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1. 测试信号

REW采用对数正弦扫频测试方法。对数扫描信号是一个从低频信号开始,其频率按对数形式稳定增加到高频的信号。使扫频对数化的是频率增加的速率,它需要固定的倍频程时间(例如,扫频从20Hz到40Hz的时间与从40Hz到80Hz的时间相同)。

2. 测试原理

为了进行测量,我们需要一个声源(扬声器或低音扬声器)和一个麦克风(部分声级计的麦克风也可以当测试麦克风使用)。扫频信号从声源发出,麦克风接收从声源直接发出的扫频信号,同时也会接收到房间反射的声波。

2.1 传递函数

当麦克风接收到信号后,开始进行测试。通过快速傅立叶变换(FFT)来计算原始扫频信号的各个频率(振幅和相位),同时计算麦克风接收到的信号的各个频率。通过对比原始信号和麦克风接收信号的振幅和相位,可以计算出扬声器及测量环境对每个频率的影响。这称为房间内从声源到mic位置的传递函数。

注意,不同的声源位置或不同的麦克风位置,会产生不同的传递函数。每次测量仅针对当前声源位置和麦克风位置。

2.2 脉冲响应

计算出传递函数后,可以通过逆FFT变换,从振幅和相位信息中得到描述从声源到麦克风位置任何信号变化形式的时间信号。这个时间信号叫做“脉冲响应”。同传递函数一样,它只对一个特定的声源位置和麦克风位置有效。

脉冲响应实际上与我们看到的信号完全相同,如果我们能在源位置发出很短但很响的单击音,然后记录麦克风拾取的信号(“很短”的意思是以我们用于分析的采样率仅持续1个样本的时间,因此对于48 kHz的采样率,它将仅为1/48000s)。使用单击音的困难在于由于点击时间很短,我们需要非常大的声音才能获取到最初点击后房间背景噪音发生的变化。需要发令枪或气球来产生这个单击音,扬声器满足不了这个要求。

从技术角度上讲,使用扫频的方式可以获得更高的信噪比。信噪比取决于背景噪声水平和测试信号中的能量,而测试信号中的能量又取决于信号的音量和持续时间。一个脉冲是非常短的,几百万分之一秒,所以要获得任何重要的能量,它需要非常大的音量。一次扫频可以持续很多秒,因此即使在一个适度的体积下,它的总能量也可以达到一个脉冲的一百万倍。

一旦获得脉冲响应,就可以对其进行分析,以计算有关房间的信息。最简单的分析是快速傅立叶变换(FFT),以显示声源和麦克风位置之间的频率响应。脉冲响应的早期部分对应于从声源到麦克风的直接声音,即它们之间的最短路径。从房间表面反弹出来的声音必须传播到更远的地方才能到达麦克风,这需要更长的时间,因此脉冲响应的后面部分包含了房间的贡献。“视窗”中脉冲响应只看初始部分,它向我们展示了直接声音的频率响应,几乎没有来自房间的贡献。一个包含响应的后面部分的窗口可以让我们看到房间的贡献如何改变频率响应。区分直接声音和随后(反射)声音的贡献的能力是脉冲响应产生的频率响应与我们从RTA获得的频率响应之间的一个关键区别,例如,RTA只能显示源和房间的总组合响应。

2.3 RT60

我们可以从脉冲响应中获得其他信息,例如瀑布图,它是通过沿响应逐步移动窗口并绘制各种频率响应来生成响应随时间变化的三维图像,以及房间的“RT60”数据,这是不同频段的声音衰减60分贝所需的时间(意味着比原来小1000倍)。

1. 测试信号

REW采用对数正弦扫频测试方法。对数扫描信号是一个从低频信号开始,其频率按对数形式稳定增加到高频的信号。

使扫频对数化的是频率增加的速率,它需要固定的倍频程时间(例如,扫频从20Hz到40Hz的时间与从40Hz到80Hz的时间相同)。

2. 测试原理

为了进行测量,我们需要一个声源(扬声器或低音扬声器)和一个麦克风(部分声级计的麦克风也可以当测试麦克风使用)。扫频信号从声源发出,麦克风接收从声源直接发出的扫频信号,同时也会接收到房间反射的声波。

2.1 传递函数

当麦克风接收到信号后,开始进行测试。通过快速傅立叶变换(FFT)来计算原始扫频信号的各个频率(振幅和相位),同时计算麦克风接收到的信号的各个频率。

通过对比原始信号和麦克风接收信号的振幅和相位,可以计算出扬声器及测量环境对每个频率的影响。这称为房间内从声源到mic位置的传递函数。

注意,不同的声源位置或不同的麦克风位置,会产生不同的传递函数。每次测量仅针对当前声源位置和麦克风位置。

2.2 脉冲响应

计算出传递函数后,可以通过逆FFT变换,从振幅和相位信息中得到描述从声源到麦克风位置任何信号变化形式的时间信号。这个时间信号叫做脉冲响应。

同传递函数一样,它只对一个特定的声源位置和麦克风位置有效。

脉冲响应实际上与我们看到的信号完全相同,如果我们能在源位置发出很短但很响的单击音,然后记录麦克风拾取的信号(“很短”的意思是以我们用于分析的采样率仅持续1个样本的时间,因此对于48 kHz的采样率,它将仅为1/48000s)。

使用单击音的困难在于由于点击时间很短,我们需要非常大的声音才能获取到最初点击后房间背景噪音发生的变化。需要发令枪或气球来产生这个单击音,扬声器满足不了这个要求。

从技术角度上讲,使用扫频的方式可以获得更高的信噪比。信噪比取决于背景噪声水平和测试信号中的能量,而测试信号中的能量又取决于信号的音量和持续时间。

一个脉冲是非常短的,几百万分之一秒,所以要获得任何重要的能量,它需要非常大的音量。一次扫频可以持续很多秒,因此即使在一个适度的体积下,它的总能量也可以达到一个脉冲的一百万倍。

一旦获得脉冲响应,就可以对其进行分析,以计算有关房间的信息。最简单的分析是快速傅立叶变换(FFT),以显示声源和麦克风位置之间的频率响应。

脉冲响应的早期部分对应于从声源到麦克风的直接声音,即它们之间的最短路径。从房间表面反弹出来的声音必须传播到更远的地方才能到达麦克风,这需要更长的时间,因此脉冲响应的后面部分包含了房间的贡献。

“视窗”中脉冲响应只看初始部分,它向我们展示了直接声音的频率响应,几乎没有来自房间的贡献。一个包含响应的后面部分的窗口可以让我们看到房间的贡献如何改变频率响应。

区分直接声音和随后(反射)声音的贡献的能力是脉冲响应产生的频率响应与我们从RTA获得的频率响应之间的一个关键区别,例如,RTA只能显示源和房间的总组合响应。

2.3 RT60

我们可以从脉冲响应中获得其他信息,例如瀑布图,它是通过沿响应逐步移动窗口并绘制各种频率响应来生成响应随时间变化的三维图像,以及房间的“RT60”数据,这是不同频段的声音衰减60分贝所需的时间(意味着比原来小1000倍)。

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