プロのサウンド システムの運用において、音響フィードバックは一般的で非常に破壊的な問題です。これは耳障りなハウリング音やキーキー音として現れ、リスニング体験に重大な影響を与えるだけでなく、高価なスピーカードライバーを損傷する可能性があります。この現象の根本的な原因は、スピーカー (出力) とマイク (入力) の間に閉音響ループが形成されることにあります。マイクがスピーカーから発せられた音を拾い、信号がシステムによって増幅されてスピーカーから再度発せられ、再びマイクによって拾われるだけです。このサイクルが繰り返されることで、信号が継続的に増幅され、特定の共振周波数で重ね合わされます。最終的にシステムは不安定な状態になり、不快なうなり声が発生します。
この永続的な問題を効果的に解決するために、最新のデジタル オーディオ プロセッサには高度なフィードバック除去/抑制機能が統合されているのが一般的です。その中心的な目的は、フィードバック パス内の信号エネルギーを正確に特定して除去し、システムの安定性を確保し、音声明瞭度と音楽の忠実度を向上させることです。その動作原理には主に次の重要な手順が含まれます。
フィードバック除去の中核原則
- フィードバック パス モデリング (システム識別):
フィードバックエリミネーターの最初のステップは、スピーカーからマイクまでの完全な音響フィードバックパスを特定してモデル化することです。このパスには、スピーカーの応答、部屋の音響特性 (残響や定在波など)、マイクの特性、およびそれらの相対位置が含まれます。
最新のデジタル プロセッサは通常、適応アルゴリズムを採用しています。特定のテスト信号（ピンク ノイズやサイン スイープなど）をシステムに注入するか、実際のプログラム信号自体を利用することで、入力（マイク）と出力（スピーカー基準信号）の間の相関関係をリアルタイムで分析し、フィードバック パスの正確なモデルを動的に構築します。-このモデルは本質的に、実際の音響フィードバックの特性をシミュレートするデジタル フィルターです。
- 適応フィルタリングと基準信号:
確立されたフィードバック パス モデルに基づいて、プロセッサは内部で適応フィルターを生成します。このフィルターの中心的なタスクは予測です。現在の基準信号 (つまり、処理された、ただしフィードバックが追加される「前」のスピーカーに送信された理想的な信号) が実際の音響フィードバック パスを通過した場合に、マイク入力でどのような信号が生成されるかを予測します。
適応フィルターは、その予測 (予測されたフィードバック信号) と実際のマイク入力信号を継続的に比較します。それらの差（エラー信号と呼ばれる）により、フィルタのパラメータのリアルタイムの動的な調整が行われます。-目標は、予測されたフィードバック信号を、マイク信号に含まれる実際のフィードバック成分に限りなく近づけることです。このプロセスには、非常に高い計算速度と精度が必要です。
- フィードバック信号の正確なキャンセル:
適応フィルターがマイク信号のフィードバック成分を正確にシミュレートできると、プロセッサーは振幅は等しいが位相が逆（180 度位相が異なる）のキャンセル信号を生成します。
この反転信号は、元のマイク入力信号にリアルタイムで重畳されます。-正確な位相反転と振幅整合により、フィードバック信号成分はソースで (入力信号がプロセッサの処理チェーンに入る前に) 効果的にキャンセルまたは大幅に抑制されます。最終的に、プロセッサーは主に目的のクリーンなソース信号 (音声、楽器など) を処理し、ハウリングの原因となるエネルギーを大幅に削減します。
- 動的追跡とリアルタイム適応:{0}
音響環境はダイナミックです。たとえば、人の移動、ドアや窓の開閉、物体の移動、さらには温度や湿度の変化によっても、スピーカーからマイクまでのフィードバック パスが変化する可能性があります。
したがって、フィードバック除去装置は高度なリアルタイム性と適応性を備えている必要があります。{0}エラー信号を継続的に監視し、それに応じて適応フィルターのパラメーターを動的に更新する必要があります。これにより、モデルは常に現在の音響環境の変化に対応し、最適なフィードバック抑制を維持することができます。この「学習」と「調整」のプロセスは、システム運用中に止まることはありません。
フィードバック除去技術の幅広い応用例
フィードバック除去テクノロジーは、システムの安定化と音質の向上において重要な役割を果たしているため、高ゲインの音響強化を必要とするさまざまなシナリオで広く使用されています。-
- ライブパフォーマンス:多数のマイク、高ゲイン要件、複雑で変化する音響環境があるコンサート、劇場、バラエティステージでは、フィードバックの除去が重要な技術的障壁となり、スムーズなパフォーマンスを保証し、芸術的な表現を妨げる突然の混乱を防ぐことが重要です。
- 会議ホールと講義ホール:会議室、講堂、教室では、明瞭でわかりやすい音声伝達が最も重要です。フィードバックの除去により、システムはより高いゲインで安全に動作できるようになり、音声明瞭度とフィードバック前のゲイン (GBF) が大幅に向上し、すべてのリスナーが話者の声をはっきりと聞くことができるようになります。
- 放送と録画:ラジオ スタジオ、テレビ スタジオ、音楽録音スタジオなどのプロのオーディオ制作環境では、小さなノイズやハウリングは許容されません。フィードバック除去テクノロジーは、純粋な録音および放送信号の品質を維持するのに役立ち、不要な干渉を回避し、仕事のプロの基準を高めます。
- 設置型およびポータブル PA システム: これには、教会、講堂、ホテルの宴会場などの固定設置場所だけでなく、KTV ルーム、ツアー ガイド解説システム、ポータブル音声システムなどのシナリオも含まれます。これらのアプリケーションでは、フィードバック除去テクノロジーによりシステム設定が大幅に簡素化され、使いやすさとエンドユーザーの聴覚体験が向上し、サウンドがクリアで安定し、ハウリングが発生しないことが保証されます。-
まとめ
デジタル オーディオ プロセッサ内のフィードバック除去機能は、高度なアルゴリズムを利用して音響フィードバック パスをリアルタイムでモデル化し、適応フィルタリングを採用して逆信号を生成して正確なキャンセルを行い、サウンド システムにおけるハウリングの問題を解決し、システムの安定性とサウンドの純度を確保するための中核テクノロジーです。{0}}ライブパフォーマンス、会議、講演会、放送、録音、さまざまなサウンド補強シーンで欠かせない役割を果たします。これは、現代のプロフェッショナル オーディオ システムにとって不可欠な「安全対策」および「品質保証」コンポーネントです。
製品の推奨事項
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
