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话说音频系统的测试

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发表于 2021-3-3 11:03:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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声学系统通常是指人为地再现自然声音的系统,通过物理手段,记录、播放、还原声音。3 b8 J4 @$ e/ T4 I
声学系统的造就系统的声音结合人耳听觉特性的感知,感知度是评价声学系统唯一方式
4 ^) t# B# F7 `) W  h% w4 T0 q( X4 x然而,人耳的感知度个体之间是存在差异的,但是他们都共同遵循着指数定律,正是由于这种差异,我们需要一种结合人耳听觉规律和特性的理论知识和实验手段,来客观地反应器材、线材、系统以及听音环境的优劣
+ I" R+ `, w" `' R8 {* I" w7 I虽然人类制造的声学系统是为人类的耳朵服务的,但是我们却不能用耳朵来直接调整测试音响系统,这就好比我们可以品尝食物的酸甜苦辣,可口与否,但是我们没有办法用语言衡量表述味觉的程度,而厨师可以根据实践调整配方和剂量来营造出适合口感的美食,一旦配方某个剂量(参数)改变,直接导致食物入口后的味觉
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 楼主| 发表于 2021-3-3 11:22:36 | 显示全部楼层
大自然的声音是极其丰富,然而我们人类仅仅能听到其中一小部分,从几十赫兹到几千赫兹,低于这个或者超过这个范围的声音与我们无缘了。低于这个范围的我们叫做次声波甚至叫超次声波,高于这个范围的我们叫做超声波或者超高声波。这里解释一下,我们说的音频频率,是指时间轴以秒为单位的频率,通常认20Hz到20000Hz的声音频率。但是有时候对声音的研究,时间轴并不一定按照秒为单位,需要换算。8 I  p1 a1 x/ z" \1 U; f! M
比如:20Hz/秒,如果时间轴的单位变成分为单位,那就是1200Hz/分了,再比如0.1Hz/秒,如果把时间轴单位变成毫秒,那就是100Hz/ms,以此类推
% g$ o  ?) A& s, r2 Z, F1 g1 w4 @+ e8 m通常绝大多数情况下,我们是以秒为单位,除非特别说明
4 d- M6 g5 m; Q$ r9 _3 F4 Z' p1 T$ x特定的场合,比如研究次声波或者超声波的,为了计算和研究方便,需要改变时间轴的单位来计量演算5 u* r# S% k* Z6 [* Q4 ?
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 楼主| 发表于 2021-3-3 16:28:09 | 显示全部楼层
在测试系统性能之前,我们要大改的知道在我们听觉范围为内,即音频范围内的划分段,以及每个音段的特点
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+ a* o$ `: K, `: b4 [! }! G1 Y对音频频段的划分,有很多分法,从事话筒研究的有他们的分法,从事前级功放的也有他们的分法;做喇叭音箱的也有他们自己的一套;研究环境声学的就分得更细了
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: k+ N3 M/ x  I6 s+ b  p" s3 {这里给出一个以不同乐器来参考的分法,前提是以声波在空气中的传播速度340米/秒为参考6 Q/ F) A  Y% ?, F

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; w& Q8 x" c+ m& N, j2 c20Hz,波长17米 以下是次声波
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20 - 40 Hz 波长 17米-8.5米 极低频,能达到这一段音域的乐器极少,这一段音域的声音是没有方向性的点声源,绝大多数器材难以表现。   E5 p+ i; A; A. K

' U( F1 ~" E  D40 - 80 Hz 波长8.5米-4.25米 低频,音高上提升了一个八度(频率每增加或减少一倍时就是一个八度)。
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% w$ J+ X$ D% \6 H; X80 - 160 Hz 波长 4.25米-2.125米 中低频,音高有提升了一个八度。此频段是最容易产生房间驻波的频段。  S) ?4 B& Q& q. _* y( v# m$ j7 f

8 O6 S- {  o+ A) }% U) C3 u9 c从160- 1280 Hz 波长 2.125米-0.265625米 中频,横跨了三个八度(320 Hz 波长 1.0625米、640 Hz 波长 0.5312米、1280 Hz 波长 0.265625米),这一段中频是所有乐器与 人声出都包含的频段,也是音乐的内涵区域。1 U& z" H" D* U& \% g1 D

5 X0 v$ e/ ^+ D* ]: f/ G2 L1280 - 2560 Hz 波长0.265625米-0.1328125米 中高频,提升了一个八度,很多的二分频音箱将分频点设在2500- 3000 Hz 波长 0.136米-0.11333333米范围内,比这这点频率交给高音单元负责(高频、极高频),而比这点低的频率则由另一个 中低单元负责,这是中高频以下的大频段。
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2560 - 5120 Hz 波长0.1328125米-0.06640625米 高频,到此为止,几乎所有乐器所能演奏的音高的基波(或者叫一次谐波)都截止了,而我们 以助乐器的演奏来划分辨高、低频段的方法也到此为止。% e# e# A9 ~6 X" c
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5120 Hz 波长0.06640625米以上所听到的都是乐器的泛音(或者叫做谐波)。基波给予固定的音高,而泛音则决定乐器不同音。 音色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 波长0.0425米或 是16000 Hz 波长0.02125米(除非用信号产生器发生基音,但那已与音乐无关)。但是,5120 Hz 波长0.06640625米以上的频 率却是造成「声音甜美」、「弦乐有光泽」、「透明感十足」等等形容词主要因素。
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, Q9 g) h! |) g5 c& b9 e' [现在声学研究的声音频率是20Hz-20000Hz 波长17米到0.017米的范围内。) h' k4 @5 E8 T5 x$ A

' q1 F( D2 Q) E& T我们可以试想一下,鼓的鼓皮直径有多大、大提琴的先有多长,小提琴的琴弦有多长、笛子的音膜有多大,他们发声的大致频率和波长的范围就知道了,诸位,你们见过直径小于17毫米的高音音膜吗?即便是超高的也不会小于15毫米,否则发出的声音就不是人听的了+ i7 t/ Y  E" W: p* _) L0 ~* U

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 楼主| 发表于 2021-3-4 11:27:52 | 显示全部楼层
既然本帖题目是系统的测量,所以不涉及具体器材的测量,有兴趣的话咱们以后慢慢交流
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我认为,一个音响系统应该是硬件设备,播放器、前级、后级、喇叭箱和听音室组成 ,再精简一下,就是喇叭箱和听音环境组成,比如我们家里就是音箱和家里的客厅(也有人放在卧室房间里听)
! [8 y" o$ G# {9 Y6 T6 q8 Z6 P先说音箱吧,实际上很多烧友选音箱很少从自己的听音环境去考虑,而是从审美、外观、价格、在别处听的印象以及圈内的评价,我认为结合自己的环境选择音箱是首选考虑因素。你去找音箱的时候,通常情况下,别人会问你听音的空间有多大,没人问你听一环境的几何结构、墙壁构造、地板结构,天花板吊顶没有;还有沙发质地、玻璃窗的面积、窗帘、细软、家私所占空间的比例和分布情况等,等您把钞票数出去把音箱扛到家,才发现不好听,这时候你的朋友或者商家会把责任推给你的听音环境,言外之意就是,你要搞声学装修,装修好了声音就好了...' q- C% l) u- M* G7 h+ ^. G* m$ T8 k
装还是不装呢?当然要看您腰包里的银子了。大多数情况下,装修了一番以后声音还是不好听,只能是将就吧,说白了,也就忍者装逼吧,不装嘛,我的天,咋听呀..." I8 }. u" K& ^% s) K

* N8 w: F; [, \1 g" z! X! s' i; s5 w1 Q6 q: {+ o% @
 楼主| 发表于 2021-3-4 17:29:33 | 显示全部楼层
虽然各个音箱喇叭厂家都极力吹嘘自己的单元或者箱体的声场曲线是如何的平直,可和我们实际验证的差得甚远,为什么呢?
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8 Y% X% ?; v4 E/ T
, w5 u6 Y% b; Y( b1、厂家的虚假宣传,欺骗消费者6 c! Z) V, n. @; a! H0 P1 O* H
1 W( X. q0 e" W
2、厂家的测试手段和测试环境和我们实际使用的环境不一样! M, |! `# m# T! F$ C# {
# {& y8 |* v, \9 t
一个很负责任的厂家,他们会有一个室内声学非常理想化的空间,把喇叭或者音箱置于这样空间里,同时他还有一个增益非常平坦的参考级放大器,当然还有理想的测试信号源了,再有就是测试空间气体声压的仪器设备,这些东西我们普通的烧友怎样具备,怎么可能具备呢,而不负责任的厂家正是抓住这种现实,胡编乱造一番技术指标,箱子单元的指标完全由设计人员凭着自己的耳朵臆造,好一点的会拿一个参考的箱子来对比,随意给出一个指标。
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7 P9 {2 Z" e7 Y1 S+ H早些年我去过东南沿海的几个喇叭、音箱的生产厂家,他们居然没有测试喇叭的消声室,也没有测试单元和箱体的一套技术手段,就凭听觉来搞+ j7 N, Y) |9 U0 q
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 楼主| 发表于 2021-3-5 17:00:41 | 显示全部楼层
为什么要用仪器测试而不能“用耳朵收货”呢?% C. I9 F+ u5 J+ }. O, r
我们经常能听到一些大V或者烧友说,“用耳朵收货”这句话,且说得振振有词,貌似真的有道理,这个测试那个测试,这个指标那个指标,最终不都是为了人的耳朵服务的吗,直接用耳朵听不就行了嘛; `7 K$ L6 Q* j9 j7 m
我们人的耳朵以及人的大脑组成的听觉系对声音的感觉是非线性的,也不能完全用某种函数来全部衡量,这些方面的内容有兴趣的朋友不妨自己科普一下,科学家们研究出来的人的听觉系统模型非常复杂,大多数人看起来会一头雾水。# y5 ?, \1 P' J- q
我举一个例子,大家可以体验一下,通常我们对440Hz 波长0.77272727米和800Hz 波长 0.425米的单音(正玄波)感觉很舒服,响度感觉很一致,但是如果让您对10000Hz 波长0.034米米率的响度感和上述两个频率响度感一致的话,估计您的功放或者单元会冒烟着火,更高的15000Hz 波长0.02266667米的正弦信号很多人根本就听不出来了,就算是你把系统的增益开到冒烟,听着依然是一脸的茫然9 n% ~. b4 s3 ?, P
20000Hz  波长0.017米的就更不用说了,仪器上显示0dB的20000赫兹单音正玄波,世界上能听到的人一个巴掌足够数的了
 楼主| 发表于 2021-3-8 16:15:37 | 显示全部楼层
如果你是DIY音箱的,你需要先对喇叭单元进行测试,如果你已经做成了箱子,拿箱子就要进行测试,如果你买成品箱,那你要对成品箱进行测试
$ K2 T% u7 s5 X
* _- Z' L  ^6 ]$ G) j4 l对喇叭和音箱的测试需要特殊的环境,消音室
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7 B, m2 {$ a/ a下面用百度的搜索结果,科普一下消音室 - O7 e% x6 J" Z
( c) ]; d& q2 q8 X/ F3 h" Q) v
消声室5 W& U, {( e5 X% P8 A7 Q
消声室不仅是声学测试的一个特殊实验室,而且是测试系统的重要组成部分,实际上它也是声学测试设备之一,其声学性能指标直接影响测试的精度。消声室分全消声室和半消声室。  房间的六个面全铺设吸声层的称为全消声室,一般简称消声室。房间的六个面中只在五个面或者四个面铺吸声层的,称为半消声室。  消声室的主要功能是为声学测试提供一个自由声场空间或半自由声场空间。其吸声处理是保证消声室建成后取得良好的自由声场性能的关键,大多采用具有强吸声能力的吸声尖劈或平板式薄板共振吸声结构。. J! c4 {& @# j3 R- g0 d
) z3 e0 V3 F* h) K( Q
简介指一间没有反射的房间。在消声室的墙壁上均铺设得有吸声性能良好的吸声材料。因此,室内便不会有声波的反射。消声室是专门用来测试音箱、喇叭单元等。
; C: C9 Y7 ^, D0 U  J消声室所用的吸声材料,要求吸声系数大于0.99。一般使用渐变吸收层,常用尖劈或圆锥结构,以玻璃棉作吸声材料,也有用软泡沫塑料的。例如一个10×10×10m的实验室,每面敷设1m长的吸声尖劈,其低频截止频率可达50Hz。在消声室中进行试验时,被测试的对象或声源等置于中央的尼龙丝网或钢丝网上,由于此类网能承受的重量有限,故只能测试重量轻、体积小的声源等。
" a, i( B' }+ A: b$ O4 g+ ~  k) Y2 X" F' d. h2 _1 h8 g
设计消声室不仅是声学测试的一个特殊实验室,而且是测试系统的重要组成部分,实际上它也是声学测试设备之一,其声学性能指标直接影响测试的精度。 消声室的主要用途是测试抗噪声送、受话器的灵敏度、频响和方向性等电声性能。这种送、受话器的频率范围要保证语言通信清晰,一般为200—800Hz左右。) j# g0 G: K3 ?$ h
根据消声室用途及原有房间条件,声学设计指标如下:+ @* g8 s" w( ]7 ~. X
( 1 )设计的消声室为一间全消声室,并要求设置工作地网。
& b: y5 H" M( o$ D1 ]: E( 2 )隔声设计实现本底噪声指标。2 K( N& {& d& @9 s
( 3 )吸声设计实现自由声场指标,要求测量误差在±1dB以内,或者有测量声源方向等特殊要求。
7 w# H4 k! e7 W$ o$ R( 4 )消声设计实现空气动力学性能。
- t3 P! F. i' B" T7 E) r* Q, e' L( 5)隔振设计实现隔离全消声室周围产生的低频振动。
; b! v: q- [; E( \' ^(一)隔声和隔振0 T3 k9 O2 H  s  H& B3 }8 V' x
通过现场数据采集和实地考察,确定待建消声室位置附近的低频噪声源和环境噪声,根据采集结果分析确定设计方案,为了提高隔声和隔振效果,一般采取与原有建筑完全分离的“房中房”式隔声结构。
3 j1 q3 f4 [9 U(二)浮筑地面: l! I6 x+ a  b! i2 N
为了隔绝因撞击引起的固体声,采用弹性垫层的浮筑地面进行隔振。其做法是在原地面上铺上一层15cm厚(经压实后为10cm)的玻璃棉保温板作为隔振弹性垫层,在它的上面再做一层厚20cm的钢筋混凝土地板,与外墙留有5cm的问隙,以防止与外墙的刚性连接,隔绝大楼内和户外固体声的传入。
' e- {* f- v8 q, s(三)隔墙' \8 }- w- C& M
在浮筑地面上砌一层厚24cm的砖墙作为内墙,与外墙之间留有20cm的间隙,砌墙砖缝要求砂浆饱满,以防缝隙漏声。
1 m& K. `+ ~% u' O(四)隔声吊顶
1 A+ d- L- d* N3 U' q" P. w, b考虑到施工和减轻隔声平顶的重量,采用双层钢丝网水泥抹灰,中间留有10cm空气层的隔声平顶,其特点是隔声量高、重量轻。为了使消声室能获得尽量大的有效高度,支承楼板的大梁让其部分向下凸出。
, M- x4 R! }$ v% n) z! z(五)隔声门- @1 D& J2 G9 A9 n" W/ _! ~, F
消声室门具有隔声和吸声功能,它由隔声门和吸声尖劈门组成,设在与仪器室之间的分隔墙上,安装有两道单开钢质复合结构隔声门以及内壁的吸声扯门。其特点是大大缩小一般推拉式吸声尖劈门所占的空问位置,而且开关也很方便。由于消声室设计采用了短吸声尖劈,为此将靠壁面的一组吸声尖劈朝内安装,留空档解决扯门位置。
0 f( |8 N( i% W8 l- c(六)吸声尖劈
- Y+ `/ G; h+ r8 X0 a+ g% l6 ^3 p# A- b吸声尖劈的设计是保证消声室声场特性和测试下限频率的决定因素。为了尽可能增大有效空间,尖劈的长度由截止频率暨1/4波长理论决定,具体的计算方法为L=1/4*(340/Fc)。其中Fc为截止频率;340为声波在空气中的传播速度,单位为m/s;L则为要达到截止频率的吸音消声尖劈理论上的长度。用4mm的冷拔钢丝做骨架,内填充环保型无甲醛吸音消声材料,采用定制模具切割,切割后整体填充,确保每一个尖劈的外型一致而美观,无碎棉和棉渣,确保玻璃棉不外漏、内层面采用新型高织数白色玻璃布整体套裁,接缝处用魔术贴粘接;外层面采用防火的灰白阻燃洞布,整体套裁确保规格统一,最后接缝处都处于尖劈底部,手工封口。8 r, P( L$ u" O" B" ~8 s4 k% ^
(七)地网结构  M; ?# D. A' l7 o6 l$ ~# @2 O' U  m
为了测试方便,消声室设有一工作地网。根据消声室的高度,地网设在离地面64cm处。工作地网一方面应有足够的强度和刚度,以保安全;另一方面不允许地网声反射影响声场特性。为此,选用4高强度钢丝,两端分别连在固定于墙圈梁上的花篮螺丝和拉钩上,利用花篮螺丝把钢丝收紧,使地网保持平直,钢丝间距为10cm。& D. s7 S4 E2 D5 s) s/ R
地网在靠墙角处设计有一个1m×1m的人孔,以便安装网下地面上的尖劈,必要时可进入地网以下部空间进行维修。
- Z0 J6 s* h% M& x, U1 W5 |9 V# G) l9 |1 B
发展% |/ H( a; p0 U! c( a' g4 O( w
由于实际需要,自70年代起发展了一种称为半消声室的声学实验室。此半消声室除要求地面为硬质刚性反射面外,其余与消声室相同。当声源或接收器置于地面上时,声源和接收器之间只有直达声而没有反射声,故在地面上的半空间中有同消声室中那样的自由场。半消声室的优点是由于地面是硬的,能承受较大的重量,适宜测量如车辆、大型机器、设备等的噪声功率且使用方便,造价比消声室低廉;缺点是当声源的等效声中心或接收器高出地面较多时,声反射的影响使声场严重偏离自由场,这种现象在频率高时更为显著,因此半消声室存在有高频限。, P1 J1 f& |5 T( \
卦限消声室是一个相邻的三个面为硬反射面,另三个面上装有吸声尖劈的实验室。三个反射面形成三面镜子,如声源或接收器置于此三反射面的交点上,则声源和接收器之间和半消声室相同,只有直达声而没有反射声,使在其中形成自由场。由于声源或接收器只能置于交点上,故在实际使用中将受到很大限制。3 u- r' H5 `% P

# L1 m1 K) B( `1 w! a+ d
性能消声室的性能是否符合使用要求,一般用检定自由场的方法来检验,即点声源在其中产生的声压应与到声源的距离成反比,实测声场与理想自由场的偏差,是用以衡量消声室性能优劣的主要指标。在一般的声学测试中,要求此偏差不大于±1dB;对于传声器校准,则要求在校准距离附近此偏差不大于±0.1dB。
, x& Z" A: ^8 {. [# J8 \消声室除了应满足自由场的要求外,还要求有较低的本底噪声。故在消声室与基础之间,还需采取一定的隔振措施。* }7 n* X' t0 X: \* v3 O! ?
对于第一次进入消声室的人来说,在这里面实在是太不习惯了,和外界的听觉感触完全不一样,击掌说话没有任何回声,走动时衣裤摩擦的声音却前所未有的清晰,在不说不动的情况下这里安静的似乎能听到自己血液流淌的声音。在这种极度安静的环境下,第一次接触消声室的人都会马上感觉到孤独和轻微的恐惧。  X. `6 m2 s4 J* s( D$ q1 |
7 F, `& O" T2 \3 y
校准消声室的校准原先只在国家标准GB6882或ISO3745《声学—噪声源声功率级的测定—消声室和半消声室精密法》中的附录A规定了测试声场地校准程序。2006年发布了JJF1147—2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》详细地规定了消声室和半消声室声学特性地确定和评价。
4 u; {% |9 [- q2 m消声室主要技术指标有两项:①自由声场的频率范围和空间范围[1];②本底噪声。5 I8 H6 W* K: d, k* u
本底噪声地测量相对比较简单,一般是在消声室或半消声室内选择3 ~5个测点,依次测量各测点处的声压级和1 /1 倍频带声压级,取相应的算术平均值作为该房间的本底噪声级。7 y, ?7 }& b% k2 }6 V# g
自由声场的频率范围和空间范围测量过程是将传声器按选定的路径向吸声壁面方向移动至下一个测点,测点之间的距离相等并不大于0.1 m,最终的测点与吸声壁面的距离应不大于0.75 m,每条测量路径上的测点数不少于10个。依次测量各选定路径所有测点上的声压级。9 W, |+ O# O: z, `

" X" ?0 B/ c0 V! d
注意在设计消声室时应注意:
  \% B9 C3 ^( Q2 k: w1 {2 Q4 O(1)纯音信号的测试项目与宽带噪声信号的测试项目对界面吸声系数的要求有较大差别。$ r" f7 Z  Z. \( @& q$ R
(2)随之而来的是关于吸声结构的设计。+ z# }- |8 [3 ]& |6 V
对于要求吸声系数≥0.99的吸声结构,一般采用尖劈形状。因为多孔性材料的吸声机理,是材料内部有大量气流连通的空气隙,形成细管甚至毛细管,当声波传人时,声波在细管中的振动因内摩擦而转化为热能被吸收。吸声能力与材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率达96%左右)、流阻及材料的纤维结构有关。同时.吸声的频率特性与材料厚度有关,即吸声最大值的下限频率大约是其厚度相对应的1/4波长的频率。要使低频吸声好,就得增加多孔性吸声材料的厚度。但由于材料的流阻,不能任意增大厚度来延伸低频吸收,各种多孔性材料都有其有效厚度。. j. T0 [. c! G7 P% X1 R
因此,要使高吸声特性向低频扩展,就把多孔性材料做成尖劈形状。从尖劈结构的截面来看.是从空气媒质逐渐过渡到多孔性材料,声阻抗有渐变过程,使声波能传人尖劈结构深部并被转化为热能消耗掉。* h* U! b6 n) j- `
当然,要设计达到0.99以上的吸声系数.除与材料本身的参数有关外,还与尖劈的形状(尖劈的角度和劈部与尖部的比例)有关。尖劈的总长度决定最大吸声系数的最低频率(一般称吸声系数大于0.99的最低频率为尖劈的截止频率)。大约为尖劈总长度相应为1/4波长的频率。如果利用尖劈基部与尖劈后空腔深度的共振吸声结构.则截止频率还可稍向低频延伸。1 J( \4 e; r, R4 E. A
在宽带噪声信号的测试情况,尤其半消声室中噪声源声功率级的测定,很多情况下就不一定采用尖劈吸声结构的设计。如,在为某企业设计大型电机的声功率测定进行半消声室设计时,采用三层布幕的多共振吸声结构,在低频驻波管中试验不同材质的防火布,改变与刚性壁的安放距离,获得100Hz以上吸声系数大于0.86的结果,很节省地完成了半消声室的设计任务。% m1 s7 k7 P" _( y$ ~! q
(3)关于消声室大小和形状的考虑。7 h7 q" O4 [0 k; Z
一般消声室的建筑造型几乎不用球状、柱状或圆弧面的形状。因为如果吸声结构的吸声系数完全大于0.99,则壳体形状的影响不大;但在吸声系数甚低于0.99的情况,至少在吸声结构的截止频率以下,吸声系数急遽下降,则大的凹面会产生聚焦的声缺陷,完全不可能获得近似的自由声场。& ]) |8 H& \+ c! E9 ~8 H& o+ O
对于机器辐射噪声功率的测试,一般测点都要在设备的四周空间布置,所以多为设计成方形或长方形的半消声室.其长宽和高度均可估算,即按有关测试标准所要求的测量距离、测量位置、允许与自由声场的偏差,来确定边长及高度的尺寸,当然会适当留有余地,还要考虑今后可能有的设备大小。
+ {; ?/ `  y! F! _) u对于电声器件的参数测量,则如果声源(扬声器)放在消声室中心.传声器沿轴向或平面对角线方向放置(一般测试距离1m,对于大尺寸的音箱及线阵列等扬声器系统,需要较大的测试距离),则消声室尺寸就较大。一般考虑是将声源与传声器测试线的中心设在消声室的中心,并且测试线沿平面对角线方向,消声室的形状是长方形.这样安排使消声室空间最为节省。建成后进行自由声场鉴定时,除声源放在消声室中心进行测量,得到这种情况下一定偏差(为±ldB,±2dB等)内自由声场的范围,另外将测试声源放在将来安放被测扬声器的位置.检测在(平面对角线方向)多远测试距离上,与理想自由声场的偏差为多大。
! Y: m) v/ U, P" \0 u6 |% p' j1 d. Q% T, k
类型● 全消声室3 ?# O5 {* A2 y$ g. Z- s/ K
● 半消声室● 简易消声室! s  W/ q, _- G7 C) l; P
吸声材料类型
/ I) q- H5 N' m% N● 玻璃棉尖劈
9 z# B0 Q0 ^) M* O7 C! ~  ● 金属尖劈
3 c$ [. {* k8 |  ● 金属吸声板(用于平板消声室)9 H  ~8 l& t9 J$ r' G1 F8 I% x3 v) W
隔声板类型
( l% a6 M- d0 O6 h0 O● 金属隔声板' L. V) V) W3 [  w  r
  ● 金属隔声吸声板/ o* J4 T" ?; c
隔振器类型
* `4 \' ~% }! e/ k" @9 ?& L弹簧隔振器橡胶隔振器,玻璃棉隔振器
# D1 T+ {# Z1 x3 U全消声室地网类型; }# {, M4 F. j/ z7 ~
● 钢丝软地网,钢筋硬地网6 h+ X- @7 ]; h# h. }

" `4 l" P5 u+ S6 I. ^/ F9 ^声学指标[url=]编辑[/url]
2 d. T9 x! t6 M( r2 j! q● 截止频率可低至63Hz9 m2 f, a% a' x9 N/ U
  ● 本底噪声不高于20dB
( E2 t6 z& L* f. [0 p" I  ● 满足ISO3745 GB 6882及各行业标准要求! w8 b3 b$ ~  S& m% d) ?3 S
8 z; y& }( f9 [8 x6 ], G
典型应用[url=]编辑[/url]
& B* I* }- ~# M; s& @● 汽车、机电或电声等各行业$ C5 g% {; b" s0 ^! |
●各产品的声学检测用消声室、半消声室、手机或其它通讯产品检测用消声室、消声箱5 V# d7 [8 O. X. `* v% w

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6 I) n, G. E3 S- W- S2 I
) t3 u6 B* Q9 J8 g8 J9 `1 ~/ C$ P& k. M& Q* I

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4 b. i9 x2 n7 m5 P, q, z. h
 楼主| 发表于 2021-3-8 16:19:10 | 显示全部楼层
简述一下消声室的性能4 F- v) I% d" ?2 L, I, c
" `& N9 ?4 U. D1 r
提供一个自由场或半自由场空间的低噪声测试环境。消声室的主要功能:
根据国标GB6882-86《声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法》,在测试频率范围内,背景噪声的声压级至少比被测声源的声压级低6dB,最好是低12dB。.消音室截止频率是一个考核消音室建设质量的一个重量指标
消声室是要在室内模拟自由场或半自由场空间,所以要求墙面吸声系数为99%以上。半自由场地面的反射系数为95%以上。设计一种能做到全频带(20Hz-20000Hz)的100%的吸声体是不可能的。因为通用的材料对高频声波很容易被吸收,而低频吸收则和材料的厚度(尖劈的长度)有关。截止频率是指在此频率以上,墙面的吸声系统能保证99%的吸声系数。实际工程中的(半)自由声场空间是指对截止频率以上的声波,消声室内为(半)自由场空间,截止频率越低,尖劈的长度要求就越大。一般而言,尖劈的长度适用于1/4波长理论。
在截止频率以上,消声室是满足自由场条件的,在截止频率以下,消声室不能保证满足自由场条件,在测量时需要根据GB 6882进行自由场修正。
2.消音室声学性能参数
2.1消音室吸声性能
频率(Hz)
125
250
500
1000
2000
4000
8000
吸声系数
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
截止频率125Hz
2.2消音室消声性能
频率(Hz)
125
250
500
1000
2000
4000
8000
波长(m)
2.72
1.36
0.68
0.34
0.17
0.085
0.0425
声速:340M/S;截止频率125Hz(20HZ-20KHZ;17M-0.017M)
半消声室能提供频率范围从125Hz到8000Hz的近似自由场环境,其反平方律性能偏差满足以下列国际标准ISO 3745的要求:
测量要求是用单频信号,选在1/3倍频程的中心频率
& ^5 G/ C& }) N, }; s5 k- K1/3倍频程(Hz) 允许偏差(dB)5 p* F+ N* N2 N$ R# O2 c
≤630±2.5
- d! f% s: C% F1 n5 U- L1 Q800-5000 ±2.0
% w3 W/ |# J0 U/ b  L≥6300 ±3.0
2.3消音室声隔离性能
频率(Hz)
125
250
500
1000
2000
4000
8000
传输损失(dB)
28
31
39
48
54
58
63
截止频率125Hz
半消声室的隔声特性是根据设计要求和周围环境决定。复合隔声结构,能满足以下隔声特性:
人耳能辨别出回声的条件是反射声具有足够大的声强,并且与原声的时差须大于0.1秒。当反射面的尺寸远大于入射声波长时,听到的回声最清楚。即相隔17米时。
20Hz~20000Hz,人类对声音的感应范围。此外,是超声波和次声波。 0.38~0.72μm,人类对光的感知范围。之外,还有红外线、紫外线。
注意:当原声与回声时间间隔大于0.1秒,能被人耳分辨出,叫做回声;当小于0.1秒,则为混响(混响使音量增大,所以音箱的原理就是混响)

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 楼主| 发表于 2021-3-8 16:31:29 | 显示全部楼层
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: U/ d" Q' E. k在全消音室里进行测试的喇叭
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0 v% ?( `4 A" E, U& r  k& R半消音室,注意,地板是具有反射的光滑平面地板
4 q2 l% J; P8 V# e2 q! E/ ?! D: u0 s: V+ L
 楼主| 发表于 2021-3-10 16:21:47 | 显示全部楼层
上面引述的消音室的相关知识只是和大家科普一下,知道有这回事就行,除非是专业从事喇叭音箱生产的,不需要更多的解读,尤其是我们发烧友,根本就不具备拥有这样的消声室,强调一点,这种试验测试场所是用来测试的而不是用来欣赏音乐或者是来录制音乐的,但是其吸声材料的结构模式,可以供我们打扮我们的听音室予以借鉴。在一个指标非常好的消音室里做声学测试,有很多非常奇妙的声学现象,大多数烧友一辈子都不可能经历过。4 z. N' A" a2 K  D) V/ p
这种实验室结构复杂,材料要求很高,有的构建需要专门的设计,造价不菲,这也就是很多的厂家不愿意建造的原因,负责人的厂家会花钱租这样的实验室去做实验。通过这样的实验室调试合格,出来的箱子,自然会好听。
& y/ j% p( V% y$ l6 W
4 p) y# d+ E8 o# o, m1 b
 楼主| 发表于 2021-3-11 17:16:37 | 显示全部楼层
那么我们业余情况下能不能大概的测试一下自己的喇叭单元或者音箱呢?
- n2 {( Y; K! m& R+ b7 _7 V我结合自己多年的实践,认为是可以的,准确是不可能的,但是大致上可以反映出单元或者箱子的状况4 A: ~! \; {; e/ [+ B( M9 s6 i
第一个方式是找一个50-150平米的仓库,最好里面有大小不一的纸箱货物最好,将货物进行不规则摆放,减少或者消除反射干扰,然后在夜深人静的时候,进行测试. g3 v- [! V4 C! N
第二个方式就是把单元或者箱子拿到郊外的山林里,让单元或者箱子朝着空旷的远处发生,在凌晨最安静的时候进行测试,实践证明,如果地址和时间选得合适,这种方法得到的结果很接近实际。当然这种方法很费劲,还要带上电源等器材,上山之前最好拿着噪声计选择凌晨最安静的时候去测一下环境噪声,并作对比后选择一个环境噪音小的地方
 楼主| 发表于 2021-3-23 15:44:45 | 显示全部楼层
测试喇叭单元、音箱和听音环境,需要很多的测试信号,有正弦单音频信号,也有正弦噪声信号以及各种函数信号。
: D9 |  y/ W6 M6 `' f虽然现在很多软件可以实现这个些功能,但是都是数字合成,和传统的模拟的测试信号相比较具有精准度高使用方便等特点,但是它毕竟是用算法计算出来的函数,效果和结果不够自然9 l# I( W0 Q# ]; Y0 @+ {
在音频测试领域,具有权威性的就是丹麦的B&K公司的产品,得到业内的公认" p& @7 a( u- g
下图是我多年一直在使用的B&K的信号发生器,能产生所有的音频产品测试所需要的信号,非常好用
- j2 f4 D+ h: L# t* R$ S
0 C4 N8 v; e* r3 o  c$ S1 }  y: i IMG_5320[1]_副本.jpg   t, H; H8 a/ p6 [1 {
5 u" c: {' W9 D% _
发表于 2021-3-24 14:37:03 | 显示全部楼层
红版说真话了。。。
 楼主| 发表于 2021-3-24 15:56:23 | 显示全部楼层
有了信号源,还必须要有参考级专门用于声学测试功放* J* {3 r3 Q/ E+ |0 S7 L' U
除此之外,任何的功放都不能使用,特别是DIY的那种,实际上我做过对比,声学测试使用的功放和其它功放(虽然有些叫做专业功放)还是有很大的差别的,参考级功放不一定好听,但是很平直,尤其是对粉红噪声和白噪声的放大,其它功放做不到;而其它功放可能好听,但是不一定平直+ _* H/ r' e0 q7 c# f, q
早些年,本地附近一间录音棚子,请的是本地专家设计的,花了不少钱可谓富丽堂皇,启用后请了一位有名的歌唱家来录制怀旧歌曲,接连录了好几遍,双方都不满意,合作失败了还赔了一笔钱。偶然的机会,请我去看看,我看了以后,告诉主人,墙面、顶棚、地板和隔音门的设计谈不上是为了吸声而设计的,有的地方貌似是没有根据的胡来。主人于是拿出来了测试报告,我一看这份报告,就问,你看得懂吗?回答说不懂!我说对了,人家就是蒙你不懂,随便给个图也不知道是哪儿来的。再仔细了解,原来设计者也是施工者也是验收者,测试使用笔记本信号输出给棚子的功放和音箱,我说难怪呀
! p! ^1 X% [& q7 R用上我的测试系统后,问题马上出来了,无奈主人不想再投入了,只能做一些补救措施,但效果已经有了质的改变3 k7 u  x  a, C6 ?  m$ m+ d
7 N, c1 q+ {+ b. M6 I4 m8 J( K
IMG_5321[1]_副本.jpg
8 p) v5 [8 ?. q我使用的丹麦B&K公司的参考级功放# C( ?: I) K- C" U# D6 q* L8 s
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 楼主| 发表于 2021-4-13 16:15:05 | 显示全部楼层
今天说说分析设备
0 e6 o* _( {" m: K以前对音频测试分析的手段,都集成在专用的芯片里,在逻辑芯片或者微控芯片的作用下,以屏显或者打印输出的方式输出结果,空能越多,设备就越加庞大1 p; `. D. [, B
现在由于计算机技术的发展,运行速度和存储空间已经很轻松地运行纯程序化的分析软件了,这样的软件甚至不要专门的硬件支持,在电脑上、在IPAD甚至在手机里都能运行自如7 J8 ?5 _9 v4 f
) |, h8 M  Q1 A+ d0 l+ h. T
BARS.jpg
) ^" \% g5 _5 `一款音频测试分析软件的条形频谱显示  ^/ @' \7 C3 @3 d1 C' m: h8 J

' o( Z9 r' _+ g  x! h
3 P& p$ [' F6 G4 K8 V0 y
 楼主| 发表于 2021-4-13 16:25:41 | 显示全部楼层
FFT.jpg
/ W+ k( u4 d/ ^一款音频分析测试软件的傅里叶FFT频谱图: [1 \+ v( [9 ]5 v! E% B
. |" H+ t1 m$ c1 ?0 L

/ E2 p$ O  x5 I5 J: {- b% N5 u# g' `/ ~# A" I1 R* ]% C
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