בהפעלת מערכות סאונד מקצועיות, משוב אקוסטי הוא בעיה נפוצה והרסנית ביותר. זה בא לידי ביטוי בצליל יללה או צווחה קשה, אשר לא רק משפיע קשות על חווית ההאזנה אלא יכול גם לפגוע בדרייברים יקרים של רמקולים. הסיבה השורשית לתופעה זו נעוצה בהיווצרות לולאה אקוסטית סגורה בין הרמקול (הפלט) למיקרופון (הכניסה): המיקרופון קולט את הצליל הנפלט מהרמקול, האות מוגבר על ידי המערכת ונפלט שוב מהרמקול, רק כדי להיקלט שוב על ידי המיקרופון... מחזור זה חוזר על עצמו וגורם לאותות ספציפיות ברציפות. תדרים. בסופו של דבר, המערכת נכנסת למצב לא יציב, ומייצר את היללה הלא נוחה.
כדי לפתור ביעילות את הבעיה המתמשכת הזו, מעבדי שמע דיגיטליים מודרניים משלבים בדרך כלל פונקציונליות מתקדמת של חיסול/דיכוי משוב. מטרת הליבה שלו היא לזהות ולחסל במדויק את אנרגיית האות בתוך נתיב המשוב, הבטחת יציבות המערכת ושיפור מובנות הדיבור ונאמנות המוזיקה. עקרון העבודה שלו כולל בעיקר את השלבים המרכזיים הבאים:
עקרונות ליבה של ביטול משוב
- מודל נתיב משוב (זיהוי מערכת):
הצעד הראשון עבור מחסל משוב הוא לזהות ולדגמן את נתיב המשוב האקוסטי המלא מהרמקול למיקרופון. נתיב זה כולל את תגובת הדובר, המאפיינים האקוסטיים של החדר (כגון הדהוד וגלים עומדים), מאפייני המיקרופון ומיקומם היחסי.
מעבדים דיגיטליים מודרניים משתמשים בדרך כלל באלגוריתמים אדפטיביים. על ידי הזרקת אותות בדיקה ספציפיים (כמו רעש ורוד או תנועות סינוס) למערכת או ניצול אות התוכנית עצמו, הם מנתחים את המתאם בין הקלט (מיקרופון) והיציאה (אות התייחסות לרמקול) בזמן אמת-, ובונים באופן דינמי מודל מדויק של נתיב המשוב. דגם זה הוא בעצם מסנן דיגיטלי המדמה את המאפיינים של המשוב האקוסטי האמיתי.
- סינון אדפטיבי ואות התייחסות:
בהתבסס על מודל נתיב המשוב שהוקם, המעבד מייצר באופן פנימי מסנן אדפטיבי. משימת הליבה של מסנן זה היא חיזוי: הוא חוזה איזה אות יופק בכניסת המיקרופון אם אות הייחוס הנוכחי (כלומר, האות האידיאלי שנשלח לרמקולים, מעובד אך *לפני* הוספת משוב) היה עובר דרך המשוב האקוסטי בפועל.
המסנן האדפטיבי משווה באופן רציף את החיזוי שלו (אות המשוב החזוי) עם אות הכניסה של המיקרופון בפועל. ההבדל ביניהם (הנקרא אות השגיאה) מניע את ההתאמה הדינמית בזמן אמת של-הפרמטרים של המסנן. המטרה היא לגרום לאות המשוב החזוי להעריך באופן אינסופי את רכיב המשוב בפועל הכלול בתוך אות המיקרופון. תהליך זה דורש מהירות חישוב גבוהה במיוחד ודיוק.
- ביטול מדויק של אות המשוב:
ברגע שהמסנן האדפטיבי יכול לדמות במדויק את רכיב המשוב באות המיקרופון, המעבד מייצר אות ביטול השווה במשרעת אך מנוגד בפזה (180 מעלות מחוץ לפאזה).
האות ההפוך הזה מושפע בזמן אמת-על אות הקלט המקורי של המיקרופון. באמצעות היפוך פאזה ואמפליטודה מדויקת, רכיב אות המשוב מתבטל למעשה או מודחק באופן משמעותי במקור (לפני שאות הכניסה נכנס לשרשרת העיבוד של המעבד). בסופו של דבר, המעבד מטפל בעיקר באות המקור הנקי הרצוי (קול, מכשירים וכו'), ומפחית מאוד את האנרגיה שגורמת ליללות.
- מעקב דינמי והתאמת-זמן אמת:
הסביבה האקוסטית היא דינמית. לדוגמה, אנשים נעים, דלתות או חלונות נפתחים/נסגרים, חפצים מוזזים ואפילו שינויים בטמפרטורה ולחות עלולים לגרום לשינוי נתיב המשוב מהרמקול למיקרופון.
לכן, מסיר המשוב חייב להיות-בזמן אמת ובהתאמה גבוהה מאוד. הוא צריך לנטר ברציפות את אות השגיאה ולעדכן באופן דינמי את הפרמטרים של המסנן האדפטיבי בהתאם. זה מבטיח שהדגם תמיד עומד בקצב השינויים בסביבה האקוסטית הנוכחית, תוך שמירה על דיכוי משוב אופטימלי. תהליך "למידה" ו"התאמה" זה לעולם אינו מפסיק במהלך פעולת המערכת.
יישומים נרחבים של טכנולוגיית חיסול משוב
הודות לתפקידה המכריע בייצוב מערכות ושיפור איכות הצליל, טכנולוגיית ביטול משוב נמצאת בשימוש נרחב בתרחישים שונים הדורשים חיזוק צליל-גבוה:
- הופעה חיה:בקונצרטים, תיאטראות ובמות מגוון, שבהם יש מיקרופונים רבים, דרישות רווח גבוה וסביבות אקוסטיות מורכבות ומשתנות, ביטול משוב הוא מחסום טכני מרכזי המבטיח הופעות חלקות ומונע יללות פתאומיות מפריעות שמפריעות להצגה האמנותית.
- אולמות ועידות והרצאות:בחדרי ישיבות, באודיטוריום ובכיתות, העברת דיבור ברור ומובן חשובה ביותר. ביטול משוב מאפשר למערכת לפעול בבטחה עם רווחים גבוהים יותר, משפר משמעותית את מובנות הדיבור ו-Gain Before Feedback (GBF), ומבטיח שכל מאזין יכול לשמוע את הדובר בבירור.
- שידור והקלטה:בסביבות הפקת אודיו מקצועיות כמו אולפני רדיו, אולפני טלוויזיה ואולפני הקלטות מוזיקה, כל רעש קל או יללה אינם מקובלים. טכנולוגיית ביטול משוב עוזרת לשמור על איכות אות הקלטה ושידור טהורה, מניעת הפרעות לא רצויות והעלאת הסטנדרט המקצועי של העבודה.
- מערכות PA מותקנות וניידות: זה כולל מקומות התקנה קבועים כמו כנסיות, אולמות ואולמות אירועים בבתי מלון, כמו גם תרחישים כמו חדרי KTV, מערכות פרשנות של מדריכי טיולים ומערכות דיבור ניידות. ביישומים אלה, טכנולוגיית ביטול משוב מפשטת מאוד את הגדרת המערכת, משפרת את קלות השימוש ואת חוויית השמיעה של משתמש הקצה-, ומבטיחה שהקול ברור, יציב ונטול יללות.
תַקצִיר
פונקציית ביטול המשוב בתוך מעבדי אודיו דיגיטליים, תוך שימוש באלגוריתמים מתוחכמים למודל של נתיב המשוב האקוסטי בזמן אמת-ושימוש בסינון אדפטיבי ליצירת אותות הפוכים לביטול מדויק, היא טכנולוגיית הליבה לפתרון בעיות יללות במערכות קול והבטחת יציבות המערכת וטוהר הסאונד. הוא ממלא תפקיד הכרחי בהופעות חיות, כנסים, הרצאות, שידורים, הקלטה ותרחישים שונים של חיזוק קול. זהו מרכיב חיוני של "הגנה" ו"הבטחת איכות" של מערכות שמע מקצועיות מודרניות.
המלצה על מוצר
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
