Dalam pengoperasian sistem suara profesional, umpan balik akustik adalah masalah yang umum dan sangat merusak. Ini bermanifestasi sebagai suara melolong atau memekik yang keras, yang tidak hanya berdampak buruk pada pengalaman mendengarkan tetapi juga dapat merusak driver speaker yang mahal. Akar penyebab fenomena ini terletak pada pembentukan loop akustik tertutup antara speaker (output) dan mikrofon (input): mikrofon menangkap suara yang dipancarkan oleh speaker, sinyal diperkuat oleh sistem dan dipancarkan lagi dari speaker, hanya untuk ditangkap sekali lagi oleh mikrofon... Siklus ini berulang, menyebabkan sinyal terus diperkuat dan ditumpangkan pada frekuensi resonansi tertentu. Akhirnya, sistem memasuki keadaan tidak stabil, menghasilkan suara lolongan yang tidak nyaman.
Untuk mengatasi masalah yang terus-menerus ini secara efektif, prosesor audio digital modern biasanya mengintegrasikan fungsi Penghapusan/Penindasan Umpan Balik yang canggih. Tujuan utamanya adalah untuk secara akurat mengidentifikasi dan menghilangkan energi sinyal dalam jalur umpan balik, memastikan stabilitas sistem dan meningkatkan kejelasan ucapan dan kesetiaan musik. Prinsip kerjanya terutama melibatkan langkah-langkah utama berikut:
Prinsip Inti Penghapusan Umpan Balik
- Pemodelan Jalur Umpan Balik (Identifikasi Sistem):
Langkah pertama untuk penghilang umpan balik adalah mengidentifikasi dan memodelkan jalur umpan balik akustik lengkap dari speaker ke mikrofon. Jalur ini mencakup respon speaker, karakteristik akustik ruangan (seperti gaung dan gelombang berdiri), karakteristik mikrofon, dan posisi relatifnya.
Prosesor digital modern biasanya menggunakan algoritma adaptif. Dengan memasukkan sinyal pengujian tertentu (seperti derau merah muda atau sapuan sinus) ke dalam sistem atau memanfaatkan sinyal program sebenarnya, mereka menganalisis korelasi antara masukan (mikrofon) dan keluaran (sinyal referensi speaker) secara real-time, dan secara dinamis membangun model jalur umpan balik yang akurat. Model ini pada dasarnya adalah filter digital yang mensimulasikan karakteristik umpan balik akustik nyata.
- Penyaringan Adaptif dan Sinyal Referensi:
Berdasarkan model jalur umpan balik yang ditetapkan, prosesor secara internal menghasilkan Filter Adaptif. Tugas inti dari filter ini adalah prediksi: filter ini memprediksi sinyal apa yang akan dihasilkan pada input mikrofon jika sinyal referensi saat ini (yaitu, sinyal ideal yang dikirim ke speaker, diproses tetapi *sebelum* umpan balik ditambahkan) melewati jalur umpan balik akustik yang sebenarnya.
Filter adaptif terus-menerus membandingkan prediksinya (sinyal umpan balik yang diprediksi) dengan sinyal input mikrofon sebenarnya. Perbedaan di antara keduanya (disebut sinyal kesalahan) mendorong penyesuaian dinamis-waktu nyata pada parameter filter. Tujuannya adalah untuk membuat sinyal umpan balik yang diprediksi mendekati komponen umpan balik aktual yang terkandung dalam sinyal mikrofon secara tak terhingga. Proses ini membutuhkan kecepatan dan presisi komputasi yang sangat tinggi.
- Pembatalan Sinyal Umpan Balik yang Tepat:
Setelah filter adaptif dapat secara akurat mensimulasikan komponen umpan balik dalam sinyal mikrofon, prosesor menghasilkan sinyal pembatalan yang amplitudonya sama tetapi fasenya berlawanan (keluar fase 180 derajat).
Sinyal terbalik ini ditumpangkan secara-waktu nyata ke sinyal masukan mikrofon asli. Melalui inversi fase dan pencocokan amplitudo yang tepat, komponen sinyal umpan balik secara efektif dibatalkan atau ditekan secara signifikan pada sumbernya (sebelum sinyal masukan memasuki rantai pemrosesan prosesor). Pada akhirnya, prosesor terutama menangani sinyal sumber bersih yang diinginkan (suara, instrumen, dll.), sehingga sangat mengurangi energi yang menyebabkan suara menderu.
- Pelacakan Dinamis dan Adaptasi{0}}Waktu Nyata:
Lingkungan akustik bersifat dinamis. Misalnya, orang bergerak, membuka/menutup pintu atau jendela, benda dipindahkan, dan bahkan perubahan suhu dan kelembapan dapat menyebabkan jalur umpan balik dari speaker ke mikrofon berubah.
Oleh karena itu, penghilang masukan harus sangat-waktu nyata dan adaptif. Ia perlu terus memantau sinyal kesalahan dan memperbarui parameter filter adaptif secara dinamis. Hal ini memastikan model selalu mengikuti perubahan dalam lingkungan akustik saat ini, mempertahankan penekanan umpan balik yang optimal. Proses “pembelajaran” dan “penyesuaian” ini tidak pernah berhenti selama pengoperasian sistem.
Penerapan Teknologi Penghapusan Umpan Balik yang Luas
Berkat perannya yang penting dalam menstabilkan sistem dan meningkatkan kualitas suara, teknologi penghapusan umpan balik banyak digunakan dalam berbagai skenario yang memerlukan-penguatan suara dengan gain tinggi:
- Pertunjukan Langsung:Dalam konser, teater, dan panggung variety, di mana terdapat banyak mikrofon, persyaratan penguatan tinggi, dan lingkungan akustik yang kompleks dan berubah-ubah, penghapusan umpan balik adalah hambatan teknis utama yang memastikan pertunjukan berjalan lancar dan mencegah lolongan tiba-tiba yang mengganggu yang mengganggu presentasi artistik.
- Ruang Konferensi & Kuliah:Di ruang rapat, auditorium, dan ruang kelas, penyampaian ucapan yang jelas dan mudah dipahami adalah hal yang terpenting. Penghapusan umpan balik memungkinkan sistem beroperasi dengan aman pada penguatan yang lebih tinggi, secara signifikan meningkatkan kejelasan ucapan dan Gain Before Feedback (GBF), memastikan setiap pendengar dapat mendengar pembicara dengan jelas.
- Penyiaran & Perekaman:Di lingkungan produksi audio profesional seperti studio radio, studio TV, dan studio rekaman musik, kebisingan atau lolongan kecil apa pun tidak dapat diterima. Teknologi eliminasi umpan balik membantu menjaga kualitas sinyal perekaman dan siaran yang murni, menghindari interferensi yang tidak diinginkan, dan meningkatkan standar profesional pekerjaan.
- Sistem PA Terpasang & Portabel: Ini termasuk tempat instalasi tetap seperti gereja, auditorium, dan ballroom hotel, serta skenario seperti ruang KTV, sistem komentar pemandu wisata, dan sistem pidato portabel. Dalam aplikasi ini, teknologi penghapusan umpan balik sangat menyederhanakan penyiapan sistem, meningkatkan kemudahan penggunaan dan-pengalaman pendengaran pengguna akhir, memastikan suara jernih, stabil, dan bebas dari suara menderu.
Ringkasan
Fungsi penghapusan umpan balik dalam prosesor audio digital, memanfaatkan algoritme canggih untuk memodelkan jalur umpan balik akustik secara real-time dan menggunakan pemfilteran adaptif untuk menghasilkan sinyal terbalik untuk pembatalan yang tepat, merupakan teknologi inti untuk memecahkan masalah suara menderu dalam sistem suara dan memastikan stabilitas sistem dan kemurnian suara. Ini memainkan peran yang sangat diperlukan dalam pertunjukan langsung, konferensi, ceramah, penyiaran, rekaman, dan berbagai skenario penguatan suara. Ini adalah komponen penting "perlindungan" dan "jaminan kualitas" dari sistem audio profesional modern.
Rekomendasi produk
https://www.tendzone.net/audio-processor/web-berbasis-audio-processors/ai-audio-processor.html
https://www.tendzone.net/audio-processor/fixed-audio-processors/dante-dsp.html
