Khắc phục tiếng hú trong hệ thống tăng âm

vi MCăLC Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân………………………………………………………… i Lời cam đoan…………………………………………………………………………… ii Cảm tạ………………………………………………………………………………… iii Tóm tắt…………………………………………………………………………………. iv Mục lục………………………………………………………………………………… vi Danh sách các chữ viết tắt…………………………………………………………… viii Danh sách các hình…………………………………………………………………… ix Danh sách các bảng……………………………………………………………………. xii Chngă1.ăTỔNGăQUAN…………………………………………………………… 1 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu đư đợc công bố… 1 1.1.1. Nguyên nhân phát sinh tiếng hú trong hệ thống tăng âm…………………… 1 1.1.2. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nớc đư thực hiện…………………… 1 1.2. Mục đích của đề tài……………………………………………………………… 4 1.3. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài …………………………………………………. 4 1.3.1. Nhiệm vụ của đề tài…………………………………………………………… 4 1.3.2. Giới hạn của đề tài…………………………………………………………… 4 1.4. Phơng pháp nghiên cứu…………………………………………………………. 5 Chngă2.ăCăSỞăLụăTHUYT……………………………………………………. . 6 2.1. Phân tích hiệu ứng Larsen……………………………………………………… 6 2.1.1. Khái niệm hiệu ứng Larsen…………………………………………………… 6 2.1.2. Các yếu tố ảnh hởng đến việc phát sinh hiệu ứng Larsen…………………… 7 2.1.3. Mô hình hệ thống có phản hồi âm……………………………………………. 9 2.2. Các phơng pháp khắc phục hiệu ứng Larsen………………………………… 12 2.2.1. Phơng pháp biến điệu pha………………………………………………… 12 2.2.1.1. Biến điệu pha tuần hoàn………………………………………………… 12 2.2.1.2. Biến điệu tần số tuần hoàn……………………………………………… 14 2.2.1.3. Dịch chuyển tần số……………………………………………………… 15 2.2.2. Bộ lọc thích nghi…………………………………………………………… 17 2.2.2.1 Bộ lọc LMS……………………………………………………………… 19 2.2.2.2 Bộ lọc RLS……………………………………………………………… 21 Chngă 3.ăNGĂNă CHẶNăHIUăỨNGă LARSENă Să DNGăNHịM PHNGă PHÁPăBINăĐIUăPHA……………………………………………………………. 24 3.1. Khảo sát đặc tính của hiệu ứng Larsen………………………………………… 24 vii 3.2. Sử dụng phơng pháp biến điệu pha tuần hoàn………………………………… 37 3.3 Sử dụng phơng pháp biến điệu tần số tuần hoàn……………………………… 45 3.4 Phơng pháp dịch chuyển tần số………………………………………………….53 3.5 u điểm và hạn chế của nhóm phơng pháp biến điệu pha………………………62 Chngă4.ăNGĂNăCHẶNăHIUăỨNGăLARSENăSăDNGăCÁCăBỘăLCă THÍCH NGHI………………………………………………………………………… 64 4.1 Ngăn chặn hiệu ứng Larsen sử dụng bộ lọc LMS……………………………… 64 4.2 Ngăn chặn hiệu ứng Larsen sử dụng bộ lọc RLS………………………………… 79 4.3 u điểm và hạn chế của việc sử dụng bộ lọc thích nghi……………… 91 Chngă5.ăKTăLUẬN……………………………………………………………… 93 5.1 Kết luận………………………………………………………………………… 93 5.2 Hớng phát triển…………………………………………………………………. 93 TÀIăLIUăTHAMăKHO……………………………………………………………. 94 PHăLC……………………………………………………………………………… 97 viii DANHăSÁCHăCÁCăCHăVITăTT Tăvitătắt Cmăt NghĩaătingăVit PM Phase Modulation Biến điệu pha FM Frequency Modulation Biến điệu tần số FS Frequency Shifting Dịch chuyển tần số PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất MSE Mean-squared Spectrum Error Phổ biên độ trung bình tín hiệu sai số DSP Digital Signal Processing Xử lý số tín hiệu FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi ngợc Fourier nhanh AGC Automation Gain Control Tự động điều khiển độ lợi AEQ Automation Equalizer Tự động cân bằng tần số FIR Finite Impulse Response Đáp ứng xung hữu hạn LMS Least Mean Squares Tối thiểu hóa trung bình bình phơng NLMS Normalized Least Mean Squares LMS chuẩn hóa RLS Recursive Least Squares Tối thiểu hóa bình phơng đệ quy ix DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ minh họa hệ thống âm thanh có hiện tợng phản hồi âm…………… 6 Hình 2.2: Sơ đồ một đờng truyền của hệ thống âm thanh…………………………… 7 Hình 2.3: Mô hình thời gian rời rạc của hệ thống tăng âm với S micro và L loa………. 9 Hình 2.4: Biến điệu pha tuần hoàn……………………………………………………. 13 Hình 2.5: Hàm Bessel loại 1 với các bậc khác nhau n=0,…,5………………………… 14 Hình 2.6: Biến điệu tần số tuần hoàn………………………………………………… 15 Hình 2.7: Dịch chuyển tần số………………………………………………………… 17 Hình 2.8: Sơ đồ khối bộ lọc thích nghi……………………………………………… 17 Hình 2.9: Cấu trúc bộ lọc thích nghi………………………………………………… 18 Hình 2.10: Sơ đồ khối bộ lọc LMS…………………………………………………… 19 Hình 2.11: Sơ đồ khối bộ lọc RLS……………………………………………………. 22 Hình 3.1: Sơ đồ mô phỏng thu thập dữ liệu liên tục………………………………… 24 Hình 3.2: Đặt thông số cho tín hiệu âm thanh ngõ vào……………………………… 25 Hình 3.3: Tín hiệu đợc biểu diễn theo thời gian của thực nghiệm 1………………… 27 Hình 3.4: PSD của tín hiệu trên miền tần số đối với thực nghiệm 1…………………. 27 Hình 3.5: Xác định tần số có biên độ cực đại gây nên tiếng hú thực nghiệm 1………. 28 Hình 3.6: Tín hiệu đợc biểu diễn theo thời gian của thực nghiệm 2………………… 29 Hình 3.7: PSD của tín hiệu trên miền tần số đối với thực nghiệm 2…………………. 29 Hình 3.8: Xác định tần số có biên độ cực đại gây nên tiếng hú thực nghiệm 2………. 30 Hình 3.9: Tín hiệu đợc biểu diễn theo thời gian của thực nghiệm 3………………… 31 Hình 3.10: PSD của tín hiệu trên miền tần số đối với thực nghiệm 3………………… 32 Hình 3.11: Xác định tần số có biên độ cực đại gây nên tiếng hú thực nghiệm 3…… 33 Hình 3.12: Tín hiệu đợc biểu diễn theo thời gian của thực nghiệm 4………………. 34 Hình 3.13: PSD của tín hiệu trên miền tần số đối với thực nghiệm 4………………… 35 Hình 3.14: Xác định tần số có biên độ cực đại gây nên tiếng hú thực nghiệm 4……… 35 Hình 3.15: Sơ đồ mô phỏng sử dụng phơng pháp PM……………………………… 37 Hình 3.16: Đặt thuộc tính cho hàm biến điệu pha tuần hoàn………………………… 37 Hình 3.17: Đặt thuộc tính cho khối lấy phần thực tín hiệu PM………………………. 38 Hình 3.18: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng PM đối với thực nghiệm 1 ……… 39 Hình 3.19: PSD của tín hiệu dùng phơng pháp PM đối với thực nghiệm 1………… 39 Hình 3.20: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng PM đối với thực nghiệm 2 …………. 40 Hình 3.21: PSD của tín hiệu dùng PM đối với thực nghiệm 2… 41 Hình 3.22: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng PM đối với thực nghiệm 3…………. 42 Hình 3.23: PSD của tín hiệu dùng PM đối với thực nghiệm 3……………………… 42 x Hình 3.24: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng PM đối với thực nghiệm 4 …………. 43 Hình 3.25: PSD của tín hiệu PM đối với thực nghiệm 4 …………………………… 44 Hình 3.26: Sơ đồ mô phỏng sử dụng phơng pháp FM………………………………. 45 Hình 3.27: Đặt thuộc tính cho hàm FM………………………………………………. 45 Hình 3.28: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FM đối với thực nghiệm 1…………. 47 Hình 3.29: PSD của tín hiệu dùng FM đối với thực nghiệm 1. ………… 47 Hình 3.30: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FM đối với thực nghiệm 2………… 48 Hình 3.31: PSD của tín hiệu dùng FM đối với thực nghiệm 2 ………………………. 49 Hình 3.32: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FM đối với thực nghiệm 3…………. 50 Hình 3.33: PSD của tín hiệu dùng FM đối với thực nghiệm 3……………………… 50 Hình 3.34: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FM đối với thực nghiệm 4…………. 51 Hình 3.35: PSD của tín hiệu dùng FM đối với thực nghiệm 4……………………… 52 Hình 3.36: Sơ đồ mô phỏng sử dụng phơng pháp FS………………………………. 53 Hình 3.37: Đặt thuộc tính cho hàm dịch chuyển tần số………………………………. 54 Hình 3.38: Đặt thuộc tính cho hàm cửa sổ……………………………………………. 55 Hình 3.39: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FS đối với thực nghiệm 1…………… 56 Hình 3.40: PSD của tín hiệu dùng FS đối với thực nghiệm 1………………………… 56 Hình 3.41: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FS đối với thực nghiệm 2…………… 57 Hình 3.42: PSD của tín hiệu dùng FS đối với thực nghiệm 2………………………… 58 Hình 3.43: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FS đối với thực nghiệm 3 59 Hình 3.44: PSD của tín hiệu dùng FS đối với thực nghiệm 3………………………… 59 Hình 3.45: Tín hiệu ngõ ra theo thời gian dùng FS đối với thực nghiệm 4…………… 60 Hình 3.46: PSD của tín hiệu dùng FS đối với thực nghiệm 4…………………………. 61 Hình 3.47: So sánh giữa phơng pháp PM, FM và FS……………………………… 63 Hình 4.1: Sơ đồ mô phỏng sử dụng bộ lọc NLMS……………………………………. 65 Hình 4.2: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 1……………………………………………………………………………… 67 Hình 4.3: Tín hiệu e(n) đợc phóng to đối với thực nghiệm 1……………………… 68 Hình 4.4: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 1…………… 68 Hình 4.5: Các hệ số của bộ lọc NLMS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 1……. 69 Hình 4.6: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 2……………………………………………………………………………… 70 Hình 4.7: Tín hiệu e(n) đợc phóng to đối với thực nghiệm 2……………………… 71 Hình 4.8: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 2…………… 71 Hình 4.9: Các hệ số của bộ lọc NLMS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 2 72 Hình 4.10: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 3……………………………………………………………………………… 73 Hình 4.11: Tín hiệu e(n) đợc phóng to đối với thực nghiệm 3………………………. 74 xi Hình 4.12: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 3…………… 74 Hình 4.13: Các hệ số của bộ lọc NLMS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 3… 75 Hình 4.14: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 4……………………………………………………………………………… 76 Hình 4.15: Tín hiệu e(n) đợc phóng to đối với thực nghiệm 4………………………. 77 Hình 4.16: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc NLMS đối với thực nghiệm 4……………. 77 Hình 4.17: Các hệ số của bộ lọc NLMS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 4… 78 Hình 4.18: Sơ đồ mô phỏng sử dụng bộ lọc RLS…………………………………… 79 Hình 4.19: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 1………………………………………………………………………………. 80 Hình 4.20: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 1……………… 81 Hình 4.21: Các hệ số của bộ lọc RLS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 1… 81 Hình 4.22: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 2………………………………………………………………………………. 83 Hình 4.23: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 2……………… 84 Hình 4.24: Các hệ số của bộ lọc RLS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 2…… 84 Hình 4.25: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 3………………………………………………………………………………. 86 Hình 4.26: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 3……………… 87 Hình 4.27: Các hệ số của bộ lọc RLS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 3…… 87 Hình 4.28: Tín hiệu d(n), y(n) và e(n) theo thời gian dùng bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 4………………………………………………………………………………. 89 Hình 4.29: MSE của tín hiệu sai số bộ lọc RLS đối với thực nghiệm 4……………… 90 Hình 4.30: Các hệ số của bộ lọc RLS tại bớc lặp 1251 đối với thực nghiệm 4… 90 Hình 4.31: So sánh giữa bộ lọc NLMS và bộ lọc RLS… 92 xii DANHăSÁCHăCÁCăBNGă Bngă2.1:ăThuật toán NLMS…………………………………………………………. 21 Bngă2.2: Thuật toán RLS…………………………………………………………… 23 Bngă3.1: So sánh thời gian phát sinh tiếng hú và tần số Larsen của các hệ thống khác nhau……………………………………………………………………………………. 36 1 Chngă1 TỔNG QUAN Khi sử dụng các hệ thống tăng âm chúng ta thờng hay gặp hiện tợng phát ra tiếng hú, rít rất khó chịu trong các hệ thống tăng âm, gây ảnh hởng đến chất lợng của âm thanh phát ra đến ngời nghe. Hiện tợng này đư đợc nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu trong nhiều thập kỷ qua và cũng có nhiều phơng pháp đư đợc đa ra áp dụng nhng hiệu quả của các phơng pháp trên thì vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế. Với mong muốn tìm ra phơng pháp khắc phục hiện tợng trên, chúng ta s đi tìm hiểu về vấn đề này cũng nh tìm ra phơng pháp khắc phục hiệu quả nhất. 1.1 Tng quan về lĩnhăvực nghiên cu, các kt qu nghiên cu đƣăđc công b 1.1 .1 Nguyên nhân phát sinh ting hú trong h thngătĕngăơm Hệ thống tăng âm ra đời cách đây đư vài thập kỷ. Nhờ vào sự phát triển của hệ thống âm thanh mà các bài phát biểu của các diễn giả đến đợc ngời nghe đầy đủ hơn, các buổi âm nhạc đợc truyền đến ngời nghe hay hơn, giúp việc cảm thụ âm nhạc đợc nâng lên, các bài giảng truyền đến đợc sinh viên, học sinh trọn vẹn hơn, ….Tuy nhiên khi sử dụng hệ thống tăng âm vẫn còn xảy ra tiếng hú, rít do hiện tợng phản hồi âm học [9]. Hiện tợng này xảy ra do micro thu lại đợc âm thanh do chính nó phát ra khi bị phản hồi do môi trờng xung quanh nh tờng, sàn hay trần nhà… sau đó đợc micro thu lại và khuếch đại thêm, sau đó phát ra và lại tiếp tục thu lại nữa…Âm thanh này mỗi lúc một lớn lên cho đến khi xảy ra hiện tợng cộng hởng và lúc đó s phát ra tiếng hú, rít không mong muốn trong hệ thống âm thanh [2], [5]-[6]. Hiện tợng này đư đợc Soren Larsen, một nhà khoa học Đan mạch phát hiện ra và vì thế hiện tợng còn đợc gọi là hiệu ứng Larsen [9]. 1.1.2 Các kt qu nghiên cuătrongăvƠăngoƠiănớcăđƣăthực hin Lĩnh vực điện tử nghiên cứu các phơng pháp cải tiến thiết bị điện nh: cải tiến micro nhằm nhận diện âm thanh chuẩn và phát hiện âm có tần số không mong muốn để ngăn chặn chúng trớc khi cho qua hệ thống, cải tiến phơng pháp truyền – nhận tín hiệu trong hệ thống âm thanh. Bên cạnh đó, ngời ta còn sử dụng các bộ lọc 2 Equalizer, các bộ mixer, làm trễ tín hiệu nhận vào micro và các thiết bị chặn tần số âm thanh [11]. Các phơng pháp này đạt đợc kết quả tốt do can thiệp trực tiếp vào hệ thống âm thanh trớc khi vào hệ thống tăng âm. Tuy nhiên, cho đến nay các phơng pháp này vẫn cha thật sự phổ biến do giá thành của thiết bị còn cao và do chi phí đầu t thiết kế các phòng âm chuyên nghiệp còn quá lớn. Lĩnh vực âm học nghiên cứu về sóng âm, hiện tợng phản xạ âm học, tính chất hút âm của vật kiến trúc để thiết kế hình dạng, kích thớc và kiến trúc của phòng âm để tránh hiện tợng phản hồi âm của hệ thống. Ngành kiến trúc đư đạt đợc một số thành công nhất định trong trờng hợp hệ thống âm thanh tĩnh, tuy nhiên trong hệ thống âm thanh động, tức là có sự thay đổi vị trí giữa các thiết bị nh micro và loa thì vẫn còn hạn chế, cha khắc phục đợc triệt để. Hiện nay thì phơng pháp này vẫn đang còn áp dụng rộng rưi nh hệ thống âm thanh trong các phòng karaoke, phòng hòa nhạc, hoặc các phòng thu hay hội trờng nơi diễn ra các sự kiện âm nhạc. Tuy vậy đôi lúc vẫn có hiện tợng phát ra tiếng hú làm ảnh hởng đến ngời hát và các khán giả. Cùng với sự phát triển của hệ thống xử lý số tín hiệu, hiệu ứng Larsen đợc nhiều trung tâm, viện nghiên cứu trên thế giới quan tâm. Nhiều nhà khoa học quan tâm đến lĩnh vực này, đứng đầu là Dr. Charles Boner… tuy nhiên do tính chất phức tạp của hiệu ứng Larsen nên cho đến nay tính chất của vấn đề vẫn cha đợc giải quyết triệt để. Những thiết bị micro đầu tiên đợc Thomas Alva Edison nghiên cứu thành công vào năm 1876 nhng phải đến tháng 12/1915 hệ thống tăng âm mới đợc sử dụng lần đầu tiên tại San Fransisco [9]. Sau gần một thế kỷ phát triển các thiết bị này đư đợc cải tiến rất lớn, cả về chất lợng âm thanh cũng nh kiểu dáng bên ngoài. Cùng với sự phát triển của các hệ thống âm thanh, việc nghiên cứu phơng pháp giảm hiện tợng phản hồi âm không chỉ là nhiệm vụ các nhà khoa học mà còn của tất cả các hãng sản xuất các thiết bị âm thanh và của cả ngời sử dụng các thiết bị âm thanh đó. Khi linh vực điện tử còn cha phát triển, linh kiện điện tử để tạo các bộ khuếch đại chủ yếu là các đèn điện tử, ngời ta thờng dùng giải pháp thủ công là che chắn âm thanh phản hồi từ loa trở về bộ âm thanh để giảm hiện tợng cộng hởng tần số. Tuy nhiên, 3 phơng pháp này hiệu quả đạt đợc còn rất hạn chế và đôi khi cũng xảy ra hiện tợng hú, rít trong hệ thống âm thanh đó. Cho đến khoảng thập niên 50 và 60 khi ngời ta nghiên cứu chế tạo thành công linh kiện điện tử từ chất bán dẫn thì các mạch điện tử đợc thu nhỏ lại đáng kể và công suất của mạch cũng tăng lên và giảm thiểu đợc tổn hao công suất từ đó kỹ thuật mạch điện tử tơng tự cũng đợc khai sinh. Ngời ta tạo nên các bộ lọc tơng tự nh bộ lọc tự điều chỉnh âm lợng còn gọi là bộ lọc AGC (Automation Gain Control) để xử lý tín hiệu, khi biên độ của tần số nào đó cực đại dễ phát sinh tiếng hú thì bộ lọc s tự động giảm biên độ của tần số này do đó s không để tiếng hú đợc phát sinh. Tuy nhiên phơng pháp này cũng chỉ đạt đợc một số kết quả nhất định. Khoảng thập niên 60, lý thuyết về xử lý số tín hiệu xuất hiện, ngời ta có thể xử lý tín hiệu theo phơng pháp số hóa. Tín hiệu đợc rời rạc hóa khác với kỹ thuật xử lý mạch tơng tự là xử lý tín hiệu liên tục. Cho đến thập niên 90, khi các bộ vi xử lý phát triển thì ngời ta ứng dụng các bộ DSP (xử lý số tín hiệu) rộng rưi trong lĩnh vực ngăn chặn hiện tợng phản hồi âm học và đư đạt đợc một số kết quả đáng kể nhng chủ yếu trong một số lĩnh vực nh máy trợ thính hay điện thoại di động. Một số phơng pháp đư đợc áp dụng để ngăn chặn hiệu ứng Larsen nh sau: Phơng pháp giảm độ lợi của hệ thống, phơng pháp bộ lọc không gian, phơng pháp mô hình hóa không gian của phòng, phơng pháp điều khiển biến điệu pha và nhóm phơng pháp sử dụng các bộ lọc thích nghi [14]. Phơng pháp giảm độ lợi của hệ thống có thể thực hiện bằng phơng pháp thủ công và tự động nhng phơng pháp tự động giảm độ lợi đợc sử dụng nhiều hơn cả. Mục đích là tự động giảm độ lợi của hệ thống để hệ thống luôn thỏa mãn tiêu chuẩn ổn định Nyquist. Có ba phơng pháp giảm độ lợi là tự động giảm độ lợi (AGC), tự động cân bằng (AEQ) và bộ lọc khe dải (độ lợi của hệ thống s đợc giảm trong dải tần số hẹp xung quanh các tần số tới hạn có thể phát sinh tiếng hú rít). Phơng pháp bộ lọc không gian trong điều khiển phản hồi âm có mục đích là thay đổi đáp ứng của hệ thống vòng lặp kín. Ngời ta s sử dụng các mảng bộ lọc và bố trí sao cho hớng của âm phản hồi chỉ đến ngời nghe và không có thành phần âm nào phản hồi về phía micro [12]. [...]... đáp ứng vòng lặp của hệ thống G(, t ) F (, t ) đ ợc gọi là độ lợi vòng lặp của hệ thống G(, t ) F (, t ) gọi là pha của vòng lặp Khi một hệ thống không ổn định, nó s dao động và dẫn đến phát sinh tiếng hú trong hệ thống âm có phản hồi Theo tiêu chuẩn ổn định Nyquist: G( , t ) F ( , t )  n2 , n  Z   G( , t ) F ( , t )  1 (2.15) Thì hệ thống s không ổn định Để hệ thống có thể đ ợc ổn... măng, có 4 cửa sổ bật bằng kính  Trong phòng chủ yếu là bàn ghế bằng gỗ  Hệ thống âm thanh công suất nhỏ 10W đặt trên bàn giáo viên * Cách thực hiện: Cho hệ thống thu âm hoạt động sau đó đ a micro từ xa đến gần loa cho đến cho đến khi phát sinh tiếng hú 26 * Thời gian thu âm 20s, âm thanh đ a vào trực tiếp từ micro là một đoạn âm ngắn khoảng 5s * Kết quả thu đ ợc Tiếng hú bắt đầu hình thành Đồ thị tín... t ờng xi măng, có nhiều cửa sổ  Trong phòng chủ yếu là bàn ghế bằng gỗ  Hệ thống âm thanh Feidu A320 công suất 20W, bộ lọc ngõ ra của bộ tăng âm đ ợc chỉnh cố định Hệ thống âm thanh đặt trên bàn giáo viên * Thời gian thu âm 20s, âm thanh đ a vào trực tiếp từ micro là một đoạn âm ngắn khoảng 5s * Kết quả thu đ ợc  Đồ thị tín hiệu theo thời gian nh hình 3.6 28 Tiếng hú bắt đầu hình thành Tin hieu ngo... 2.885 2.89 Hình 3.5 Xácăđ nh tần s cóăbiênăđ cựcăđ i gây ti ng hú đ i với thực nghi m 1  Khoảng cách tối thiểu giữa micro và loa để hệ thống phát sinh tiếng hú là 0.5m  Quan sát đồ thị trong miền thời gian và miền tần số ta nhận thấy: + Tiếng hú trong hệ thống bắt đầu phát sinh từ giây thứ 12 cho đến giây thứ 20 + Tần số phát sinh tiếng hú xác định đ ợc tại tần số là 2875 Hz theo hình 3.5  Thực nghi... tạo ra công suất âm PS' ; phần âm thanh P0'' của PS' lại đ ợc thu vào micro tạo ra công suất âm PS'' Tuần tự nh vậy, hệ thống tạo ra các công suất âm PS' , PS'' , PS''' ,…và tăng dần cho đến khi cực đại và phát sinh âm thanh không mong muốn Đó là hiệu ứng Larsen 8 Nh vậy, từ công thức trên ta nhận thấy β phụ thuộc vào các yếu tố sau: k, DS, DM, r nên β chỉ tăng khi: - k tăng: mở tăng âm quá lớn - r... PSD c a tín hi u trên miền tần s đ i với thực nghi m 2  Khoảng cách tối thiểu giữa micro và loa để hệ thống phát sinh tiếng hú là 1m  Quan sát đồ thị trong miền thời gian và miền tần số ta nhận thấy: + Tiếng hú trong hệ thống bắt đầu phát sinh từ giây thứ 12 cho đến giây thứ 20 + Tần số phát sinh tiếng hú xác định đ ợc tại 3 tần số là 1250 Hz; 1718,8 Hz và 2656,2 kHz theo hình 3.8 29 ... truyền đến loa (S) để phát ra Âm thanh từ loa (S) phát ra s truyền đến ng ời nghe (Z), đồng thời một phần âm cũng truyền đến micro và đ ợc micro thu lại Nếu âm thu lại giống âm của ng ời nói phát ra s xảy ra hiện t ợng cộng h ởng và dẫn đến phát sinh tiếng hú 2.1.2 Các y u t nhăh ngăđ n vi c phát sinh hi u ng Larsen Xét hệ thống âm thanh đơn giản gồm một micro (M), một bộ tăng âm (A) và một bộ loa (S) nh... nghiệm trong các môi tr ờng khác nhau và với các hệ thống tăng âm có công suất khác nhau Từ đó tiến hành thực hiện ngăn chặn hiệu ứng Larsen sử dụng nhóm ph ơng pháp biến điệu pha và cũng thực hiện trên các môi tr ờng và hệ thống tăng âm đó Các thực nghiệm đ ợc thực hiện với sự hỗ trợ của phần mềm Matlab 3.1 Kh oăsátăđ c tính c a hi u ng Larsen Để khảo sát đặc tính của hiệu ứng Larsen, tr ớc tiên chúng... Hình 2.2ăS ăđ m tăđ ng truyền c a h th ng âm thanh Hoạt động của hệ thống nh sau: Khi tr ớc micro có một công suất âm P0 đi tới Công suất âm này đ ợc micro biến đổi thành điện áp UM sau đó đ ợc đ a qua bộ khuếch đại tăng thêm k lần tạo thành điện áp US chuyển tới loa Loa biến đổi tín hiệu thành âm thanh có công suất âm là PS theo trục búp h ớng đến ng ời nghe 7 Âm thanh phát ra của loa ngoài tia chính... thời gian rời rạc của một hệ thống âm thanh có phản hồi [10] Giả sử tất cả các tín hiệu liên tục đều đ ợc lấy mẫu với tần số lấy mẫu chuẩn (fS=8 kHz đối với giọng nói và fS= 44,1kHz đối với tín hiệu âm nhạc) Nếu chúng ta ký hiệu S nguồn tín hiệu bởi vi(t), i=1,….S, t ơng ứng với S âm thanh từ micro là 9 yi(t)=1,… S, và L loa là uj(t)=1,… L Khi đó mô hình hệ thống vòng kín rời rạc trong miền thời gian đ . QUAN Khi sử dụng các hệ thống tăng âm chúng ta thờng hay gặp hiện tợng phát ra tiếng hú, rít rất khó chịu trong các hệ thống tăng âm, gây ảnh hởng đến chất lợng của âm thanh phát ra đến. minh họa hệ thống âm thanh có hiện tợng phản hồi âm ………… 6 Hình 2.2: Sơ đồ một đờng truyền của hệ thống âm thanh…………………………… 7 Hình 2.3: Mô hình thời gian rời rạc của hệ thống tăng âm với S. tránh hiện tợng phản hồi âm của hệ thống. Ngành kiến trúc đư đạt đợc một số thành công nhất định trong trờng hợp hệ thống âm thanh tĩnh, tuy nhiên trong hệ thống âm thanh động, tức là có