1、模擬音頻測量數字音頻測量Minirators Minilyzer AcoustilyzerDigirator DigilyzerlAcoustilyzer AL1的便攜式設計與集多項電聲測量功能于一身，是建聲合同商和聲學專業工程人員的理想選擇。聲級計RTA, 實時頻譜分析RT60, 混響時間FFT 傅立葉頻譜分析極性測試延遲時間有效值與總諧波失真語言清晰度 STI-PA l聲壓電平值: Leq, Lcp , SPL, SPL最小值, SPL最大值l實時分析 1/1或1/3 倍頻程帶寬 SPL/LEQ 值 最大/最小值l快速傅立葉分析 真實電平和連續等效聲壓級, 0.7Hz頻率分辨率l混響時間

2、RT60 有1/1倍頻程帶寬, 置信度指示, 符合ISO3382l延遲時間 電和聲信號的傳播延遲, 分辨率: 0.1msl快速語言傳遞指數（選件) 單一語言傳遞指數STI或 CIS 測試結果, 調制指數顯示,l單頻寬電平計算, 誤差指示, 符合IEC 60268-16 標準的計權網絡l電子 均方根值電平, 總諧波失真噪聲,極性l測量麥克風 測量聲信號的必須附件可選擇, NTI 公司的 MiniSPL 或M2010 測量麥克風l除瞬間和綜合聲壓電平Leq, Lcp , SPL, SPL最小值, SPL最大值，所有測量結果可儲存進行進一步分析。l人類聽覺系統可以承受在一段時間內一定程度內的噪聲而不

3、會造成永久性損害的危險。l測量平均聲壓Leq 保持不超過這個要緊的限制值. 音樂會的組織者有持續監控LEQ以預防損害及賠償的責任!l測量LcPeak 值以確定環境符合最新的國際的要求公共噪聲音污染標準。 lRTA實時頻譜分析具有高速測量和可選的1/1 或 1/3倍頻程帶寬，RTA提供的實時號帶IEC 60804的規定，“Max-Min”測量功能有助于改進聆聽席的頻率響應。可以用各種測量來優化家庭影院裝備與設置的聲學性能: 一個很重要的步驟是在聆聽座位的位置區域測量頻率響應。基于這些數據來依照杜比/THX系統的推薦來調整均衡器。頻率響應平均的方法頻率響應平均的方法: :l將個別的測量麥克風安置在

4、所有的聆聽位置并將這些麥克風所測量到的信號合并（混音）。l將所有聆聽位置的個別的頻譜存儲然后計算總的平均頻譜。l在每一個聆聽位置快速測量LEQ 頻譜 直接讀出平均頻譜。lRT60, 混響時間的測量符合ISO3382 規定的倍頻程聲頻帶寬, 還包含相關因素指示。l 嚴重的影響收聽的品質與演講或說話的可理解度l 很高程度的依賴頻率特性而定 檢查多頻帶l 在同一個房間各個不同的位置都不同所以應該在不同的位置都測量l 在擴散的聲場必須要測量l 是評估室內聲學品質指標的重要參數l 在ISO3382 標準規定l 不容易測量RT60 是一個標準的測量參數測量從聲音信號聲壓級在關閉后衰退到60 dB所需的時間

5、 。RT60 Time測量 60 dB 衰退時間需要非常大的測試信號與大的揚聲器。因此，通常是以測量 10, 20 或 30 dB 衰退時間 (= T10, T20, T30).RT60 = T20 * 3在進行測量T20時要求每一個頻帶都必須達到35 dB訊噪比.Acoustilyzer AL1聲學分析儀并行的測量 63 Hz 8 kHz所有倍頻程頻段的T20.步驟1:關閉所有的測試信號, 選擇 “RANGING” 然后 按OK.AL1 顯示實際上的背景噪聲以及要順利的完成RT60值測量在每一個倍頻程頻帶所需的測試信號電平 .步驟 2:啟動測試信號然后增大音量, 直到所有的電平都超過高端的箭

6、頭標記.注意注意: : 測試信號的響度應盡可能的達到測量所需的電平測試信號的響度應盡可能的達到測量所需的電平顯示范圍顯示范圍: :63 Hz 2 kHz63 Hz 2 kHz顯示范圍顯示范圍: : 125 Hz 4 kHz125 Hz 4 kHz顯示范圍顯示范圍: : 250 Hz 8 kHz250 Hz 8 kHz混響時間測量63 Hz 8 kHz 頻帶范圍內的8 個倍頻程頻帶，使用右邊的滾動軸可以選擇不同的顯示范圍，同一時間可以一次顯示6個倍頻程頻帶。 實際上, 衰減的曲線從不會是直線而且是隨著空間的結構以及測量的位置而變化。 相關因素顯示衰減的曲線相對于直線之間的相一致性好到什么程度。g

7、ood95%poor65% 閘控粉噪用來進行RT60 測量 粉噪信號在從事長時間測試上每一個頻帶具有連續不變能量的特性 但是: 在短的時間周期, 粉噪聲的信號能量是任意變化的一個單一的RT60 測量是具有測量的不確定性的愈短的RT60 測量時間, 具有愈大的不確定度將RT60 平均會得到更為精確的結果。RT60 測量的精確性在測量不確定度中表述。Acoustilyzer AL1 支持自動平均功能。連同提供的測試信號一起,很容易完成平均的處理。Acoustilyzer AL1 將所有周期的個別的測量結果以及他們的平均自動儲存以AL1測量到的數據，經由MiniLINK軟件導出然后以微軟Excel軟

8、件進行數據分析處理，清楚地呈現 32 個測量周期的測量結果 (第一行, 藍色條塊為平均的結果).l縮放快速傅立葉分析Zoom FFT適用于對音頻系統的頻率響應進行詳細的研究，聲學梳狀濾波動態圖顯示解析梳狀濾波效應的改善。在聆聽位置所聽到的是直接傳達和反射的聲音所產生鋁箔效應的總合。這種效應給予他的曲線的形狀我們稱之為梳狀濾波器效應。Sax recording clean Track 27Sax with Comb filters Track 28 梳狀濾波效應為窄頻帶效應 在1/3倍頻程實時頻譜分析 RTA看不出來 能以傅立葉分析頻譜分析測量與觀察出來 梳狀濾波效應效應不能以均衡器來補償 只能

9、以材料或修改結構來降低梳狀濾波效應 常常是造成聲音品質不能得到滿意的原因Sax recording clean Track 27Sax with Comb filters Track 28FFTFFT傅立葉頻譜分析范例傅立葉頻譜分析范例 測試信號測試信號: : 方波方波, 200Hz, 200HzZoom 0頻寬: 17.3kHzZoom 1頻寬: 8.63kHzZoom 4頻寬: 1.08KHz以以AcoustilyzerAcoustilyzer AL1 AL1 的變焦的變焦FFTFFT傅立葉頻譜分析功能觀察的分辨率可傅立葉頻譜分析功能觀察的分辨率可高達高達 0.7 Hz 0.7 Hzl對于

10、電纜，相位開關，揚聲器安裝極性進行測試避免錯誤。l 極性是否是正極性l 注意平衡度指標信號由麥克風或XLR接口lAL1通過連接的麥克風接收到的傳播延遲時間的測量自動進行差值計算找出合適延眾席揚聲器系統的設置。主揚聲器主揚聲器延遲線延遲線延遲線揚聲器用于改善大面積區域的聲音品質和聽眾的語言清晰度 。問題: 什么是延遲線與電平的最佳設置?Haas 效應 是一種心理聲學效應,它說明:l人類聽覺感官系統察覺聲音來源是由最先傳達到的聲音來源為方向.l延遲或反射的聲源如果傳到耳朵聽到的時間比第一個聽到的聲音不遲于25-35毫秒的情況下,不會被察覺是新的聲源.l前面提到的同時適用于如果延遲的聲音l比原先聽到

11、的聲音大到10 dB ! 如果聲音在延遲 35ms的情況下, 聽者會察覺是一種混響.?主揚聲器延遲線L1L2聲壓設置聲壓設置 L2 = L1 + 6dBL2 = L1 + 6dB實際合理的延遲線設置方法：主揚聲器延遲線t1t2延遲設置延遲設置t1 t2 + 5mst1 t2 + 5msCheck how the sound origin moves locations.Track 13 0msTrack 14 - 2msTrack 15 - 4msTrack 16 - 6msTrack 17 - 8msTrack 18 - 10msTrack 19 - 12msTrack 20 - 14msT

12、rack 21 - 16msTrack 22 - 18msTrack 23 - 20msTo jump between center, left and right:Track 24 - 0msTrack 25 - +4msTrack 26 - - 4ms實際合理的聲壓設置方法：lAL1還包含了基礎的電壓有效值和總諧波失真參數測量功能。lSTI-PA公共廣播語言傳遞指數分析符合IEC 60268標準。l 語言清晰度對于演說的內容能被聽眾理解的程度予以量化。l 影響語言清晰度大重要參數:l 混響時間(RT60)l 響度l 頻響l 背景噪聲l 失真然而然而, , 僅僅依靠這些參數仍然不足以測定語言

13、清晰度僅僅依靠這些參數仍然不足以測定語言清晰度! !國際標準國際標準IEC60849 (WW)IEC60849 (WW)Sound systems for emergency purposes (also VDE 0828 part Sound systems for emergency purposes (also VDE 0828 part 1 and DIN-EN, BS-EN, SN-EN, OEVE-EN, ) mandatory for 1 and DIN-EN, BS-EN, SN-EN, OEVE-EN, ) mandatory for all public areas!all

14、 public areas!NFPA72 (USA)NFPA72 (USA)National Fire Alarm Code 2002 (2002 edition, section 7.4.1.4).National Fire Alarm Code 2002 (2002 edition, section 7.4.1.4).BS5839-8 (UK)BS5839-8 (UK)Fire detection and alarm systems for buildings. Code of Fire detection and alarm systems for buildings. Code of

15、practice for the design, installation and servicing of voice practice for the design, installation and servicing of voice alarm systems.alarm systems.在危急的環境下傳遞可靠且可理解的信息給民眾, 例如像：l 如何反應l 逃避通知的信息 l 逃避的方向語言清晰度是責任與義務的關鍵! 也是與金錢攸關!RauschenRauschenVerzerrungenVerzerrungenRauschenRauschenVerzerrungenVerzerru

16、ngenAmplituden- undAmplituden- undPhasen-Phasen-verzerrungenverzerrungenStrschall, Hall,Strschall, Hall,Verzerrungen,Verzerrungen,NahbesprechungNahbesprechungSprecherqualittSprecherqualittStrschall, Strschall, Hall,Hall,Hrverlust Hrverlust RauschenRauschenVerzerrungenVerzerrungen噪聲與失真電平與相位失真噪聲, 回授,

17、語音效果噪聲, 回響, 人耳沒有一個通信會是完美無瑕的沒有一個通信會是完美無瑕的 ! !Check how the Intelligibility decreases:Track 4 Speech RT60 = 0.5s Track 5 - STI-PA 0.5s - 0.700.70Track 6 - P-Noise 2/2 - 0.5sTrack 7 Speech RT60 = 1.3s Track 8 - STI-PA 0.5s - 0.500.50Track 9 - P-Noise 2/2 - 1.3sTrack 10 Speech RT60 = 4.5s Track 11 - STI

18、-PA 0.5s - 0.300.30Track 12 - P-Noise 5/5 - 4.5S噪聲與失真噪聲與失真來源: B&K, 室內聲學測量l安排一個受過訓練的演講者讀文稿, 音節與字詞。l傾聽者將他們認為他們所聽懂了解的逐一記錄。標準的方法標準的方法: : PB-words, PB-words, CVC CVC (Consonant Vocal Consonant(Consonant Vocal Consonant) ) SRT SRT (Speech Reception Threshold(Speech Reception Threshold) ) CIS CIS (Comm

19、on Intelligibility Standard(Common Intelligibility Standard) )所有這些方法都非常耗時間和付出很高的成本所以都只被用來作為專業的方法的驗證。l 最初是由貝爾實驗室在1940年所發明.l 現在, 研發出一些非常先進的運算法則:l SII (Speech Intelligibility Index)l STI (Speech Transmission Index)l SII 與 STI 考慮許多的參數例如:l 語音強度l 背景噪聲水平l 心理聲學效應l 反射 (只有 STI考慮) l 混響 (只有 STI考慮)l 失真 (只有 STI考慮

20、)0.5 STI = limit測量語音可理解度需要語音信號模型 男性演講者的平均倍頻程頻帶頻譜男性演講者的平均倍頻程頻帶頻譜語音信號的包絡時距圖語音信號的包絡時距圖 (250Hz (250Hz頻帶頻帶) )語音信號的包絡頻譜語音信號的包絡頻譜 (250 Hz (250 Hz 頻帶頻帶) ) 播送的語音信號的調制必須維持好的語言清晰度.調制傳遞函數MTF 測量量化在個別頻帶被調制的粉噪信號維持的程度。每個包絡由每倍頻程14個調制頻率獲得平均的語音頻譜分為7 個倍頻程頻帶一個語音倍頻程頻帶的MTF調制傳遞函數完整的MTF 測量需要 14*7 = 98 個測量，完整的測量要花費約15 分鐘!因此,

21、 研發出各種不同的方法以減少測試時間。l STI 是基于完整的MFT調制傳遞函數測量(也就是 14*7 = 98 個測量), 因此要花約15 分鐘。l STI 同樣能夠計算出脈沖響應, 但是需要許多經驗尤其特別是線性與同步傳遞函數的設置。Modulation Frequencies0.63 Hz0.8 Hz1 Hz1.25 Hz1.6 Hz2 Hz2.5 Hz3.15 Hz4 Hz5 Hz6,3 Hz8 Hz10 Hz12.5 Hz125 Hz250 Hz500 Hz1 kHz2 kHz4 kHz8 kHz Octave Bandsl RASTI 只測量兩個頻帶只測量兩個頻帶的MTF調制傳遞函

22、數, 因此只作為一種極度簡化的STI測量。l 此外, RASTI 與STI精度相差甚多, 由于它并不考慮頻響頻響, , 回響回響 或與頻率有或與頻率有關的混響時間關的混響時間 等參數.l 但是一段長時間以來RASTI都被限制用于便攜式語音清晰度測試儀應用。Modulation Frequencies (aprox.)0.63 Hz0.8 Hz1 Hz1.25 Hz1.6 Hz2 Hz2.5 Hz3.15 Hz4 Hz5 Hz6,3 Hz8 Hz10 Hz12.5 Hz125 Hz250 Hz500 Hz1 kHz2 kHz4 kHz8 kHz Octave Bandsl STI-PA 是由Bo

23、se 與TNO研發出來的，它采取的是簡化的步驟，但是以分析所有7個頻帶 (將最低的兩個頻帶合并)測定MTF調制傳遞函數。 l 如果在沒有嚴重的脈沖背景噪聲的場合以及過度的非線性失真發生，STI-PA 測量結果的精度是與STISTI一致。l 在背景噪聲出現的情況下的結果必須要經過后過程處理。Modulation Frequencies (aprox.)0.63 Hz0.8 Hz1 Hz1.25 Hz1.6 Hz2 Hz2.5 Hz3.15 Hz4 Hz5 Hz6,3 Hz8 Hz10 Hz12.5 Hz125 Hz250 Hz500 Hz1 kHz2 kHz4 kHz8 kHz Octave Bandsl 由于STI-PA 標準留給再優化的空間, NTI 決定致力于研發出一種更接近 STI結果。以個別的對最低的兩個頻帶進行測量達到完美的結果。l TNO TNO