Eksploatuojant profesionalias garso sistemas, akustinis grįžtamasis ryšys yra dažna ir labai destruktyvi problema. Tai pasireiškia kaip šiurkštus kaukimas ar cypimas, kuris ne tik smarkiai paveikia klausymosi patirtį, bet ir gali sugadinti brangius garsiakalbių tvarkykles. Pagrindinė šio reiškinio priežastis yra uždaros akustinės kilpos susidarymas tarp garsiakalbio (išvesties) ir mikrofono (įvesties): mikrofonas fiksuoja garsiakalbio skleidžiamą garsą, signalas sustiprinamas sistemos ir vėl skleidžiamas iš garsiakalbio, o mikrofonas jį paima dar kartą... Šis ciklas kartojasi, todėl signalas yra nuolat specifiškai stiprinamas ir atnaujinamas. Galiausiai sistema pereina į nestabilią būseną, sukeldama nepatogų kaukimą.
Siekiant veiksmingai išspręsti šią nuolatinę problemą, šiuolaikiniai skaitmeniniai garso procesoriai paprastai integruoja pažangią grįžtamojo ryšio pašalinimo / slopinimo funkciją. Pagrindinis jo tikslas yra tiksliai nustatyti ir pašalinti signalo energiją grįžtamojo ryšio kelyje, užtikrinant sistemos stabilumą ir pagerinant kalbos suprantamumą bei muzikos tikslumą. Jo veikimo principas visų pirma apima šiuos pagrindinius veiksmus:
Pagrindiniai grįžtamojo ryšio pašalinimo principai
- Atsiliepimo kelio modeliavimas (sistemos identifikavimas):
Pirmasis grįžtamojo ryšio pašalinimo veiksmas yra nustatyti ir modeliuoti visą akustinio grįžtamojo ryšio kelią nuo garsiakalbio iki mikrofono. Šis kelias apima garsiakalbio atsaką, kambario akustines charakteristikas (pvz., aidėjimą ir stovinčias bangas), mikrofono charakteristikas ir jų santykinę padėtį.
Šiuolaikiniai skaitmeniniai procesoriai paprastai naudoja prisitaikančius algoritmus. Į sistemą įvesdami konkrečius bandymo signalus (pvz., rausvą triukšmą ar sinusinį bangavimą) arba naudodami patį programos signalą, jie realiu laiku analizuoja įvesties (mikrofono) ir išvesties (garsiakalbio atskaitos signalo) koreliaciją, dinamiškai sukurdami tikslų grįžtamojo ryšio modelį. Šis modelis iš esmės yra skaitmeninis filtras, imituojantis tikrojo akustinio grįžtamojo ryšio charakteristikas.
- Adaptyvusis filtravimas ir atskaitos signalas:
Remdamasis nustatytu grįžtamojo ryšio kelio modeliu, procesorius viduje sukuria adaptyvųjį filtrą. Pagrindinė šio filtro užduotis yra numatymas: jis numato, koks signalas būtų sukurtas mikrofono įėjime, jei dabartinis atskaitos signalas (ty idealus signalas, siunčiamas į garsiakalbius, apdorotas, bet *prieš* įtraukiant grįžtamąjį ryšį) praeitų per tikrąjį akustinio grįžtamojo ryšio kelią.
Adaptyvusis filtras nuolat lygina savo prognozę (numatomą grįžtamojo ryšio signalą) su tikruoju mikrofono įvesties signalu. Skirtumas tarp jų (vadinamas klaidos signalu) lemia filtro parametrų dinaminį reguliavimą realiuoju laiku-. Tikslas yra, kad numatomas grįžtamojo ryšio signalas be galo prilygtų faktiniam grįžtamojo ryšio komponentui, esančiam mikrofono signale. Šis procesas reikalauja itin didelio skaičiavimo greičio ir tikslumo.
- Tikslus grįžtamojo ryšio signalo atšaukimas:
Kai adaptyvusis filtras gali tiksliai imituoti grįžtamojo ryšio komponentą mikrofono signale, procesorius generuoja atšaukimo signalą, kurio amplitudė yra vienoda, bet priešinga faze (180 laipsnių nefazė).
Šis apverstas signalas realiuoju laiku-dedamas ant pradinio mikrofono įvesties signalo. Dėl tikslios fazės inversijos ir amplitudės suderinimo grįžtamojo ryšio signalo komponentas yra veiksmingai atšaukiamas arba žymiai slopinamas šaltinyje (prieš įvesties signalui patenkant į procesoriaus apdorojimo grandinę). Galiausiai procesorius pirmiausia apdoroja norimą švaraus šaltinio signalą (balsą, instrumentus ir kt.), todėl labai sumažėja energija, sukelianti kaukimą.
- Dinaminis stebėjimas ir pritaikymas{0}}realiuoju laiku:
Akustinė aplinka yra dinamiška. Pavyzdžiui, judant žmonės, atidaromos/uždaromos durys ar langai, judinami objektai ir net temperatūros bei drėgmės pokyčiai gali pakeisti grįžtamojo ryšio kelią nuo garsiakalbio iki mikrofono.
Todėl atsiliepimų šalinimo priemonė turi būti labai{0}}laikanti ir prisitaikanti. Jis turi nuolat stebėti klaidos signalą ir atitinkamai dinamiškai atnaujinti prisitaikančio filtro parametrus. Tai užtikrina, kad modelis visada neatsiliks nuo esamos akustinės aplinkos pokyčių, išlaikydamas optimalų grįžtamojo ryšio slopinimą. Šis „mokymosi“ ir „derinimo“ procesas niekada nesibaigia sistemos veikimo metu.
Plačiai paplitę grįžtamojo ryšio pašalinimo technologijos taikymai
Dėl itin svarbaus vaidmens stabilizuojant sistemas ir gerinant garso kokybę, grįžtamojo ryšio pašalinimo technologija plačiai naudojama įvairiuose scenarijuose, kuriems reikia didelio{0}}garso sustiprinimo:
- Tiesioginis pasirodymas:Koncertuose, teatruose ir scenose, kur yra daug mikrofonų, dideli stiprinimo reikalavimai ir sudėtinga, kintanti akustinė aplinka, grįžtamojo ryšio pašalinimas yra pagrindinė techninė kliūtis, užtikrinanti sklandų pasirodymą ir užkertanti kelią trikdantiems staigiems kaukimams, kurie trukdo meniniam pristatymui.
- Konferencijų ir paskaitų salės:Posėdžių salėse, auditorijose ir klasėse svarbiausia yra aiškus ir suprantamas kalbos perdavimas. Atsiliepimų pašalinimas leidžia sistemai saugiai veikti esant didesniam garsumui, žymiai pagerinant kalbos suprantamumą ir Gain Before Feedback (GBF), užtikrinant, kad kiekvienas klausytojas aiškiai girdėtų garsiakalbį.
- Transliavimas ir įrašymas:Profesionalioje garso kūrimo aplinkoje, pvz., radijo studijose, TV studijose ir muzikos įrašų studijose, bet koks nedidelis triukšmas ar kaukimas yra nepriimtini. Atsiliepimų pašalinimo technologija padeda išlaikyti gryną įrašymo ir transliavimo signalo kokybę, išvengiant nepageidaujamų trukdžių ir pakeliant profesinį darbo standartą.
- Įdiegtos ir nešiojamos PA sistemos: Tai apima fiksuotas įrengimo vietas, pvz., bažnyčias, auditorijas ir viešbučių pobūvių sales, taip pat scenarijus, pvz., KTV kambarius, kelionių vadovų komentarų sistemas ir nešiojamas kalbos sistemas. Šiose programose grįžtamojo ryšio pašalinimo technologija labai supaprastina sistemos sąranką, palengvina naudojimą ir pagerina galutinio -vartotojo klausos patirtį, užtikrindama, kad garsas būtų aiškus, stabilus ir be kaukimo.
Santrauka
Skaitmeninių garso procesorių grįžtamojo ryšio pašalinimo funkcija, kurioje naudojami sudėtingi algoritmai modeliuoti akustinio grįžtamojo ryšio kelią realiuoju laiku-ir adaptyvusis filtravimas, generuojant atvirkštinius signalus, kad būtų galima tiksliai atšaukti, yra pagrindinė technologija, padedanti išspręsti kaukimo problemas garso sistemose ir užtikrinti sistemos stabilumą bei garso grynumą. Ji atlieka nepakeičiamą vaidmenį gyvuose pasirodymuose, konferencijose, paskaitose, transliacijose, įrašuose ir įvairiuose garso sustiprinimo scenarijuose. Tai esminis šiuolaikinių profesionalių garso sistemų „apsaugos“ ir „kokybės užtikrinimo“ komponentas.
Produkto rekomendacija
https://www.tendzone.net/audio-processor/web-based-audio-processors/ai-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/fixed-audio-processors/dante-dsp.html
