專業音響系統聲學標準測試方式

專業音響系統聲學標準測試方式

　　擴聲系統"常規參數"或"常規控制"通常是采用1/3倍頻程實時頻譜分析儀進行檢測。下面是小編為大家分享專業音響系統聲學標準測試方式，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　專業音響系統聲學標準測試方式 1

　　一、劇院、體育場館常用的聲學標準和規范

　　廳堂擴聲特性標準早在1985年前后就已經形成，如：廳堂擴聲特性測量方法〔GB 4959—85〕；廳堂擴聲系統聲學特性指標〔GYJ25—86〕等，后經不斷修改目前常用的標準有：

　　1、廳堂擴聲特性測量方法 GB 4959—95

　　2、擴聲系統設備互聯的優選配接值 GB/T 14197—93

　　3、廳堂混響時間測量規范 GBJ 76—84

　　4、客觀評價廳堂語言可懂度的 "RASTI" GB/T 14476—93

　　5、模擬節目信號 GB 6278—86

　　6、廳堂擴聲系統設計規范 GB 50371—2006

　　7、劇場建筑設計規范 JGJ 57—2000/J67—2001

　　8、體育館聲學設計及測量規程 JGJ/T 131—2000

　　9、體育建筑設計規范 JGJ 31—2003/J265—2003《GB—國家標準；JGJ—行業標準》

　　在國家標準中凡帶有強制性的規定，如有關安全的內容等必須嚴格執行外，其它更多的條款是推薦使用的內容。

　　國內在做室內外擴聲設計時，就"擴聲系統聲學特性指標"常常要遵循相應的國家標準或規范。工程業主方在工程招標時，對"擴聲系統聲學特性指標"亦有明確的要求。

　　體育場聲學特性目前國內尚無成文的規范可循。近來世界足聯（FIFA）和德國足協（DFB）的有關資料表明，對體育場觀眾席擴聲最大聲壓級的要求為105dB左右。

　　2008北京奧運會對新建或改建體育場館主擴聲系統的聲學特性指標要求：

　　聲壓級： 正常使用 95dB； 最大聲壓級（緊急廣播） 106dB。

　　傳輸頻率特性：語言使用 100Hz～ 5KHz ±5dB；

　　音樂使用 100Hz～15KHz ±5dB。

　　語言清晰度： 快速語言傳遞指數 RASTI ≥ 0.5。

　　二、 擴聲系統音質控制和系統調試

　　1、加深對擴聲聲場時域內容的認識

　　談到擴聲聲場人們會立刻想到擴聲聲學特性的一些基本參數如：最大聲壓級、傳輸頻率特性、傳聲增益和聲場不均勻度等。這些特性參數在"總體"上用來衡量觀眾廳擴聲特性（或音響效果）是重要的，但不是充分的。這里我們暫且把它稱作"常規參數"或"常規控制"。

　　就觀眾廳擴聲，我們可以把觀眾廳內同時工作的擴聲音箱看成是"多點聲源"。由于它們安裝在空間中的幾何位置的不同，在擴聲時它們到達觀眾座席的時間就會不同，即有時差。時差帶來擴聲相位的變化形成典型的聲干涉，出現梳狀濾波效應。擴聲聲場聲干涉的存在，會影響到擴聲的語言清晰度和音樂的明晰度，有損于擴聲重放的音質效果。所產生的梳狀濾波效應在聆聽重放的節目內容，會有明顯的"擠壓"感特別是高音域部分。這里我們暫且把擴聲中形成的"聲干涉"和"梳狀濾波效應"稱作"細化參數"或"細化控制"。

　　2、常規1/3倍頻程實時頻譜分析儀檢測的局限性

　　擴聲系統"常規參數"或"常規控制"通常是采用1/3倍頻程實時頻譜分析儀進行檢測。而使用"1/3倍頻程"來檢測"細化參數"或"細化控制"由于它的.精度不夠高，會掩蓋或難以發現相位差和梳狀濾波效應的存在。依據1/3倍頻程實時頻譜分析儀進行檢測之后，通常也是采用1/3倍頻程圖示均衡器來調整或補償幅頻響應曲線，亦即對幅頻響應曲線中的谷值部分進行提升而峰值部分進行衰減，盡量將幅頻響應"拉平"。但有時通過這樣的調整或補償之后，往往聽感效果反而不好。是因為這樣的"幅頻均衡"根本不能反映和解決相位差和梳狀濾波效應所帶來的音質問題，對于掩蓋著的相位差和梳狀濾波效應的存在采用這樣的"調整或補償"會使系統調試走入誤區。

　　3、采用SIM系統檢測儀調試擴聲系統的優越型

　　SIM （Source Independent Measurement）可譯作聲源獨立測量。

　　SIM基本上是FFT（快速傅立葉變換）實時頻譜分析儀，它是由美國人 BOB McCarthy于1984年研發，經過20多年的不斷改進已發展到今天的第三代產品SIM—Ⅲ.SIM—Ⅲ系統的基本特點：

　　（1）多通道測試點（通常是三個測試點），即調音臺輸出點、系統信號處理后輸出點和測試傳聲器所在的聲場位置。當接入相應擴展接口（配件）時，可使用多達8—64只不同位置測試傳聲器同時接入測試系統逐一進行測試工作；

　　（2）可使用任何聲頻信號如音樂、粉紅噪聲、正弦波等作為測試信號進行分析，因而它可以提供劇場在演出過程中進行測試與分析工作；

　　（3）高分辨展示即采用1/24倍頻程高精度實時頻譜分析，因而它可以準確地發現擴聲聲場可能存在的梳狀濾波效應。

　　采用SIM—Ⅲ檢測系統較之通常的1/3倍頻程實時頻譜分析儀所進行的擴聲系統調試，從檢測手段和測試精度上更進了一步，能更有效地"細化"出擴聲聲場中所存在的相位差、時延和梳狀濾波效應等。進而有針對性的對系統進行均衡、延時和增益等方面的優化，可使擴聲聲場的檢測更為全面、精準，聲干涉會減至最小。

　　4、主觀聽音評價的重要性

　　劇院觀眾廳擴聲系統調試后，要按國家標準進行擴聲系統聲學特性指標的測量。客觀物理量測量是必須的，而主觀聽音評價也是必要的它是對客觀測量的重要補充，常常要根據不同節目源的試聽來修正系統調試。客觀物理量測量和主觀聽音評價兩者是全面考核劇院擴聲效果（或品質）的真實體現。

　　專業音響系統聲學標準測試方式 2

　　專業音響系統的聲學標準測試是為了確保音響設備和系統能夠達到一定的性能指標，提供優質的音頻體驗。測試通常包括多個方面，如頻率響應、失真度、信噪比、靈敏度等。以下是一些常用的測試方式和方法：

　　頻率響應測試：

　　使用粉紅噪音（Pink Noise）或正弦波掃描（Sine Wave Sweep）作為信號源，從低頻到高頻逐步改變輸入信號的頻率，記錄每個頻率點上的輸出電平變化。理想情況下，音響系統的頻率響應應該是平坦的，即在整個工作頻段內沒有顯著的峰值或凹陷。

　　總諧波失真加噪聲（THD+N）測試：

　　輸入一個純音信號（通常是1kHz），然后測量輸出信號中的非基頻成分，這些成分包括諧波失真和諧波以外的其他噪聲。THD+N 的'值越低，表示音響系統的線性越好，失真越小。

　　信噪比（SNR）測試：

　　通過在無信號輸入時測量輸出端的本底噪聲電平，并與有正常信號輸入時的最大輸出電平進行比較，以確定信噪比。較高的信噪比意味著更好的聲音清晰度和更低的背景噪音。

　　靈敏度測試：

　　測量音響系統在給定功率輸入下的輸出聲壓級（SPL）。這有助于了解音響系統的效率以及它需要多少功率才能產生特定的聲壓水平。

　　極限聲壓級（Maximum SPL）測試：

　　測試音響系統可以安全地產生的最高聲壓級而不引起損壞或明顯失真。這對于評估音響系統在高音量應用中的適用性非常重要。

　　聲場分布測試：

　　在房間的不同位置設置麥克風來捕捉音響系統的輸出，以此來分析聲場分布情況，檢查是否有死區或者某些區域的聲音過強或過弱。

　　相位響應測試：

　　檢查不同頻率之間的相位關系是否正確，因為不正確的相位可能導致音頻質量下降。

　　延遲時間測量：

　　對于多通道音響系統，需要確保各通道之間的時間延遲是適當的，以避免聲像偏移或回聲等問題。

　　為了執行上述測試，通常會使用專業的音頻分析儀器，如實時分析儀（RTA）、雙通道音頻分析儀、聲級計等。此外，還可能需要專門的軟件來進行數據分析和可視化。測試應該在一個受控環境中進行，例如消聲室，以排除外部因素對結果的影響。如果是在實際安裝現場進行測試，則應盡量減少環境變量對測試的影響。

　　專業音響系統聲學標準測試方式 3

　　專業音響系統的聲學標準測試是為了確保系統在不同環境中的性能達到最佳狀態。這些測試通常由專業的聲學工程師或技術人員執行，使用一系列精密的測量工具和技術來評估音響系統的各項指標。以下是幾種常見的專業音響系統聲學標準測試方式及其說明：

　　1. 頻率響應測試

　　頻率響應是衡量音響系統能夠再現音頻信號范圍的一個重要參數。理想情況下，音響系統應該能夠在人類聽覺范圍內（20Hz-20kHz）提供平坦且一致的聲音輸出。

　　設備：實時分析儀（RTA）、電聲測量軟件、高質量的粉紅噪聲發生器。

　　過程：

　　使用粉紅噪聲作為輸入信號，因為它在每個倍頻程內擁有相等的能量分布，非常適合用于頻率響應測量。

　　將麥克風放置在聽眾區內的`多個位置，記錄下各個頻率點上的聲壓級變化。

　　分析數據以確定是否存在任何異常峰值或凹陷，并據此調整均衡器設置。

　　2. 聲壓級（SPL）測量

　　聲壓級用來描述聲音強度大小，單位為分貝（dB）。對于固定安裝和流動演出音響系統來說，確保適當的聲壓水平是非常重要的，既要保證足夠的音量又要避免過載失真。

　　設備：聲級計、積分平均聲級計。

　　過程：

　　在場地的不同位置進行定點測量，包括最遠距離、最近距離及典型觀眾席位。

　　計算最大連續聲壓級（LCpeak）、長期平均聲壓級（LAFmax）等關鍵值。

　　根據結果調整擴聲系統的增益結構，確保在整個場地內實現均勻覆蓋而不產生反饋問題。

　　3. 相位響應測試

　　相位響應影響著多只揚聲器之間的協調工作情況。當兩只或多只揚聲器同時發聲時，如果它們之間存在相位差異，則可能導致某些頻率被削弱或增強，從而影響整體音質。

　　設備：示波器、雙通道FFT分析儀。

　　過程：

　　播放單頻正弦波或其他已知相位特性的信號源。

　　觀察并記錄揚聲器之間的相對相位關系。

　　如有必要，通過延遲線或數字處理手段對各路信號進行微調，使所有揚聲器在同一時刻到達相同的相位角度。

　　4. 傳輸函數與脈沖響應分析

　　傳輸函數反映了音響系統從輸入到輸出的變化特性；而脈沖響應則捕捉到了瞬間事件如何被系統轉換成聲波的過程。兩者結合可以幫助理解房間聲學特性以及音響系統的行為模式。

　　設備：MLS（最大長度序列）信號發生器、脈沖響應分析軟件。

　　過程：

　　發射MLS信號并通過麥克風采集返回的反射聲波。

　　利用專門算法計算出系統的傳遞函數和脈沖響應曲線。

　　根據得到的信息優化音箱擺放位置、角度以及吸音材料的應用。

　　5. 噪聲底限測量

　　噪聲底限是指音響系統在沒有實際音樂播放時產生的背景噪音水平。低的噪聲底限意味著更好的清晰度和更高的動態范圍。

　　設備：聲級計、高靈敏度麥克風。

　　過程：

　　關閉所有外部音源，在完全靜止狀態下測量現場的本底噪聲。

　　對比行業標準或客戶要求，檢查是否符合預期目標。

　　如果發現有過多干擾性噪聲，考慮采取措施如改進布線、更換更安靜的功放設備等。

　　6. 房間聲學特性評估

　　了解房間內部聲學環境對于配置合適的音響系統至關重要。這涉及到混響時間、早期反射聲能量等因素的研究，它們都會顯著影響最終聽到的聲音效果。

　　設備：T60混響時間測量儀、Eyrlich-Millington法裝置。

　　過程：

　　測量空曠房間內的混響時間（T60），即聲壓級衰減60dB所需的時間。

　　分析早期反射聲分布情況，特別是前80毫秒內的聲音反射路徑。

　　根據實際情況添加或移除吸音板、擴散體等聲學處理設施，改善房間聲學條件。

　　以上就是一些基本的專業音響系統聲學標準測試方法。每種測試都有其特定目的，并且需要根據具體情況選擇合適的技術方案。此外，隨著技術的進步，越來越多先進的自動化測試工具也逐漸應用于該領域，使得測試更加高效準確。

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