полностью отсутствует, то возникает положительная обратная связь и слуховой аппарат начинает свистеть (Рис. 3).
Механическое самовозбуждение
Его вызывают механические вибрации. Сила, с которой колеблется мембрана телефона, действует на корпус телефона. Опоры приглушают эти колебания. И все же часть их может передаваться на корпус слухового аппарата. В ходе дальнейшего процесса они передаются на микрофон (Рис. 4).
Электромагнитное самовозбуждение
Оно в большинстве случаев возникает при активированной телефонной катушке. Ток, который протекает через телефон и его схему, генерирует электромагнитное поле. Если этот сигнал принимает телефонная катушка, то он попадает в цепь обработки сигнала и тем самым снова усиливается. При этом замыкается цепь обратной связи (Рис. 5).
Методы подавления положительной обратной связи
Подавление путем снижения усиления
Подавление с помощью полосно-заграждающего фильтра
Полосно-заграждающий фильтр (notch-filter) приглушает определенный частотный диапазон (Рис. 6). Как ширину фильтра, так и глубину заграждения можно настраивать, так что этот фильтр может использоваться для наивысшей точки кривой усиления. В этом месте можно так настроить приглушение, что усиление не будет достигать критического значения самовозбуждения. Этот метод не влияет на остальной частотный диапазон передачи, который можно оптимально использовать.
Подавление путем противофазы
Основной принцип этого метода состоит в том, что возникающий сигнал положительной обратной связи нейтрализуется с помощью идентичного, но инверсированного (сдвинутого по фазе на 180°) сигнала (Рис. 7). Существенное преимущество этого метода по сравнению с возможностями, описанными выше, заключается в том, что здесь не возникает потеря усиления. Разборчивость речи и тембр звучания сохраняются почти в полном объеме. И все же этот метод создает принципиальные проблемы, которые слуховой индустрии приходится решать разными способами. Входной сигнал, напоминающий сигнал обратной связи (например, звук флейты), может быть ошибочным образом распознан слуховым аппаратом как положительная акустическая обратная связь. Это приводит к генерированию противофазного сигнала с целью нейтрализации. Когда звук флейты меняется, то сигнал противофазной нейтрализации не может следовать за ним мгновенно, а потому становится слышимым в качестве артефакта. Это означает, что стационарные тональные входные сигналы тоже будут подавляться.
Подавление путем фазового сдвига
Когда система определяет склонность к самовозбуждению, слуховой аппарат выполняет временной сдвиг между входным и выходным сигналом, при этом между обоими сигналами настраивается сдвиг фазы (Рис. 8). Так система не сможет «раскачаться», и свист самовозбуждения не возникает.
Подавление путем частотного сдвига
В этом случае подавление обратной связи происходит путем сдвига выходного сигнала на несколько герц (Рис. 9). При этом между входом и выходом слухового аппарата образуются разные сигналы, что снижает склонность к самовозбуждению.
Вместо заключения
Так как у каждого из этих методов имеются свои достоинства и недостатки, а современные чипы слуховых аппаратов имеют высокую расчетную мощность, производители для надежности обычно используют в своих изделиях даже не один, а несколько методов подавления обратной связи в том или ином сочетании, создавая сложный алгоритм обработки сигнала. Но эти подробности мы оставим за рамками данной статьи. Темой следующего материала станут методы подавления шума в слуховых аппаратах.
Борьба с акустической обратной связью
Наверняка каждый, кто пользовался радиомикрофоном, да и обычным проводным тоже, рано или поздно сталкивался с эффектом резкого и неожиданного гула возникающего в акустических системах при расположении вокалиста или ведущего с микрофоном в руке на определенном небольшом расстоянии от колонок. Это паразитный эффект носит название акустической обратной связи или «самовозбуждения». Мы решили уделить этому вопросу отдельное внимание в данной статье. (Первую часть статьи читайте здесь).
Физика процесса такова – звук, попадая в микрофон, преобразуется в электрический сигнал, который, обработанный и усиленный, подается в акустические системы. Акустика преобразует электрический сигнал обратно в звуковые колебания. Если микрофон расположен относительно недалеко от колонок, то эти звуковые колебания снова могут быть преобразованы в электрический сигнал, повторно усилены и снова поданы на акустику… Как вы понимаете этот процесс будет продолжаться бесконечно, и довольно быстро уровень помех достигнет максимального и вызовет дискомфорт у слушателей.
По счастью такой эффект самовозбуждения возникает не всегда. И избавиться от него можно довольно простыми способами – например, расположить вокалиста или ведущего позади акустических систем направленных в зал. У этого решения есть и свои минусы, связаны они как раз, с тем, что звуковые колебания, генерируемые акустикой, направлены от вокалиста в зал. Из-за этого, звук, который слышит вокалист, немного изменяется по частоте. То есть исполнитель слышит звук другого тона, чем слушатели. Пример из жизни – автомобиль, двигающийся с сиреной. Когда он движется к вам сирена одного тона, а когда уже проехал – другого. Невольно вокалист начинает подстраиваться под тот звук, который слышит, а слушателям кажется, что он поет фальшиво. И тут мы начинаем бороться со следствием нашей попытки недорогого решения проблемы самовозбуждения, используя дополнительное оборудование – так называемую мониторную линию. Проще говоря – это акустические системы, задачей которых является то, чтобы обеспечить вокалиста звуком правильной частоты. Естественно все это сильно удорожает стоимость проекта, даже если брать звуковое оборудование в аренду.
Но даже если не принимать во внимание ценовой вопрос, не всегда технически есть возможность расставить оборудование и выступающих правильно. Особенно это актуально для неподготовленных помещений, куда как раз и заказываются прокат звуковой аппаратуры. Выше мы говорили о том, что звуковой сигнал после микрофона не только усиливается, но и обрабатывается. Крайне удачно так же, что физические характеристики помещений и оборудования вызывают самовозбуждение только на нескольких частотах, а не на всем звуковом диапазоне частот от 0 до 20000Гц. Благодаря этому мы можем использовать устройства фильтрующие частоты, на которых возникает акустическая обратная связь и полностью избавиться от этого эффекта.
Одним из таких устройств является DSP (Digital Signal Processor). У предлагаемого нами устройства DSP Behringer SHARK DSP110 имеется широкий арсенал возможностей по обработке микрофонных и линейных аудиосигналов, как сбалансированных, так и небалансных. Принцип работы устройства таков: предварительно, на sound-cheсk’е, до мероприятия можно настроить профиль частот подлежащих фильтрации. Прибор создает этот профиль в автоматическом режиме, пользователю нужно лишь включить режим обучения и спровоцировать самовозбуждение в аудиотракте. После завершения создания профиля тракт готов к работе – практически со 100% вероятностью вы и ваши слушатели не услышите эффекта обратной связи.
Совместно с цифровыми процессорами следует использовать микрофоны с направленной диаграммой чувствительности, имеющие кардиоидную характеристику, они обладают наибольшей чувствительностью по направлению вдоль оси микрофона. Это дает возможность отделять нужный звук от помех. Существуют варианты: суперкардиоиды и гиперкардиоиды, которые обладают меньшими углами, чем кардиоиды и сильнее отсекают лишние призвуки. При правильном использовании, они позволяют получить более фокусированный съем звука с меньшим количеством помех.
Обратная связь микрофона: как ее избежать? Добавлено: Янв 10, 2020
Звук обратной связи в акустике способен схватиться за уши любого: артиста, техников и целый зал слушателей. Особо достается звукорежиссерам. Именно их принято ругать за высокочастотный шум и вопрошать с укором: «Как ты это допустил?» Все понимают, что во время шоу ни у кого нет цели повредить уши зрителей или акустическую систему зала. Но случается всякое. Для этого мы собрали рекомендации для артистов и звукорежиссеров, чтобы избежать возникновения обратной связи или минимизировать ее.
Что такое обратная связь микрофона?
Обратная связь возникает, когда акустическая система и микрофон рециркулируют звук несколько раз и продолжают усиливать определенный диапазон частот. Причина: ни микрофон, ни драйверы колонок не имеют абсолютно ровной АЧХ в реальной работе. Если микрофон при повышении четкости «пикует» на 6 кГц, и вы применили кривую эквалайзера «улыбка» для акустической системы, то оба этих устройства усиливают высокие частоты.
Когда вы говорите в микрофон, акустическая система воспроизводит сигнал, который также снимается микрофонами и усиливается. Поскольку этот звук часто является отражением от поверхности в помещении, он возникает позже, чем исходный сигнал, и процесс может повторяться несколько раз.
Но это не самая большая проблема. Помещение, где вы работаете, также создает определенные частоты в зависимости от его геометрии. Это так называемые комнатные моды или акустические резонансы. Они вычисляются на основе длины, высоты и ширины помещения. Чем ближе форма помещения к кубу, тем больше эффект: каждое измерение накапливает энергию на определенной частоте, и, если они одинаковы, эта частота может резонировать достаточно громко. Комната, представляющая собой куб 5х5х5, будет накапливать 34 Гц и октавы этой частоты (68 Гц и 136 Гц).
Формула расчета довольно простая. Разделите скорость звука в метрах в секунду (≈340 м/с), на измерение комнаты в метрах, умноженное на два. Для комнаты кубической формы с измерением в 5 метров:
344 / (5 x 2) = 34,4 Гц
Это серьезная проблема, когда частоты отражений совпадают с частотами, звучащими в микрофоне и обратной связью драйвера. Они многократно увеличиваются и генерирует шум, которого мы все боимся.
Лучше предотвратить чем бороться
Лучше всего предупредить проблему до ее возникновения. В первую очередь, следует направить акустические системы в разные стороны от микрофонов и расположить исполнителя за основной акустической системой.
Имеет значение понимание характеристик микрофонов. Большинство специалистов использует направленные микрофоны: при прочих равных, кардиоидный микрофон имеет меньшую вероятность возникновения обратной связи, чем всенаправленный. Но имейте в виду, что гипер- и суперкардиоидные микрофоны, такие как Shure Beta58A или Sennheiser e935 более восприимчивы к звукам позади микрофона, поэтому не очень пригодны для начинающих пользователей в борьбе с обратной связью.
Кроме того, увеличение расстояния от рта исполнителя до микрофона фактически усугубит обратную связь, поскольку звукорежиссер будет вынужден добавить гейна для сохранения уровня сигнала. Поэтому, учите исполнителей правильно держать микрофон. Это действительно поможет в борьбе с обратной связью!
Но физику не натренируешь. Микрофоны на сцене получают сигнал от всех источников звука на сцене. Источник, который находится дальше, имеет меньшую громкость и задержку, примерно 0,34 миллисекунды на каждый метр расстояния (344 м/с, разделенный на 1000 миллисекунд = 0,34 мс/м).
Если на сцене выступают два вокалиста, оба микрофона будут «слышать» друг друга, но с задержкой между ними. Даже если один вокалист имеет меньшую громкость и задержка небольшая, произойдет некоторая гребенчатая фильтрация, что сделает частотную характеристику более рваной. Исходя из этого, большее количество открытых (неэкранированных) микрофонов на сцене увеличивает вероятность возникновения обратной связи. Способ исправить ситуацию – отключать неиспользуемые микрофоны и держать открытые микрофоны как можно дальше друг от друга.
Стоит помнить, что все направленные микрофоны обладают так называемым «эффектом близости». Из-за этого можно получить на 10–15 дБ больше выходного сигнала в низкочастотном диапазоне, при близком расположении. Если вокалист находится прямо у микрофона в помещении 6х6 метров, то система накапливает около 113 Гц избыточной энергии, и она может легко выйти из-под контроля. Использование фильтров обрезки низких частот на микшере или микрофоне может помочь контролировать эту энергию и снизить риск возникновения обратной связи.
Прозвон помещения
При накоплении избыточной энергии, эквалайзеры могут показать обрезку одной и той же частоты на большинстве каналов. Это сигнал к тому, чтобы проверить состояние изоляции помещения или «прозвонить» его. Для настройки изоляции помещения можно пригласить профессионала, но также можно использовать автоматический процессор, как например dbx DriveRack 260, способный автоматом подавлять обратную связь в случае ее возникновения.
Процесс на самом деле довольно прост и его можно выполнить самостоятельно. Большинство цифровых консолей предусматривают наличие RTA (англ. real time analyzer, анализатор спектра реального времени). Наличие RTA и графического или параметрического эквалайзера на выходе консоли позволяет проводить анализ акустического состояния помещения.
Процесс анализа стоит начать с подачи розового шума на акустику. Если возможности сгенерировать розовый шум нет, его можно скачать в свободном доступе. Розовый шум также известен как мерцательный (фликкер-шум), 1/f шум. Он является равномерно убывающим в логарифмической шкале частот. Например, мощность сигнала в полосе частот между 40 и 60 Герц равна мощности в полосе между 4000 и 6000 Герц. Спектральная плотность такого сигнала затухает на 3 децибела на каждую октаву и поэтому он подходит для анализа акустики помещения.
Затем возьмите простой измерительный микрофон, например, PreSonus PRM1, и поместите его в анализируемое место в помещении и подключите к консоли без применения эквалайзера. Проверьте RTA для канала, к которому подключен микрофон. Розовый шум подразумевает равномерное распределение энергии, поэтому, если вы видите какие-то большие пики на анализаторе, это указывает на накопление (резонанс) сигнала в комнате. Если пик приходится на частоту в 300 Гц, стоит использовать графический эквалайзер, чтобы вывести уровень на 3 дБ на этой частоте.
Выявив пробелы в акустическом пространстве помещения и исправив ситуацию насколько это возможно, выключите розовый шум. Следующим шагом является подключение микрофонов к консоли и постепенное увеличение уровня сигнала до возникновения обратной связи. Эта частота (с обратной связью) видна на RTA и ее можно будет убрать при помощи выходного эквалайзера. Если консоль не оснащена таким анализатором, его можно загрузить на мобильный телефон. При необходимости этот процесс можно повторить.
Медленно выведите главный фейдер, пока не возникнет обратная связь. Эта частота будет выделяться на RTA, и вы сможете уменьшить ее на выходном эквалайзере. Если RTA на микшере нет, можно загрузить его на телефон.
Автоматическое подавление обратной связи
Все чаще производители музыкального оборудования предусматривают дополнительную функцию подавления обратной связи. Ее использование не требует специальных знаний или умений. Например, микшерный пульт QSC TouchMix имеет автоматическую настройку помещения и фильтры подавления обратной связи. Работает это предельно просто – нажмите кнопку и прибор устраняет обратную связь при ее обнаружении. Это полезная функция для живых сетапов. Но если вы не готовы к автоматизированному удалению обратной связи, то можно использовать ее для распознавания частот и вырезки отдельных областей сигнала.
Помимо всего перечисленного, существует множество инструментов и программных приложений, которые помогут стабилизировать звуковую систему и сделать ее менее подверженной обратной связи.
Подавитель обратной связи
Акустическая обратная связь (feedback, «заводка», «свист» в колонках) — это, пожалуй, главная проблема в системах звукоусиления, где источник сигнала находится в непосредственной зоне озвучивания громкоговорителей. Это явление в особенности характерно для профессиональных систем озвучивания, где прямой или отраженный звук от колонок попадает в микрофон, после чего повторно усиливается в усилителях и передаётся на акустические системы. Звуковая волна с акустических систем снова попадает в микрофон, тем самым образуя петлю обратной связи. Для слушателя обратная связь проявляется как нарастающий писк или гул, уровень громкости которого значительно превосходит основной сигнал.
Факторы, вызывающие обратную связь
1. Уровень усиления звукового сигнала и удалённость микрофона от громкоговорителя.
При каждом усилении звуковой волны амплитуда исходного звукового сигнала претерпевает всё большие изменения: какие-то её части складываются и становятся громче, а другие вычитаются, становясь тише. В конечном итоге этот процесс может изменить исходный сигнал до неузнаваемости, как-бы вымывая его, оставляя слышимыми только пустые гармоники. Следовательно, чем громче будет звук, попадающий в микрофон, тем больше вероятность возникновения акустической обратной связи.»
2. Диаграммы направленности микрофонов и громкоговорителей.
Большинство вокальных микрофонов, используемых в профессиональных системах звукоусиления имеют кардиодную диаграмму направленности: чувствительность таких микрофонов существенно снижается при отклонении от оси. Похожая история происходит и с громкоговорителями: пик их чувствительности (максимальная громкость) находится на оси драйвера.
Если прямо направить микрофон в громкоговоритель включенной системы звукоусиления, то, вероятнее всего, возникнет обратная связь. Однако, стоит повернуть микрофон на 90 градусов, как обратная связь тут же исчезнет. Из этого становится очевидным, что для предотвращения акустической обратной связи, человек с микрофоном должен располагаться в зоне наименьшей чувствительности громкоговорителей (к примеру, за ними). Однако такая расстановка может быть эффективной только в случае, если диктор или спикер не меняют своего положения относительно громкоговорителей и остаются на месте в ходе всего выступления. Если же человек с микрофоном перемещается по сцене, то вероятность возникновения акустической обратной связи значительно возрастает.
3. АЧХ Громкоговорителей и микрофона, а также уровень эквализации сигнала.
Выраженные подъёмы в частотной характеристике акустических систем часто становятся первичными зонами возникновения обратной связи, так как громкость сигнала на этих частотах больше общего уровня сигнала. Однако большее влияние на вероятность возникновения обратной связи всё же имеет эквализация, когда уровень сигнала в настраиваемой зоне частот может повышаться на 15 дБ, что значительно превосходит наравномерность АЧХ профессиональных акустических систем. Так, выкрутив низкие частоты на максимум, можно с лёгкостью поймать акустическую обратную связь в низкочастотном диапазоне.
Изображенная АЧХ профессионального громкоговорителя имеет выраженный подъем (+6 дБ) на частоте около 16 кГц, что вполне может послужить почвой для возникновения обратной связи на этой частоте.
На рисунке 6 представлена типичная АЧХ вокального микрофона, имеющая выраженные подъемы на частотах 5 и 10 кГц. Они также являются благоприятной почвой для возникновения акустической обратной связи.
4. Акустические характеристики помещения.
Размер, форма и отделочные материалы помещения также во многом способствуют возникновению акустической обратной связи. Обычные отделочные материалы имеют различные коэффициенты звукопоглощения на разных частотах, следовательно на каких-то частотах уровень отраженного сигнала будет выше, а на иных — ниже, что приведет к увеличению амплитуды сигнала на некоторых частотах и возникновению т.н. паразитных гармоник. В итоге, попадание переотраженного помещением и, тем самым, измененного звука в микрофон прямо влияет на диапазон частот и вероятность возникновения обратной связи.
Так как вокальные микрофоны наиболее чувствительны в средне-высокочастотной зоне, как правило, акустическая связь возникает именно в этом диапазоне частот. При возбуждении обратной связи, ее амплитуда стремится к бесконечности, заставляя усилитель выдавать максимальную мощность в одной или нескольких узких полосах частот, что может привести к выходу из строя ВЧ-драйверов или твитеров акустических систем, а также необратимо повредить слуховую систему человека. По этим причинам подавитель акустической обратной связи является необходимым инструментом в работе звукорежиссера во время живых выступлений.
Фото оборудования
Функциональные возможности и особенности
Конструкция
Подавитель обратной связи выполнен в металлическом корпусе высотой 1 юнит, имеет отверстия для крепления в 19″ аппаратный шкаф. Основные органы управления расположены на передней панели — они отвечают за настройку режекторных фильтров, шумоподавителя, кроссовера и лимитера. Инверсный информационный дисплей имеет LED подсветку.
На задней панели устройства расположены кнопка включения и разъём для шнура питания, разъемы межблочной коммутации, кнопка включения фантомного питания и регуляторы чувствительности входных разъемов, позволяющие использовать входы для подключения микрофонов или источников линейного сигнала, таких, как микшер.
В основе схемы подавителя лежит процессор ADSP-2188 производства Analog Devices, работающий на частоте 160 МГц и имеющий аппаратный двухканальный аудиокодек AD73322, производящий обработку цифрового аудио сигнала.
Для преобразования входного сигнала используется двухканальный аналогово-цифровой преобразователь (далее — АЦП) AKM AK5394AVS с плавающей частотой дискретизации до 6144 МГц. Каждая пара комбинированных входов, посредством аналоговой схемы микшируется в один канал, после чего сигналы поступают в двухканальный АЦП и преобразовываются в формат 24 бит/96 кГц.
После обработки центральным процессором, два канала звука передаются на цифровые выходы (AES3, оптический и коаксиальный) смикшированными в один канал, или двумя каналами на ЦАП PCM1794-5BM070M (24 бит/192 кГц), где происходит обратное преобразование и передача сигнала на аналоговые выходы. Увеличение частоты дискретизации обрабатывающих элементов позволяет избежать потери качества сигнала по мере его прохождения через электронную схему подавителя обратной связи.
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ
Устранение эффекта обратной связи производится как в фиксированном, так и автоматическом режимах. Настройка частот фиксированных режекторных фильтров производится при включении или сбросе настроек подавителя (кнопка CLEAR): устройство улавливает выделяющиеся на фоне основного сигнала узкополосные всплески сигнала с превышением уровня на 6 и более децибел, запоминает их, после чего понижает уровень паразитной частоты на 15 дБ. При заполнении всех 12-ти фиксированных фильтров канала, устройство переходит к заполнению 12-ти автоматических фильтров, которые настраиваются в реальном времени, реагируя на изменения положения микрофона относительно громкоговорителей. Очищение памяти автоматического фильтра происходит в случае, если обратная связь на выделенных частотах не появляется в течение трех минут. Фиксированные фильтры очищаются нажатием кнопки CLEAR.
Время обнаружения и подавления частот обратной связи составляет от 0.1 до 0.5 секунды и зависит от следующих факторов:
Из вышесказанного можно сделать вывод, что применение подавителя обратной связи будет особенно эффективным при обработке голосового сигнала во время живых выступлений. Однако, алгоритмы работы устройства вполне допускают его использование для обработки комбинированного сигнала с фоновой музыкой и голосом на переднем плане.