如何消除多媒体教室的啸叫声

2013-04-15施尚英黄世瑜

四川职业技术学院学报 2013年5期

关键词：驻波话筒扬声器

施尚英，黄世瑜

（四川职业技术学院电子电气系，四川遂宁 629000）

如何消除多媒体教室的啸叫声

施尚英，黄世瑜

（四川职业技术学院电子电气系，四川遂宁 629000）

现代高职教育的教学，为了使教学手段多样化，教学信息丰富，一般都采用多媒体教学，在教学过程中出现的啸叫声，破坏课堂气氛，影响教学效果，本文介绍了产生啸叫的原因，以及应对的措施.

自激振荡;高频自激;解决措施

作者所在的学校在教学过程中，为了使教学的内容更丰富，信息量更大，一般采用多媒体教学.在教学过程中，有时会出现刺耳的啸叫声.这个啸叫声将严重影响课堂的教学效果.这个啸叫声是什么呢？有没有办法消除呢？

带着问题，才能找到解决问题的方法.这个就是我们要教给学生的能力.既然要想消除这个啸叫声，我们先就应该知道这个啸叫声是什么？通过查资料，我们知道这个啸叫声就是放大电路的自激振荡.那么产生自激振荡的原因是什么？只有找到原因，我们才有针对原因来解决问题.

首先我们来了解多媒体教室里面是如何把教师上课的声音放大并从扬声器里面放出来的.如流程图一所示：

在教室前面的讲台上安装了话筒，教师讲课的声音信号通过话筒转变成电信号，这个电流信号很小，经功放进行放大，就是经过输入级、中间级、末级放大电路，把电信号放大，放大后的电信号经线路送到安装在教室后面墙上的两个扬声器的线圈中，线圈中有个一永久的磁铁，通电的线圈处在磁场中.根据法拉第电磁感应定理.线圈会受力，线圈就会震动起来，震动的强弱会随声音信号幅度强弱变化，然后带动扬声器的纸盆震动，从而来还原出老师上课的声音信号.信号是按照图一所示的流程，是不会产生啸叫的.那么产生啸叫声的原因有哪些呢？

1 驻波的反射，如图二所示

如果按照图二所示的信号流程，在这一过程中放大电路放大信号不是来自话筒识别到的老师说话的声音信号转化成的电流.而是由教室后墙面扬声器的震动的驻波反射回来的信号，这就有可能产生啸叫.

2 功放自激

除图二所示的原因外，信号的流程按照图三所示，教室里也会产生啸叫声.功放一般是由三级放大组成.第一级放大是输入级，这一级的任务是抗干扰的功能.第二级放大就是对信号的电压幅度进行放大.第三级放大的任务就是对信号功率的放大.有足够的能量来带动扬声器.放大电路本身在放大信号的时候对于高频信号的正反馈也是产生啸叫的原因.还有一个因数就是放大电路在工作过程中的低频正反馈也是产生啸叫的原因.放大电路没有办法识别这些信号哪些是有用的信号，哪些是干扰信号，送达放大器来的电信号中如果有用信号太小，被扬声器反射的驻波掩盖了，就不能被扬声器所还原了，放大电路产生自激振荡，所以就出现了刺耳的啸叫.

其次我们再来了解什么是放大电路的自激振荡.自激振荡电路必须是由放大电路和反馈网络组成.放大电路产生震荡的产生自激振荡必须同时满足两个条件：1、幅度平衡条件|AF|=1.2、相位平衡条件φA+φF=(2n+1)π（n=0,1,2,3···）.同时起振必须满足|AF|略大于1的起振条件.幅度平衡条件对应的放大电路中的放大元件闭环增益为3.相位平衡条件对应的就是放大电路中一定要有正反馈.只有满足这两种条件多媒体教室才会产生刺耳的啸叫声.

2.1 高频自激

在放大电路中一般要加入负反馈来改善放大电路的性能.改善的程度与反馈深度有关，反馈越深，放大电路的性能改善就越明显.如果反馈深度太大，就会产生自激，就是放大电路没有输入信号，在放大器的输出端也能输出一定幅度、频率的信号.通过扬声器还原出来的声音就是我们听到的啸叫声.就会导致放大电路工作不稳定.其原因是：在放大电路中加入负反馈.基本放大电路在高频段产生附加移相，在一些信号频率段附加移相可以达到1800，相当于反相，负反馈就变成了正反馈，这样就产生了高频自激振荡.

2.2 低频自激

在放大电路中，一般采用低频自激振荡，这个自激的原因一般是由直流电源耦合引起的.直流电源会对电路中的各级放大电路供电，各级的交流电流在电源内阻上产生的压降会随电源而相互影响，电源内阻的交流信号耦合作用可能使级间形成正反馈，产生低频自激.

找到了原因，针对原因就能解决问题，对于不同的原因有不同的解决办法.

3 高频自激的解决办法

这种高频自激的解决办法是：在放电电路中插入相位补偿网络，就是我们简称的消振电路.一般的电路有三种补偿方法1、电容滞后补偿，就是在放大电路中间插入电容C利用电容两端的电压滞后电流一定的角度，进行相位补偿.2、RC滞后补偿，就是在放大电路中间接入R与C.3、弥勒效应补偿，在放大电路中接入较小的电容，或接入RC的串联网络，利用弥勒效应，可以达到增大电容的作用，最后还是利用电容两端的电压滞后电流一定的角度来消除高频自激.

4 低频自激的解决办法

对于这一类原因产生的自激解决办法有1、采用低内阻的稳压电源.2、在电源的进线处加去耦电路.去耦电路的电阻阻值一般选择几百到几千欧的.去耦电路中的电容一般选择几十到几百微法的电解电容.用于滤除低频信号.

5 对于反射驻波的解决办法

对于这一类的啸叫声，我们的解决的办法是：

(1)音箱的指向性要好.教室的讲台上的话筒应该避免音箱的反射波直射的方向.教师讲课时不要离话筒太远，太远的话，话筒识别到的声音信号就小，输入到放大器的有用信号的成分就小，这样增加了产生啸叫的条件.所以上课过程中老师一定要离话筒近一些.这样就减小了有用信号的丢失，话筒把声音信号转变成的电流量就大一些，放大电路的输入信号大，产生自激的可能就小一些.

(2)减少话筒的使用次数，不用话筒就应该及时关闭，这样就会减小反馈信号的输入机会.

(3)减小混响时间和话筒音量，降低驻波峰点的强度，有助于防止自激.

(4)单独调节各个频段的增益，可以使自激频段的信号幅度大幅度的得到抑制、消除.

(5)阻断扬声器反射驻波的路径，不要让话筒识别到这种信号，不要让话筒的方向正对扬声器方向，而采用背对的方向，这样就降低了话筒是别反射回来驻波的可能，从而抑制啸叫的产生.

对于啸叫声我们根据产生的不同原因，而采取相应的办法减小或抑制.这个就能保证上课的质量.让上课的老师有能力掌控整个课堂的氛围，就能用知识改变我们的学习、生活.让我们的学习、生活更轻松.

[1]童诗白模拟电子技术基础[M].第二版.北京:高等教育出版社，2009.

[2]郭培源.电子电路及电子器件[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3]胡宴如.模拟电子技术[M].第二版.北京：高等教育出版社，2004.

责任编辑：张隆辉

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1672-2094(2013)05-0161-02

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