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发表于 2009-7-29
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疑问：什么是脉冲响应 (上)
什么是脉冲响应（Impulse Response）？
从基本概念上来说，一个脉冲响应（Impulse Response, IR）可以定义为一个被测系统在一个脉冲激励信号输入时，所得到的时域（时间对应幅度）的响应特性。这里所指的被测“系统”，可以小至一支麦克风、一个扬声器单元、或者一台均衡器上的滤波器，也可以大到一个音乐厅、一个体育馆或者是整套音响系统，以及场馆和音响系统的总和。Smaart的用户们最为关心的当然是音响系统及其所在的声学环境。
在声学分析中，我们也可以认为脉冲响应是一个系统的声学“签名”。脉冲响应包含了关于声学系统非常丰富的信息，包括到达时间、直达声的频率成分、离散反射声、混响衰减特性、信噪比和分析语言可懂度的必要信息，以及整体的频率响应。一个系统的脉冲响应和频域的传输函数实际上是二者正向和反向傅里叶变换的结果。
声学脉冲响应是由激发声源传播与房间的边界共同的结果。由声音从最短路径（声源和测试位置的直线距离）传播的最先到达且声压也应是最大。反射声则通过其他多个路径传播，其过程中会由于空气吸收和界面吸收而损失能量，所以较晚到达的反射声会越来越弱。理论上，反射声逐渐衰弱的过程是永久的。而实际中，我们所关心的反射情况只在几秒钟之内—— 在一个小房间或经过声学处理以减少混响时间的空间内，我们所关心的声音反射的过程可能会不足1秒。
在脉冲响应的时域图中，直达声和部分最早到达的反射声非常易于辨认。反射声持续地依次到达，声音越来越小，到达时间也越来越相近，逐步形成指数型衰减，在对数刻度的幅值表中往往会形成典型的直线衰减的趋势。
图1：一个声学脉冲响应包含声音从激发声源位置到测试点位置多路径传播的结果。图中红色表示从声源到测试话筒的直达声，蓝色表示一阶反射声，绿色表示二阶反射声，更高阶次的反射声用灰色表示。晚到达的反射声会和临近到达的反射声相堆叠，并形成衰减的趋势。 |
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