专业音响系统声学标准测试方式

时间:2025-01-13 18:24:51 丽薇 音响师 我要投稿
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专业音响系统声学标准测试方式

  扩声系统"常规参数"或"常规控制"通常是采用1/3倍频程实时频谱分析仪进行检测。下面是小编为大家分享专业音响系统声学标准测试方式,欢迎大家阅读浏览。

  专业音响系统声学标准测试方式 1

  一、剧院、体育场馆常用的声学标准和规范

  厅堂扩声特性标准早在1985年前后就已经形成,如:厅堂扩声特性测量方法〔GB 4959—85〕;厅堂扩声系统声学特性指标〔GYJ25—86〕等,后经不断修改目前常用的标准有:

  1、厅堂扩声特性测量方法 GB 4959—95

  2、扩声系统设备互联的优选配接值 GB/T 14197—93

  3、厅堂混响时间测量规范 GBJ 76—84

  4、客观评价厅堂语言可懂度的 "RASTI" GB/T 14476—93

  5、模拟节目信号 GB 6278—86

  6、厅堂扩声系统设计规范 GB 50371—2006

  7、剧场建筑设计规范 JGJ 57—2000/J67—2001

  8、体育馆声学设计及测量规程 JGJ/T 131—2000

  9、体育建筑设计规范 JGJ 31—2003/J265—2003《GB—国家标准;JGJ—行业标准》

  在国家标准中凡带有强制性的规定,如有关安全的内容等必须严格执行外,其它更多的条款是推荐使用的内容。

  国内在做室内外扩声设计时,就"扩声系统声学特性指标"常常要遵循相应的国家标准或规范。工程业主方在工程招标时,对"扩声系统声学特性指标"亦有明确的要求。

  体育场声学特性目前国内尚无成文的规范可循。近来世界足联(FIFA)和德国足协(DFB)的有关资料表明,对体育场观众席扩声最大声压级的要求为105dB左右。

  2008北京奥运会对新建或改建体育场馆主扩声系统的声学特性指标要求:

  声压级: 正常使用 95dB; 最大声压级(紧急广播) 106dB。

  传输频率特性:语言使用 100Hz~ 5KHz ±5dB;

  音乐使用 100Hz~15KHz ±5dB。

  语言清晰度: 快速语言传递指数 RASTI ≥ 0.5。

  二、 扩声系统音质控制和系统调试

  1、加深对扩声声场时域内容的认识

  谈到扩声声场人们会立刻想到扩声声学特性的一些基本参数如:最大声压级、传输频率特性、传声增益和声场不均匀度等。这些特性参数在"总体"上用来衡量观众厅扩声特性(或音响效果)是重要的,但不是充分的。这里我们暂且把它称作"常规参数"或"常规控制"。

  就观众厅扩声,我们可以把观众厅内同时工作的扩声音箱看成是"多点声源"。由于它们安装在空间中的几何位置的不同,在扩声时它们到达观众座席的时间就会不同,即有时差。时差带来扩声相位的变化形成典型的声干涉,出现梳状滤波效应。扩声声场声干涉的存在,会影响到扩声的语言清晰度和音乐的明晰度,有损于扩声重放的音质效果。所产生的梳状滤波效应在聆听重放的节目内容,会有明显的"挤压"感特别是高音域部分。这里我们暂且把扩声中形成的"声干涉"和"梳状滤波效应"称作"细化参数"或"细化控制"。

  2、常规1/3倍频程实时频谱分析仪检测的局限性

  扩声系统"常规参数"或"常规控制"通常是采用1/3倍频程实时频谱分析仪进行检测。而使用"1/3倍频程"来检测"细化参数"或"细化控制"由于它的.精度不够高,会掩盖或难以发现相位差和梳状滤波效应的存在。依据1/3倍频程实时频谱分析仪进行检测之后,通常也是采用1/3倍频程图示均衡器来调整或补偿幅频响应曲线,亦即对幅频响应曲线中的谷值部分进行提升而峰值部分进行衰减,尽量将幅频响应"拉平"。但有时通过这样的调整或补偿之后,往往听感效果反而不好。是因为这样的"幅频均衡"根本不能反映和解决相位差和梳状滤波效应所带来的音质问题,对于掩盖着的相位差和梳状滤波效应的存在采用这样的"调整或补偿"会使系统调试走入误区。

  3、采用SIM系统检测仪调试扩声系统的优越型

  SIM (Source Independent Measurement)可译作声源独立测量。

  SIM基本上是FFT(快速傅立叶变换)实时频谱分析仪,它是由美国人 BOB McCarthy于1984年研发,经过20多年的不断改进已发展到今天的第三代产品SIM—Ⅲ.SIM—Ⅲ系统的基本特点:

  (1)多通道测试点(通常是三个测试点),即调音台输出点、系统信号处理后输出点和测试传声器所在的声场位置。当接入相应扩展接口(配件)时,可使用多达8—64只不同位置测试传声器同时接入测试系统逐一进行测试工作;

  (2)可使用任何声频信号如音乐、粉红噪声、正弦波等作为测试信号进行分析,因而它可以提供剧场在演出过程中进行测试与分析工作;

  (3)高分辨展示即采用1/24倍频程高精度实时频谱分析,因而它可以准确地发现扩声声场可能存在的梳状滤波效应。

  采用SIM—Ⅲ检测系统较之通常的1/3倍频程实时频谱分析仪所进行的扩声系统调试,从检测手段和测试精度上更进了一步,能更有效地"细化"出扩声声场中所存在的相位差、时延和梳状滤波效应等。进而有针对性的对系统进行均衡、延时和增益等方面的优化,可使扩声声场的检测更为全面、精准,声干涉会减至最小。

  4、主观听音评价的重要性

  剧院观众厅扩声系统调试后,要按国家标准进行扩声系统声学特性指标的测量。客观物理量测量是必须的,而主观听音评价也是必要的它是对客观测量的重要补充,常常要根据不同节目源的试听来修正系统调试。客观物理量测量和主观听音评价两者是全面考核剧院扩声效果(或品质)的真实体现。

  专业音响系统声学标准测试方式 2

  专业音响系统的声学标准测试是为了确保音响设备和系统能够达到一定的性能指标,提供优质的音频体验。测试通常包括多个方面,如频率响应、失真度、信噪比、灵敏度等。以下是一些常用的测试方式和方法:

  频率响应测试:

  使用粉红噪音(Pink Noise)或正弦波扫描(Sine Wave Sweep)作为信号源,从低频到高频逐步改变输入信号的频率,记录每个频率点上的输出电平变化。理想情况下,音响系统的频率响应应该是平坦的,即在整个工作频段内没有显著的峰值或凹陷。

  总谐波失真加噪声(THD+N)测试:

  输入一个纯音信号(通常是1kHz),然后测量输出信号中的非基频成分,这些成分包括谐波失真和谐波以外的其他噪声。THD+N 的'值越低,表示音响系统的线性越好,失真越小。

  信噪比(SNR)测试:

  通过在无信号输入时测量输出端的本底噪声电平,并与有正常信号输入时的最大输出电平进行比较,以确定信噪比。较高的信噪比意味着更好的声音清晰度和更低的背景噪音。

  灵敏度测试:

  测量音响系统在给定功率输入下的输出声压级(SPL)。这有助于了解音响系统的效率以及它需要多少功率才能产生特定的声压水平。

  极限声压级(Maximum SPL)测试:

  测试音响系统可以安全地产生的最高声压级而不引起损坏或明显失真。这对于评估音响系统在高音量应用中的适用性非常重要。

  声场分布测试:

  在房间的不同位置设置麦克风来捕捉音响系统的输出,以此来分析声场分布情况,检查是否有死区或者某些区域的声音过强或过弱。

  相位响应测试:

  检查不同频率之间的相位关系是否正确,因为不正确的相位可能导致音频质量下降。

  延迟时间测量:

  对于多通道音响系统,需要确保各通道之间的时间延迟是适当的,以避免声像偏移或回声等问题。

  为了执行上述测试,通常会使用专业的音频分析仪器,如实时分析仪(RTA)、双通道音频分析仪、声级计等。此外,还可能需要专门的软件来进行数据分析和可视化。测试应该在一个受控环境中进行,例如消声室,以排除外部因素对结果的影响。如果是在实际安装现场进行测试,则应尽量减少环境变量对测试的影响。

  专业音响系统声学标准测试方式 3

  专业音响系统的声学标准测试是为了确保系统在不同环境中的性能达到最佳状态。这些测试通常由专业的声学工程师或技术人员执行,使用一系列精密的测量工具和技术来评估音响系统的各项指标。以下是几种常见的专业音响系统声学标准测试方式及其说明:

  1. 频率响应测试

  频率响应是衡量音响系统能够再现音频信号范围的一个重要参数。理想情况下,音响系统应该能够在人类听觉范围内(20Hz-20kHz)提供平坦且一致的声音输出。

  设备:实时分析仪(RTA)、电声测量软件、高质量的粉红噪声发生器。

  过程:

  使用粉红噪声作为输入信号,因为它在每个倍频程内拥有相等的能量分布,非常适合用于频率响应测量。

  将麦克风放置在听众区内的`多个位置,记录下各个频率点上的声压级变化。

  分析数据以确定是否存在任何异常峰值或凹陷,并据此调整均衡器设置。

  2. 声压级(SPL)测量

  声压级用来描述声音强度大小,单位为分贝(dB)。对于固定安装和流动演出音响系统来说,确保适当的声压水平是非常重要的,既要保证足够的音量又要避免过载失真。

  设备:声级计、积分平均声级计。

  过程:

  在场地的不同位置进行定点测量,包括最远距离、最近距离及典型观众席位。

  计算最大连续声压级(LCpeak)、长期平均声压级(LAFmax)等关键值。

  根据结果调整扩声系统的增益结构,确保在整个场地内实现均匀覆盖而不产生反馈问题。

  3. 相位响应测试

  相位响应影响着多只扬声器之间的协调工作情况。当两只或多只扬声器同时发声时,如果它们之间存在相位差异,则可能导致某些频率被削弱或增强,从而影响整体音质。

  设备:示波器、双通道FFT分析仪。

  过程:

  播放单频正弦波或其他已知相位特性的信号源。

  观察并记录扬声器之间的相对相位关系。

  如有必要,通过延迟线或数字处理手段对各路信号进行微调,使所有扬声器在同一时刻到达相同的相位角度。

  4. 传输函数与脉冲响应分析

  传输函数反映了音响系统从输入到输出的变化特性;而脉冲响应则捕捉到了瞬间事件如何被系统转换成声波的过程。两者结合可以帮助理解房间声学特性以及音响系统的行为模式。

  设备:MLS(最大长度序列)信号发生器、脉冲响应分析软件。

  过程:

  发射MLS信号并通过麦克风采集返回的反射声波。

  利用专门算法计算出系统的传递函数和脉冲响应曲线。

  根据得到的信息优化音箱摆放位置、角度以及吸音材料的应用。

  5. 噪声底限测量

  噪声底限是指音响系统在没有实际音乐播放时产生的背景噪音水平。低的噪声底限意味着更好的清晰度和更高的动态范围。

  设备:声级计、高灵敏度麦克风。

  过程:

  关闭所有外部音源,在完全静止状态下测量现场的本底噪声。

  对比行业标准或客户要求,检查是否符合预期目标。

  如果发现有过多干扰性噪声,考虑采取措施如改进布线、更换更安静的功放设备等。

  6. 房间声学特性评估

  了解房间内部声学环境对于配置合适的音响系统至关重要。这涉及到混响时间、早期反射声能量等因素的研究,它们都会显著影响最终听到的声音效果。

  设备:T60混响时间测量仪、Eyrlich-Millington法装置。

  过程:

  测量空旷房间内的混响时间(T60),即声压级衰减60dB所需的时间。

  分析早期反射声分布情况,特别是前80毫秒内的声音反射路径。

  根据实际情况添加或移除吸音板、扩散体等声学处理设施,改善房间声学条件。

  以上就是一些基本的专业音响系统声学标准测试方法。每种测试都有其特定目的,并且需要根据具体情况选择合适的技术方案。此外,随着技术的进步,越来越多先进的自动化测试工具也逐渐应用于该领域,使得测试更加高效准确。

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