CLIO在房间声学与建筑声学中的应用

Panorama · 发表于 2010-4-23

室内声学与建筑声学参考标准:
·ISO 18233:2006. Acoustics — Application of new measurement methods in building and room acoustics

·ISO 3382. Acoustics — Measurement of room acoustic parameters

oPart 1:2009. Performance spaces

oPart 2:2008. Reverberation time in ordinary rooms

·IEC 60268. Sound system equipment

oPart 16:2003. Objective rating of speech intelligibility by speech transmission index

·ISO 140 series. Acoustics — Measurement of sound isulation in buildings and of building elements

·ISO 717 series. Acoustics — Rating of sound isulation in buildings and of building elements

室内声学

·室内声学特性可用室内脉冲响应测量推导出的声学参数来描述

·ISO3382国际标准定义了这些参数:

o混响时间 (EDT, RT20, RT30, RTU)

o早期/晚期能量比 (C50, C80, D, ts)

o声压级和力度 (G)

o背景噪声

o语音传输指数是描述人声传输质量很重要的一个因素

室内脉冲响应

室内的声音传输可视为一个线性系统，音源到麦克风的脉冲响应可用不同的方式测得:

·最长序列 MLS (ISO3382 & ISO18233)

·正弦波扫描 SS (ISO3382 & ISO18233)

·脉冲音源直接测量 (ISO3382)

现场典型测量应用图示：

室内脉冲响应可用扬声器为音源以MLS最长序列讯号或正弦波扫描法测得

CLIO 10测量脉冲响应

MLS:

-  最多512K点，以48k Hz取样可得最长10.8秒的脉冲响应

-  白噪声频谱

-  STI 语音传输指数计算

LogChirp：

-  最多512K点，以48k Hz取样可得最长10.8秒的脉冲响应

-  对数正弦波扫描

-  粉红噪声频谱

-  失真分离

图示脉冲响应谱：

直接测量脉冲声源

● **

● 气球爆破声

CLIO10实时记录脉冲

● 由MIC直接输入给Clio用Leq音压位准分析功能

● 用外部录音装置

● 脉冲必须存成.wav格式档案

脉冲到声学参数的推导：

● 用测得脉冲响应可计算声学参数

● 每八度或1/3八度音程频带的声压衰减曲线以脉冲的逆积分求得

● 可补偿背景噪声

● CLIO10 硬件能确保准确知道讯号位准

衰减分析

● CLIO 可分析每个频段的衰减情形

声学参数

● CLIO 可显示声学参数应对不同频率的变化

STI (语音传输指数)

● 若用MLS测脉冲响应可计算不同频率的语音传输指数

(D.Rife, "Modulation Transfer Function Measurement with Maximum-Length Sequences", JAES Volume 40 Issue 10

pp. 779-790; October 1992)

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STI index

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Oct.Band 125    250    500    1k    2k    4k    8k

f1=0.63 0.745 0.811 0.761 0.813 0.829 0.880 0.972

f2=0.80 0.686 0.739 0.688 0.747 0.755 0.801 0.890

f3=1.00 0.644 0.686 0.633 0.699 0.699 0.741 0.827

f4=1.25 0.579 0.604 0.556 0.635 0.616 0.651 0.733

f5=1.60 0.523 0.536 0.510 0.592 0.553 0.581 0.661

f6=2.00 0.477 0.478 0.485 0.558 0.501 0.521 0.602

f7=2.50 0.415 0.404 0.458 0.525 0.431 0.438 0.527

f8=3.15 0.345 0.338 0.434 0.504 0.362 0.353 0.461

f9=4.00 0.298 0.302 0.427 0.455 0.235 0.166 0.373

f10=5.00  0.353 0.260 0.421 0.405 0.204 0.090 0.361

f11=6.30  0.442 0.144 0.368 0.415 0.317 0.363 0.462

f12=8.00  0.563 0.493 0.447 0.493 0.450 0.548 0.650

f13=10.00 0.400 0.392 0.379 0.495 0.403 0.505 0.687

f14=12.50 0.372 0.298 0.340 0.477 0.272 0.379 0.507

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MTI    0.489 0.463 0.493 0.558 0.473 0.501 0.623

STI=0.512    ALcons=10.6%    rated Fair

小波分析

● 小波分析是可应用于室内声学评价的强大工具

● 测得脉冲响应可于时间-频率界面同时检视

● 下例为采用吸音与扩散方式控制回响与共振的效果示范

建筑声学

空气隔声

测量声音显明减少指数R'

R'的测量取决于

● L1: 发射音压级

● L2: 接收音压级

● 背景噪声

● S: 隔音面

● A: 接收吸音系数

室内声学与建筑声学

测量设备

● 参考标准:

·IEC 61672:2003. Electroacoustics — Sound level meters. (replacing former IEC 651, Sound level meters and IEC 804, Integrating-averaging sound level meters)

·IEC 61260:2001. Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters

室内声学与建筑声学测量设备：

实验室与工程用推荐

室内声学与建筑声学测量设备：

一类验证器材

67692072 · 发表于 2010-4-23

高、中、低频率

20 - 40 Hz极低频，能达到这一段音域的乐器极少，而这一段音域的声音已无方向性，是音响器材最难表现的音域。40 - 80 Hz低频，提升了一个八度（频率每增加或减少一倍时就是一个八度）。80 - 160 Hz中低频，再提升了一个八度。此频段是最容易产生房间驻波的频段。从160- 1280 Hz为止，横跨了三个八度（320 Hz、640 Hz、1280 Hz），这一段中频是所有乐器与人声出现最频繁的频段，也是音乐的灵魂区域。1280 - 2560 Hz中高频，亦是提升了一个八度。大部份的二路分音音箱将分频点设在2500- 3000 Hz处，往上的频率交给高音单元负责（高频、极高频），而往下的频率则由另一个中低单元负责，这是中高频以下的广大频段。2560 - 5120 Hz高频，到此为止，几乎所有乐器所能演奏的「基音」音高都截止了，我们借助乐器的演奏来分辨高、低频段的方法也到此为止。5120 Hz以上所听到的都是乐器的「泛音」。基音给予固定的音高，而泛音则是乐器不同音色的来源。在这极高频的泛音范围中，任何人都无法由乐器演奏的基音，去判知8000 Hz或是16000 Hz（除非用信号产生器发生基音，但那已与音乐无关）。但是，5120 Hz以上的频率却是造成「声音甜美」、「弦乐有光泽」、「透明感十足」等等形容词主因，所谓「不够透明」、「没有光泽」、「粗干尖锐」等来描述音乐时，它所代表的就是「极高频不足」。这就是我为甚么提倡发烧友朋友们多增加上一对超高音单元的原因，它也是音响「贵气」所不能或少的要素之一。这一段文字里所提及的一些聆听音乐时的技术词语，不也是不可或缺的吗？若要记住音阶与频率的数字关系，最简单的办法是以中央 A音为准(即La音)，中央 A音是 440 Hz。往下一个八度的 A音就是 220 Hz，再往下就是110 Hz。而往上则是 880 Hz、 1760等等十分好记。这也就是一个音响评论员，往往很容易就能指出某种乐器大概是演奏几Hz音高的原因。

各类不同的音场

当一个纸盆扬声器接受了从功放传过来的信号后，纸盆就会作出前后的摇动，当纸盆向前推进时，纸盆撞击到它前面的空气分子，在纸盆前面的空气就会增加压力，这些分子就会继续向前推进，碰撞它们前面的空气分子，造成轻微的高气压。当纸盆向后退时，纸盆前面的空气分子就会产生轻微的真空，然后这些分子会跟着纸盆的后退，造成这里的空气有轻微的压力减少。但我们不要忘记，空气是有弹力的，但在纸盆前面的空气是刚刚被纸盆的动作摇动，不能达到空气本身的弹力，这时我们便要看这频率的波长，声音是要直到离开纸盆的距离有2．5倍波长时，这些空气才发挥出造成声音的弹力。例如一个100Hz的频率，它的波长是3．44米，所以声音要离开纸盆2．5×3．44米=8．6米之外，才是真正的这个100Hz的声音。如果用10OHz来算，离开纸盆的距离还没达到8．6米就为 lOOHz的近音场，而超过8．6米才是100Hz的远音场。为什么我们要了解远近音场呢?很多时候在一队乐队中的电贝司手，他往往都不了解近音场的效果，而在他的电贝司音箱上，有一个均衡旋钮就是写着贝司（Bass)，正是这乐手的称号。电贝司手通常会站在离开电贝司音箱不远的地方做演奏，如果他站在近音场时，有时会觉得低音不足，就会把这Bass的均衡旋钮尽量调大，但听众在他们的位置就会听得到很强烈的低音，很多时候造成不好的效果。这些强烈的低音也会跑进歌手的话筒，如果调音师因为觉得歌手的声音不足够时，就会把歌手这一路的声音提高，但也同时把电贝司的低音量也提高了，调音就遇上了困难。电贝司的最低E弦是41Hz，但因为拾音器是放在弦的末段，所以41hz第一个谐音82Hz才是主要的电贝司低频率，82Hz的波长是4．2米（344m/s 除以82/s=4.195m），所以差不多要离开电贝司音箱10米左右才是这82Hz的远音场，而因为电贝司手不会站到离开他的音箱这么远的距离时，他听到的声音只是近音场，而不是听众所听得到的声音。所以我们当说到扬声器的远近音场时，最主要是注意到频率及它的波长，而不是单纯看离开音箱多远就是等于远或近音场，最主要就是记得我们当欣赏音乐时，是要在远音场的位置，而不是在近音场的位置。

音场

当扬声器在一个房间内发出声音，听众可以听到直接从扬声器传过来的声音，这就是直接音场（indirectfield），但也可以听到从墙、天花板及地板所反射过来的声音，这就叫做反射音场（reverberantfield)。听众听到越多的直接音场的声音，反射音场的声音就越小时，这声音就越好，因为直接音场的声音是可以控制的，但反射音场的声音是不能控制的，只会把直接音场发出来的声音加上喧染，把原本声音的清晰度减低，所以坐得离音箱比较近的听众就会感觉到好一点的音响效果，而坐在后面的听众很可能是他们听到的反射音场声音比直接音场声音更大，音响效果便会比较差及清晰度降低。有时候一队乐队在台上演出时，因为他们没有监听音箱，而两旁的主音箱是放在靠近台口的位置，乐队及歌手所听到的声音完全没有从直接音场放过来的，他们站立的位置就叫做不直接音场，声音效果当然不会好，这也会影响到乐队的表演水平，令观众听到不太好的演出声音。

界面干扰

当我们选择放置音箱的位置时，很重要的一环是要注意到音箱所发出来的声音是会受到它旁边的界面影响而造成干扰。例如放在台口两旁的主音箱，它们的低音纸盆离开地面及旁边的墙壁如果是大约在1米的时候，一个4米波长的音频就会受到这两个界面的干扰。一个4米波长的频率是86Hz（344m/s ÷4m= 86Hz），当86HZ的声音从音箱放出来时，大的空气压力在1/4周内刚巧碰到地面及墙壁，再过l/4周就反射回到音箱的纸盆面前，但这个时候刚巧纸盆要后退，原来从地面及墙壁反射过来的大空气压力就会被纸盆后退的动作抵消很多，造成失去了很重要的低音。如果遇到这个情况，就应该把音箱向台后退0．5－1米，让音箱所发出来的声音不能直接射到地面上，而如果可以把音箱移到靠近两边的墙壁时，更可利用墙壁的反射制做出更大的音量。80-100Hz这段频率是很重要的，它是我们肺部空间的共鸣点，也是低音鼓的共鸣频率，如果是因为不了解界面干扰而摆错了音箱放置的位置，实在是很不值得的。

高、低音效果

我们很难指定某一频率以上为高音或某频率以下为低音，我们常常说人的听觉是从20Hh－20KHz，但20kHz的频率是很少人能够听到的，通常只有20岁以下的青年人，他们的耳朵没有受到任何的损坏时才可以听得到。如果做听觉测验，最高的测听频率只是8kHz。当声音传出去时，高频率是比低频率衰减快得多，如果用1kHz跟10kHz做比较时，当声音跑了100米后，10kHz的‘频率比起IkHz的音量会衰减30－35dB的。（请参看图①）比起低频率，高频率声音是比较有方向性的。高频率的声音从单元跑了出来后，如果受到物体的阻挡，高音就不能再传过去，这个是跟低频率有很大的不同，因为高频率的波长是比较短，受到物体阻挡之后不会转弯，但低频率的波长是比较长，所以很多时候就算有物体在前面阻挡，低频率也可以转弯过去。例如有些专业音箱的设计是把一个高音号角放在它的低音单元前面，但对这个低音单元所发出来的低频率，它根本就看不到前面是有什么东西阻挡声音似的，所以低频率可以照样传过去。

从我们的听觉上来说，我们是需要听到高频率的声音来辨别各类不同的声音，但如果单纯是讲人的谈话声时，我们只需要听到4kHz及以下的频率，就能马上辨别是什么人在说话。例如电话的声音传送，高频只达到4kHz，所以有时候当一个很久都没有和你谈话的人，当他打电话给你时，只要说：“喂！”，你就马上便可以鉴别他是你很久都没有谈过话的朋友的声音。我们听高频也有方向性，即是我们能够辨别高频声音来源的方向。因为高频的声音传到我们两个耳朵时，已经有了很细微的时间差，所以它们来到耳朵的时候有不同的相位改变，我们就借着这改变了的相位可以鉴定。

手机要远离

出于保护音箱的电路，您的台式音响虽然可以任意摆放，但是千万与手机、无绳电话、电视、冰箱、微波炉等物品保持距离，离电脑机箱最好也远一些。不同的电器“井水不犯河水”的摆放，能够最好的保持各个电器的电路不会因为互扰而产生损坏。

音源的重要性

音响再好，没有好的音乐也是白搭。虽然MP3、WMA、ATRAC3plus等压缩格式满天飞，但是毕竟这是一种有损的压缩格式，存储这类音乐的碟片容量可能很大，但是声音当中的很多元素被压缩的时候舍弃了。由于台式音响一般用于卧室和厨房等小空间营造音乐背景，因此我们建议使用台式音响的消费者可以尽量采用比较耐听的古典音乐、轻音乐或者收听调频收音机，播放高质量大容量的MD也不错。非现场录音的流行音乐等这些对于还原质量要求不高的内容，消费者可以有选择的使用压缩格式。

7442338 · 发表于 2010-4-23

“潜规则”是中国特色，别闹腾了

316532554 · 发表于 2010-4-23

我大力支持你们，顶

shuangshitian · 发表于 2010-4-23

音响使用禁忌
随着影视音响器材的普及，对视听领域发生兴趣的人越来越多。作为发烧友，拥有一套高档器材是重要的，但正确使用这些器材同样重要。在一般音响爱好者中，有一些使用上的误区应该加以避免。
一是将器材放进柜里。有人出于装饰和保护，将器材放进定做的柜子里，这会因柜内空间所引起的潜振使音色浑浊，功放等器材由于没有足够的流通空气，易过热、老化。如把音箱装入墙壁，会使声音效果变得生硬。
二是叠放器材。很多人爱将影碟机、放大器、调谐器、数码模拟转换器等机器重叠放置，这会引起互相干扰，尤其是镭摄机与功放干扰严重，会使音色偏硬及产生压抑感。正确的做法是将器材放在由厂方设计的音响架上。三是电源插头正负不分。电源插头正负处理的好的系统，音色层次分明，自然顺畅；正负不一致或参差不齐，音色会偏硬粗糙。
四是接线不牢与不洁。如果系统音色干硬，其中一个原因可能是接触不良，如插头不牢、接触面氧化、沾上灰尘或油污等，所以应该经常检查，保持接触面清洁。
五是用云石或玻璃承载器材。云石密度低、谐振高，会影响音响效果。玻璃密度比云石高，但却不厚实、谐振更严重。可用花岗石或麻石，尤其是麻石，密度最高，承载器材较理想，但厚度要3厘米以上。
六是音箱的摆放“因地制宜”。有人因室内先有了其他家具，而将音箱摆放位置迁就家具。正确的应先决定聆听距离，然后将音箱摆到座位与对面墙间的1/3处，音箱的间距为聆听者与音箱直接距离的0.7倍，高度以聆听者耳朵和高音单元齐平为好。
七是接线处理不当。处理接线时不可把电源线与信号线扎在一起，因交流电会影响信号；信号线或喇叭线均不能打结，否则会影响音色；信号线或喇叭线过长可改短。许多信号线都有方向性，不要弄错。
八是想当然处理房间音响效果。除了明音、隔音，更重要的是音波反射、折射的处理，这需要考虑房间的体积、尺寸、坚固程度、材料的运用等，如不是行家，即便将房间的装饰得豪华美观，音响也难以达到最佳效果。
九是盲目仿效。不从实际出发，盲目模仿别人。如人家用长信号线、短喇叭线效果不错，这是因为其前后级与镭射机都是平衡式的，而您的器材不是平衡式的，也去模仿，就难以达到相同效果。
十是自欺欺人。如器材播放某类音乐会效果很好，而播放另一类音乐则不理想，这说明系统还未达到理想程度，需要多学、多听、多观察，从而加之改进。

Soundcraft · 发表于 2010-4-23

250？呵呵，是不太好

technica · 发表于 2010-4-23

支持！:victory:

creative · 发表于 2010-5-4

支持一下！

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