上期我們分享了在不同的會(huì)議場(chǎng)景中，如何選擇數(shù)字音頻處理器。然而高效順暢的會(huì)議，僅有數(shù)字音頻處理器是不夠的，一場(chǎng)清晰的會(huì)議離不開一個(gè)合理的設(shè)計(jì)與調(diào)試的穩(wěn)定音頻系統(tǒng)。

一說到調(diào)試，嘯叫、回聲、掉字、音量忽大忽小、擴(kuò)聲效果不好……這些問題是一個(gè)調(diào)試工程師的常見問題和煩惱，同樣這些問題也會(huì)分分鐘讓會(huì)議翻車。今天，我們就來聊聊如何優(yōu)化調(diào)試擴(kuò)聲系統(tǒng)。
 

調(diào)試不當(dāng)?shù)牡湫蛦栴}和風(fēng)險(xiǎn)
常見的問題如下

1.聲反饋嘯叫：話筒的開啟數(shù)量多、音箱位置布局不合理、增益架構(gòu)不合理等；

2.空間混響：反射聲干擾直達(dá)聲導(dǎo)致語言清晰度下降；

3.動(dòng)態(tài)與均勻度失衡：房間擴(kuò)聲聲壓級(jí)大小不均勻，音頻信號(hào)電平超過 ±6dB 影響聽覺一致性和舒適度

4.傳輸頻率特性失衡：擴(kuò)聲頻率能量成分不平衡，非線性失真＞1% 造成音質(zhì)效果差。

以上的問題和風(fēng)險(xiǎn)在調(diào)試的過程中只能盡可能的去規(guī)避，因?yàn)檫€涉及到建聲條件、設(shè)計(jì)合理性等問題?，F(xiàn)在行業(yè)里很多公眾平臺(tái)去講如何調(diào)試，卻很少去涉及牽扯到建聲環(huán)境，甚至調(diào)試都需要用2-3分鐘的時(shí)間去計(jì)時(shí)多快速，這并不是一個(gè)好的事情，因?yàn)楦咝Р⒉坏扔诤媒Y(jié)果，擴(kuò)聲是服務(wù)于人耳聽覺，而聽覺感受帶有主觀性。

作為一名專業(yè)的系統(tǒng)工程師，還是要秉承著專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、并有一定聽覺審美的態(tài)度去做好擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)試。

擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)試的4大關(guān)鍵流程

在講調(diào)試之前，小編更希望強(qiáng)調(diào)，建聲條件和設(shè)計(jì)合理性，已經(jīng)決定了調(diào)試效果的 50% 以上，所以前期的設(shè)計(jì)和建聲非常重要?。?！

注意：在做任何擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)試之前，請(qǐng)熟悉場(chǎng)地和環(huán)境，并用主觀感受建筑聲學(xué)環(huán)境和系統(tǒng)噪聲大小，從一開始就應(yīng)該清楚，你是否能夠做到很好。因?yàn)榻酉碌恼{(diào)試是在這樣的條件下進(jìn)行，所以當(dāng)有一定的認(rèn)知之后，你需要去跟用戶進(jìn)行一定的交流。之后還需要確保設(shè)備是否正常運(yùn)行，系統(tǒng)接線鏈路是否正常合理，音箱的點(diǎn)位、角度是否合適，并且是否正常出聲。

我們需要做完這些基礎(chǔ)檢查和配置后，再與用戶溝通使用需求等問題，才能做接下來的調(diào)試工作。切記，一個(gè)優(yōu)秀的擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)試并不是僅僅完成一項(xiàng)流程化的工作。

（一）擴(kuò)聲系統(tǒng)的頻響校準(zhǔn)與系統(tǒng)延時(shí)對(duì)齊

聲場(chǎng)均衡校準(zhǔn)

我們需要去了解擴(kuò)聲的揚(yáng)聲器基礎(chǔ)特性，例如頻響范圍，指向性和聲壓級(jí)等。我們了解完，需要對(duì)聲場(chǎng)中的揚(yáng)聲器進(jìn)行聲場(chǎng)校準(zhǔn)，這里需要注意的是聲場(chǎng)頻響校準(zhǔn)，而非音箱的頻響校準(zhǔn)。這里的區(qū)別在于如果是在好的條件下，做音箱頻響校準(zhǔn)（音箱高度的3倍以上距離測(cè)量）。

音箱的測(cè)量曲線越平直越好，校準(zhǔn)也應(yīng)盡量保持平直。

*注：音箱曲線（GENELEC8010-軸向1米處測(cè)量）約25cm高度

*注：聲場(chǎng)音箱曲線（某音箱軸向6米處測(cè)量LR）

但在聲場(chǎng)中的頻響獲取涉及到反射聲，空氣的傳播衰減等各類因素原因，我們并不能將音箱曲線做的非常平直。我們通過測(cè)量工具和軟件的方式，逐一將主擴(kuò)聲、補(bǔ)聲、超低等揚(yáng)聲器進(jìn)行測(cè)量（建議同時(shí)多話筒點(diǎn)位測(cè)量，再進(jìn)行平均，沒有條件就多次測(cè)量再平均進(jìn)行觀看）、然后進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比并合理的校準(zhǔn)。

在測(cè)量聲場(chǎng)頻響曲線時(shí)，我們無論使用什么樣的測(cè)量軟件和工具，在測(cè)量之前建議需要做測(cè)量工具的校準(zhǔn)以及設(shè)備軟件的使用規(guī)則進(jìn)行熟悉，并且需要了解在時(shí)域和頻域的概念下的區(qū)別，能夠讀懂測(cè)量的曲線以及在聲場(chǎng)中出現(xiàn)的相干性曲線和脈沖時(shí)間，這里就不單獨(dú)去講這些內(nèi)容。

那在校準(zhǔn)聲場(chǎng)頻響的時(shí)候，需要搭配處理器中的高低通濾波、參量均衡（Parametric EQ）甚至是反相、FIR濾波器（可減少對(duì)相位的破壞）或全通濾波器等方式調(diào)節(jié)來校準(zhǔn)聲場(chǎng)頻響與相位。

延時(shí)同步對(duì)齊

在大場(chǎng)景中，由于各音箱距離不同，聲音到達(dá)聽眾耳中的時(shí)間會(huì)存在明顯差異，差距大還會(huì)聽到明顯的兩聲，所以為了整體擴(kuò)聲的方向一致性和聲音的疊加，不同音箱擴(kuò)聲聲音頻率的耦合，我們需要對(duì)不同揚(yáng)聲器的延時(shí)進(jìn)行對(duì)齊。
一般都是將主擴(kuò)作為對(duì)齊的對(duì)象，所有揚(yáng)聲器與主擴(kuò)對(duì)齊。這里可通過測(cè)量軟件來查找延時(shí)誤差，在輸出端（處理器或DSP功放）進(jìn)行延時(shí)補(bǔ)償對(duì)齊。需要注意的是，大多數(shù)情況都是對(duì)齊低頻部分，因?yàn)橹懈哳l的相位一致性相對(duì)比較好，若存在較大的相位差，可能需要涉及到使用全通濾波器或者反相進(jìn)行校準(zhǔn)。

下圖為時(shí)間差導(dǎo)致相位問題，從而讓多音箱擴(kuò)聲時(shí)產(chǎn)生梳狀濾波效應(yīng)，所以需要做相位對(duì)齊的工作是必然的。

*注：不同相位度數(shù)的音量疊加與衰減

在完成聲場(chǎng)的頻響和延時(shí)的校準(zhǔn)后，還需要將整個(gè)聲場(chǎng)的音量做一定比例的校準(zhǔn)，需要在廳音區(qū)得到的聲壓級(jí)大小校準(zhǔn)，也就是聲場(chǎng)不均勻度較好的情況，盡可能保障在3dB以內(nèi)，讓整體的聲場(chǎng)均勻度得到一致性。同時(shí)還需要了解音箱的功率和放大倍數(shù)信息，在這之前做上音箱保護(hù)工作，一般在DSP功放或者處理器上輸出端做上限幅度，來確保在意外的情況下不會(huì)損壞或燒毀揚(yáng)聲器。

（二）話筒管理調(diào)試

首先建議設(shè)計(jì)獨(dú)立的話筒，而并非首選傳統(tǒng)手拉手的話筒方式，因?yàn)槭掷秩魺o法做到獨(dú)立輸出信號(hào)，輸出信號(hào)是混合的方式，那么將會(huì)出現(xiàn)多只話筒的最大傳聲增益受限于條件最不好的那一只。

其次是需要正確選擇合適的話筒的指向性和話筒桿長(zhǎng)度，這里的問題涉及到話筒拾音距離和拾音角度。當(dāng)一切都比較合理合適時(shí)，我們需要了解話筒的靈敏度，根據(jù)正常使用的情況，距離會(huì)議話筒咪頭大約20公分左右的距離，使用相對(duì)正常的音量進(jìn)行說話，然后去調(diào)整增益（調(diào)音臺(tái)或處理器端），在調(diào)試過程中，請(qǐng)?zhí)崆瓣P(guān)閉功率放大器（或音箱電源），調(diào)整增益至合適電平大?。?4dBu或-18dBFS），隨后對(duì)所有話筒進(jìn)行整體調(diào)整為統(tǒng)一的電平大小。

當(dāng)話筒電平調(diào)節(jié)合適后，去進(jìn)行信號(hào)路由，將信號(hào)發(fā)送至功放或者音箱端，然后再逐一開啟功放或音箱，將音量逐一增加至合適的大?。ㄒ话銜?huì)議室的擴(kuò)聲聲壓級(jí)SPL在75-80dBA）

（三）動(dòng)態(tài)信號(hào)調(diào)控與反饋抑制調(diào)試

接著是利用處理器高低通濾波器的進(jìn)行話筒無用信號(hào)濾波，這里由于話筒的使用可能無法保障所有人使用都是正確的，那對(duì)于話筒拾音來說，會(huì)存在近講效應(yīng)，當(dāng)發(fā)言者離話筒較近，會(huì)產(chǎn)生更多的低頻頻率，并且聲音的音量也會(huì)增加很多（距離增加一倍聲壓級(jí)增加6dB），建議使用多段或分段壓縮模塊，來平衡這一現(xiàn)象問題，讓發(fā)言者離話筒遠(yuǎn)近時(shí)都盡可能的保證聲音的頻率和音量的大小相對(duì)穩(wěn)定。若沒有，也可以使用壓縮器，設(shè)置合適的閾值和比率，來實(shí)現(xiàn)話筒的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，至少能夠保證在大聲近距離說話時(shí)電平信號(hào)不會(huì)失真。

最后，對(duì)于聲反饋問題來說，如果需要同時(shí)打開多只話筒，建議使用自動(dòng)混音功能，啟用門限自動(dòng)混音或增益共享自動(dòng)混音功能。這是為了降低話筒之間的串音和噪聲，最大化音頻信號(hào)的信噪比。

再去根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整不好的頻率信息，而并非一開始在沒有校準(zhǔn)聲場(chǎng)之前就想到使用反饋抑制器，均衡器等處理模塊來去解決反饋嘯叫的問題。（這里小編提醒一下，當(dāng)進(jìn)行反饋抑制時(shí)，若超過4個(gè)頻率仍未解決，請(qǐng)不要繼續(xù)進(jìn)行反饋抑制操作。因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)的傳輸增益已經(jīng)達(dá)到極限，如果繼續(xù)操作，將會(huì)無限制地破壞頻率，帶來的直接問題并非擴(kuò)聲音量的提升，而是音質(zhì)和效果的破壞）。

若在允許的環(huán)境條件下，還有另一種方式，Mix-Minus的分區(qū)擴(kuò)聲法，根據(jù)話筒與音箱的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系，將距離音箱近的話筒音量在該音箱輸出上衰減3dB左右，距離音箱遠(yuǎn)的話筒送該音箱的音量大3個(gè)dB左右，依次類推，做不同的發(fā)送量，來進(jìn)一步避免聲反饋的發(fā)生，提高整體傳聲增益。

（四）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)驗(yàn)證

完成各模塊單獨(dú)調(diào)試后，還需要在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，聯(lián)調(diào)方法包括逐步提高各通道音量、模擬不同發(fā)言場(chǎng)景、改變?cè)捦参恢没蚍较?，檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)變化的響應(yīng)、測(cè)試不同區(qū)域的延時(shí)和均衡效果，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)，這需要依賴人耳的主觀判斷，沒有固定參考值，以此達(dá)到最佳聽感效果。

壓力測(cè)試

多話筒開啟時(shí)，是否能夠擁有增加6個(gè)dB的余量空間，若沒有就需要衰減音量，因?yàn)樵趪?guó)標(biāo)“GB/T 28049-2011”中提到，最高可用增益狀態(tài)是系統(tǒng)在產(chǎn)生聲反饋?zhàn)约づR界狀態(tài)時(shí)的增益減去6dB的增益。所以這也是在保障系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生聲反饋的一大限制條件。

場(chǎng)景模擬測(cè)試

多麥激活測(cè)試：同時(shí)開啟8支以上話筒，驗(yàn)證系統(tǒng)穩(wěn)定性。

移動(dòng)拾音測(cè)試：模擬發(fā)言者移動(dòng)時(shí)的音量音色的一致性。

那么以上流程和方法都是針對(duì)會(huì)議類的擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)試必要工作內(nèi)容，并非全部細(xì)致流程，具體應(yīng)用場(chǎng)景還需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

所有的方法和處理都是為了得到更好的擴(kuò)聲效果和體驗(yàn)，若當(dāng)我們無法判斷聲音好壞時(shí)，請(qǐng)關(guān)閉所做的處理內(nèi)容，用更加明顯的方式去對(duì)比和判斷，自己所做的工作是否正確。