會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)常見音頻問題的原因分析及處理方式

中圖分類號(hào)：TN948.63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.16.003

文章編號(hào):1003-5168(2025)16-0013-04

Analysis and Solutions for Common Audio Issues in Conference Sound Reinforcement Systems

ZHU Shuting (Henan Natural Resources Comprehensive Security Center，Zhengzhou 45OO16， China）

Abstract: [Purposes] This paper analyzes the causes of common audio faults in sound reinforcement systems and seeks appropriate solutions to eliminate and avoid adverse effects caused by system failures， thereby ensuring conference quality.[Methods] First，understand the working principles of various acoustic devices and the overallarchitecture of the venue's sound reinforcement system to familiarize with the acoustic environment.Next，deploy specialized sound measurement equipment for on-site simulation tests to replicate audio faults and systematicall investigate their causes.During troubleshooting， employ the substitution method，bypass method，or elimination method to isolate and analyze issues.Solutions may include replacing faulty cables，adjusting audio device parameters，optimizing venue layout， or enhancing technician training.[Findings] Corresponding solutions should be applied based on fault causes.For instance: microphone feedback requires adjusting the relative positions of microphones and speakers; low-to-mid frequency electromagnetic interference necessitates checking the grounding of the sound reinforcement system;high-frequency wireless signal interference demands identifyingand avoiding the interference source.[Conclusions] The sound reinforcement system is an integrated complex involving sound capture，processing，transmisson，and amplification.Familiarity with common faults and appropriate countermeasures enables efficient troubleshooting，improving conference efficiency and quality.

Keywords: audio faults;conference sound reinforcement; noise cause analysis

0 引言

會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)是現(xiàn)代會(huì)議、演講、報(bào)告等活動(dòng)中不可或缺的重要組成部分，其基本原理是通過一系列設(shè)備和技術(shù)手段，將發(fā)言者的聲音進(jìn)行采集、處理、放大和傳輸，最終以清晰、響亮的聲音形式播放給與會(huì)者，以確保所有人都能清晰聽到發(fā)言內(nèi)容。目前，在擴(kuò)聲系統(tǒng)的效果優(yōu)化方面，許多專家學(xué)者進(jìn)行了不同的研究。王鳳森1分析了三種廣泛應(yīng)用的嘯叫抑制算法的原理，并介紹了基于陷波器的嘯叫抑制實(shí)現(xiàn)方法；秦彬2將擴(kuò)聲系統(tǒng)干擾分為通道干擾、空間干擾和電源干擾三類，并針對(duì)不同的干擾途徑提出了相應(yīng)的解決方式；賈緒仲3通過闡述5G信號(hào)對(duì)傳統(tǒng) 700MHz 頻段的干擾作用，指出無線話筒可通過合理劃分頻段、調(diào)整信號(hào)發(fā)射功率、使用頻譜過濾器及合理調(diào)整場(chǎng)地布局等方式優(yōu)化使用效果。然而，由于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理、設(shè)備老化、人員操作不當(dāng)及存在外部干擾源等原因，擴(kuò)聲系統(tǒng)依然可能會(huì)出現(xiàn)嘯叫、失真和噪聲等問題，影響語音清晰度，降低收聽效果。因此，本研究從擴(kuò)聲系統(tǒng)常見的故障現(xiàn)象入手，深入剖析了幾類擴(kuò)聲系統(tǒng)中常見的問題，尋求合適的處理方案，以優(yōu)化提升擴(kuò)聲系統(tǒng)性能，提高會(huì)議效率和質(zhì)量。

1會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成與工作流程

會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)主要由聲源設(shè)備、音頻處理設(shè)備、功率放大器和揚(yáng)聲器系統(tǒng)四部分組成，具體如圖1所示。其工作流程可概括為“聲源采集 $$ 信號(hào)處理 $$ 功率放大 $$ 聲音重放”。

1.1聲源設(shè)備

麥克風(fēng)是會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)的輸入端，負(fù)責(zé)將發(fā)言者的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。常見的麥克風(fēng)類型包括動(dòng)圈式麥克風(fēng)、電容式麥克風(fēng)等，不同類型的麥克風(fēng)具有不同的靈敏度、頻率響應(yīng)和指向性，可根據(jù)會(huì)議場(chǎng)景需求進(jìn)行選擇。除了發(fā)言者的聲音，會(huì)議中還可能涉及其他音頻源，如播放的背景音樂、視瀕中的音頻等，這些音頻源通過相應(yīng)的播放設(shè)備（如CD播放器、電腦等）接入系統(tǒng)。

1.2 音頻處理設(shè)備

調(diào)音臺(tái)是音頻處理的核心設(shè)備，主要功能包括多路輸入信號(hào)的混合、音量調(diào)節(jié)、頻率均衡及效果處理等。調(diào)音臺(tái)可以將多個(gè)聲源設(shè)備的信號(hào)進(jìn)行集中處理，根據(jù)實(shí)際需要對(duì)各通道的信號(hào)進(jìn)行增益、衰減、平衡等調(diào)整，以獲得最佳的音質(zhì)效果。

1.3功率放大器

功率放大器簡(jiǎn)稱功放，其作用是將音頻處理設(shè)備輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行功率放大，使其具有足夠的能量驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)發(fā)聲。功放的輸出功率應(yīng)與揚(yáng)聲器系統(tǒng)的額定功率相匹配，以確保揚(yáng)聲器能夠正常工作并發(fā)揮最佳性能。

圖1擴(kuò)聲系統(tǒng)架構(gòu)示意

1.4揚(yáng)聲器系統(tǒng)

揚(yáng)聲器系統(tǒng)是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)的關(guān)鍵設(shè)備，負(fù)責(zé)將經(jīng)過放大的音頻信號(hào)以聲波的形式輻射到空間中。揚(yáng)聲器系統(tǒng)的性能直接影響到會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)的音質(zhì)和聲場(chǎng)分布效果。根據(jù)會(huì)議場(chǎng)地的規(guī)模和形狀，通常需要合理配置多個(gè)揚(yáng)聲器，以實(shí)現(xiàn)均勻的聲音覆蓋。常見的揚(yáng)聲器類型包括全頻揚(yáng)聲器、低音揚(yáng)聲器、高音揚(yáng)聲器等，不同類型的揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)不同的頻率范圍，通過組合使用可獲得更寬的頻率響應(yīng)和更好的音質(zhì)表現(xiàn)。

2 嘯叫問題

2.1產(chǎn)生原因

嘯叫屬于回授音的一種，是一種在擴(kuò)聲系統(tǒng)中出現(xiàn)的自激振蕩音頻現(xiàn)象。嘯叫現(xiàn)象在不同的頻段會(huì)產(chǎn)生不同的聲音效果，在 200Hz 左右的頻段會(huì)表現(xiàn)為一種嗡嗡聲，隨著頻段的提升聲音會(huì)愈發(fā)尖銳刺耳。嘯叫的產(chǎn)生原因與麥克風(fēng)和音箱的品質(zhì)無關(guān)，主要是麥克風(fēng)和音箱的相對(duì)擺放位置不當(dāng)而導(dǎo)致的。當(dāng)麥克風(fēng)和音箱的擺放位置過于接近時(shí)，音箱發(fā)出的聲音會(huì)直接反饋到麥克風(fēng)中，形成正反饋，這種反饋在沒有阻斷的情況下會(huì)不斷循環(huán)，最終導(dǎo)致嘯叫的產(chǎn)生。

嘯叫現(xiàn)象在面積較小的會(huì)議室更容易發(fā)生。由于很難避免音箱的聲音回傳話筒，所以當(dāng)擴(kuò)聲系統(tǒng)的增益過大時(shí)，音箱發(fā)出的聲音會(huì)被放大，從而增強(qiáng)了麥克風(fēng)接收到的反饋信號(hào)，進(jìn)一步加劇了嘯叫的產(chǎn)生。若同時(shí)啟用兩支距離較近的話筒時(shí)也可能會(huì)發(fā)生嘯叫現(xiàn)象。在一些設(shè)計(jì)不合理的會(huì)場(chǎng)，某些低頻聲和混響聲難以散去，這些聲音在被話筒反復(fù)拾取時(shí)頻率會(huì)逐漸趨于一致，可能會(huì)疊加增強(qiáng)，導(dǎo)致嘯叫的發(fā)生。另外，話筒和喇叭因設(shè)計(jì)原理和材料的原因，其頻響曲線不可能保持絕對(duì)的平直，會(huì)對(duì)某些頻率響應(yīng)靈敏度過高，從而造成某些頻率聲音輸出過強(qiáng)，導(dǎo)致嘯叫的發(fā)生[4]。

2.2 處理方式

① 合理控制話筒增益。小型會(huì)議室應(yīng)避免使用全向拾音話筒，盡量使用心型或超心型的指向型話筒。對(duì)于話筒對(duì)某些頻率的拾音靈敏度過高問題，可以考慮更換話筒或調(diào)整話筒的指向性，以減少對(duì)特定頻率的拾音靈敏度。

② 調(diào)整麥克風(fēng)和音箱相對(duì)位置。在擴(kuò)聲場(chǎng)所較大且配置了聲壓級(jí)較小的音箱時(shí)，應(yīng)避免通過提高話筒增益來提升聲壓級(jí)，可考慮增加音箱數(shù)量、優(yōu)化音箱布局來提升整體聲音效果。

③ 調(diào)試系統(tǒng)頻響曲線。使用smaart軟件測(cè)試并調(diào)整頻響曲線，確保系統(tǒng)頻響特性平坦，避免存在突出的頻段，以減少嘯叫的可能性。

④ 使用反饋抑制器。反饋抑制器采用了窄帶陷波的方法，通過跟蹤反饋點(diǎn)頻率，自動(dòng)調(diào)整Q值帶寬，自動(dòng)將聲反饋消除且最大限度保護(hù)音質(zhì)，是目前比較主流的做法[5]

⑤ 使用均衡器。均衡器同樣能有效抑制嘯叫，對(duì)于部分頻率成分過強(qiáng)的問題，可通過均衡器對(duì)特定頻率進(jìn)行衰減。均衡器與反饋抑制器的不同之處在于需要音響師根據(jù)嘯叫的頻率手工將饋點(diǎn)拉下來，對(duì)音響師的水平要求較高。

⑥ 除了從設(shè)備自身角度采取的解決方案以外，還可以考慮從場(chǎng)地的設(shè)計(jì)角度進(jìn)行解決。如場(chǎng)地墻面使用吸音材料，吸音材料具有多孔性和低密度的特點(diǎn)，能夠有效吸收和降低聲音的能量，減少反射聲和回聲，使聲音更加清晰和純凈。

3中低頻電磁干擾問題

3.1產(chǎn)生原因

中低頻電磁干擾通常會(huì)通過音頻傳輸線路引入，音頻信號(hào)的傳輸介質(zhì)通常使用氧化銅作為內(nèi)芯，外部以絕緣材料包裹。當(dāng)線材磨損、音頻線和電源線一同捆扎或接地系統(tǒng)不完善時(shí)，音頻信道中就會(huì)侵入干擾信號(hào)，一般包括脈沖干擾和交流聲干擾兩種。

脈沖干擾是指由單個(gè)或多個(gè)短暫脈沖組成的電磁干擾，其持續(xù)時(shí)間通常在微秒( (μs) 到毫秒(ms）量級(jí)，但能量集中，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生顯著影響。這種干擾可能通過傳導(dǎo)(如電源線）或輻射(如空間電磁波)的方式進(jìn)入系統(tǒng)。對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)造成干擾的脈沖信號(hào)多來自開關(guān)電源設(shè)備和通信設(shè)備。開關(guān)電源設(shè)備（如手機(jī)充電器、電腦電源等)在開關(guān)瞬間會(huì)產(chǎn)生脈沖干擾，通信設(shè)備(如手機(jī)、Wi-Fi路由器等)在信號(hào)發(fā)射或接收時(shí)會(huì)產(chǎn)生脈沖干擾。

交流聲干擾是指由交流電源系統(tǒng)(如市電 50Hz ））引入的電磁干擾，交流電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)通過傳導(dǎo)或輻射的方式耦合到音頻信號(hào)中，從而產(chǎn)生周期性的噪聲。其產(chǎn)生的主要原因是地線系統(tǒng)不同，接地點(diǎn)間存在電位差，使得地電流形成回路。

3.2 處理方式

① 使用濾波器。在擴(kuò)聲系統(tǒng)電源輸入端加裝電源濾波器，濾除電源線中的脈沖干擾。在音頻信號(hào)路徑中加入低通濾波器或帶阻濾波器，抑制高頻脈沖干擾。

② 合理接地。確保擴(kuò)聲系統(tǒng)所有設(shè)備接地良好，最好采用單點(diǎn)接地方式。所謂單點(diǎn)接地是指所有需要接地的電路或設(shè)備僅通過一個(gè)共同的接地點(diǎn)與大地或參考地相連，從而避免地線環(huán)路的脈沖干擾疊加，減少不同設(shè)備間地線電位差引起的脈沖干擾。

③ 屏蔽。將擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備(如功放、調(diào)音臺(tái)）放置在金屬機(jī)箱內(nèi)，減少外部脈沖干擾的輻射進(jìn)入。同時(shí)，使用屏蔽電纜傳輸音頻信號(hào)，并將屏蔽層良好接地，防止脈沖干擾通過線纜傳導(dǎo)進(jìn)入系統(tǒng)。

④ 隔離。使用音頻隔離變壓器用于系統(tǒng)間或設(shè)備間的音頻信號(hào)傳輸，其能夠完全隔離兩個(gè)系統(tǒng)間的電位差，避免接地問題造成的交流聲干擾，阻斷干擾的傳導(dǎo)路徑。

⑤ 環(huán)境優(yōu)化。將擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備遠(yuǎn)離電力設(shè)備、無線通信設(shè)備等脈沖信號(hào)干擾源。盡量避免音頻信號(hào)線與電源線、控制線等并行布線，減少感應(yīng)耦合導(dǎo)致的脈沖干擾。

⑥ 設(shè)備選型。優(yōu)先選用具有抗脈沖干擾設(shè)計(jì)的擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備，如采用電磁兼容(EMC）設(shè)計(jì)的功放、調(diào)音臺(tái)等，避免在脈沖干擾嚴(yán)重的環(huán)境中使用對(duì)脈沖干擾敏感的設(shè)備。

4 （20 700MHz 頻段干擾問題

4.1產(chǎn)生原因

空間輻射是電磁干擾的另一種傳播途徑，廣播電視基站和電信基站發(fā)射的電磁波都能產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射，很容易對(duì)無線話筒設(shè)備產(chǎn)生較大影響。

手機(jī)基站和其他的高頻無線電發(fā)射設(shè)備發(fā)出的電磁能量以及從某些設(shè)備輻射出較強(qiáng)的雜散高頻電磁能量都能對(duì)音頻放大器形成干擾。如5G信號(hào)基站對(duì)無線話筒主機(jī)造成的干擾現(xiàn)象。2020年3月25日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于調(diào)整 700MHz 頻段頻率使用規(guī)劃的通知》，明確將 700MHz 頻段調(diào)整用于FDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)。此次調(diào)整對(duì)很多老牌無線話筒廠家的產(chǎn)品造成了影響，因?yàn)?00MHz 具有傳播損耗小、覆蓋距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，很多無線話筒生產(chǎn)廠家將其作為自家產(chǎn)品的主要工作頻段，完全處于5G瀕段覆蓋范圍內(nèi)。無線話筒發(fā)射機(jī)的功率一般為毫瓦級(jí)，一旦碰到5G信號(hào)干擾，就會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)的傳輸。隨著5G基站的不斷建設(shè)與5G設(shè)備的增多，相應(yīng)頻段的無線話筒會(huì)因受到越來越嚴(yán)重的干擾而無法使用。

4.2 處理方式

① 針對(duì)中高頻干擾，特別是手機(jī)等高頻無線電發(fā)射設(shè)備的影響，可以使用抗干擾能力更強(qiáng)的音頻線纜，或者在信號(hào)傳輸過程中加入高頻濾波器來抑制高頻電磁能量的傳播。

② 對(duì)于 700MHz 頻段的5G信號(hào)產(chǎn)生的同頻干擾問題，可考慮對(duì)無線話筒重新調(diào)頻。由于可用頻譜變窄，為避免出現(xiàn)鄰頻干擾，需要對(duì)話筒數(shù)量做一定的取舍。如果因產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題無法進(jìn)行調(diào)頻，可考慮更換設(shè)備。

5結(jié)語

解決會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)中的音頻問題需要綜合考慮多種因素，從設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、傳輸線路、場(chǎng)地設(shè)計(jì)到日常巡檢維護(hù)，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能成為會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)的短板。在遇到上述常見故障現(xiàn)象時(shí)，可參考本研究提到的相應(yīng)措施加以解決。同時(shí)，應(yīng)重視設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作，定期檢查設(shè)備連接和線纜狀態(tài)，確保沒有松動(dòng)或破損的情況。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間不用的設(shè)備，應(yīng)定期進(jìn)行通電，以減少因氧化或老化引起的干擾。此外，還應(yīng)加強(qiáng)保障人員的技能培訓(xùn)，避免人為因素導(dǎo)致的系統(tǒng)問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鳳森.擴(kuò)聲系統(tǒng)中嘯叫抑制算法的研究[D].江門：五邑大學(xué)，2020.

[2]秦彬.音響系統(tǒng)中干擾的抑制措施研究[J].電子制作，2014(10):24-25.

[3]賈緒仲.5G干擾無線話筒的對(duì)策[J].電聲技術(shù)，2023，47(5):122-124.

[4]黃振益.音響系統(tǒng)“嘯叫”的形成原因與消除方法[J].電子世界，2014(12)：350-351.

[5]黎捷.淺論電視節(jié)目制作中電流聲的消除[J].影視制作，2010，16(7):68-69.

（欄目編輯：孫焱）