使用UMIK-1 和 REW 進(jìn)行聲學(xué)測(cè)量

在本應(yīng)用說(shuō)明中,我們將向您展示一些基本的聲學(xué)分析技術(shù),您可以將其應(yīng)用于使用 UMIK-1 和房間均衡器向?qū)?(REW) 對(duì)聽(tīng)音室進(jìn)行的測(cè)量。

要求和設(shè)置

1、一個(gè)miniDSP UMIK-1。
2、房間均衡器向?qū)?(REW)。請(qǐng)務(wù)必從下載區(qū)域下載最新版本以獲得 UMIK-1 支持。
3、可選配帶吊臂的麥克風(fēng)支架(UMIK-1 配有一個(gè)小支架,可以放在桌子上或沙發(fā)靠背上。
請(qǐng)使用以下應(yīng)用說(shuō)明之一來(lái)配置 UMIK-1 和 REW:

帶 REW 的 UMIK-1 設(shè)置
UMIK-1 設(shè)置與 REW 和 HDMI (Windows)
UMIK-1 設(shè)置與 REW 和 HDMI (Mac)

頻率響應(yīng)測(cè)量

如果您尚未這樣做,請(qǐng)啟動(dòng) REW 并單擊“測(cè)量”按鈕。檢查掃描設(shè)置,然后單擊開(kāi)始測(cè)量按鈕。REW 將生成掃描音并捕獲來(lái)自 UMIK-1 的聲音信號(hào)。主 REW 窗口現(xiàn)在將如下所示:

(如果選中右下角的相位復(fù)選按鈕,請(qǐng)取消選中它。相位測(cè)量是一個(gè)更高級(jí)的概念,我們不會(huì)在本應(yīng)用筆記中介紹。

主測(cè)量圖以紅色顯示頻率測(cè)量圖。左側(cè)是一個(gè)小的“縮略圖”版本的測(cè)量 - 每次進(jìn)行新測(cè)量時(shí),這里都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的縮略圖。屏幕頂部是訪問(wèn)各種工具的按鈕,緊靠測(cè)量上方是一排選項(xiàng)卡,顯示測(cè)量的不同“視圖”。

讓我們對(duì)第一次測(cè)量進(jìn)行一些基本操作:

1、為測(cè)量值提供有意義的標(biāo)簽。單擊縮略圖旁邊的文本窗口,然后鍵入標(biāo)簽,例如“房間內(nèi)左側(cè) spkr”。(默認(rèn)情況下,標(biāo)簽是進(jìn)行測(cè)量的日期和時(shí)間。

2、更改測(cè)量的比例。默認(rèn)刻度在垂直方向上通常太大,因此請(qǐng)單擊“限制”按鈕(朝向右上角)并按如下方式設(shè)置 dB 刻度:3、更改繪圖的顏色。單擊縮略圖旁邊的“畫筆”圖標(biāo),然后選擇一種顏色。

4、向圖形添加一些平滑。從“圖形”菜單中,選擇“應(yīng)用 1/6 倍頻程平滑”。

結(jié)果現(xiàn)在如下所示:

好多了!您可以單擊小相機(jī)圖標(biāo)來(lái)創(chuàng)建更適合在網(wǎng)絡(luò)上查看和在論壇上共享的圖像。以下是使用此功能生成的圖像:

現(xiàn)在我們可以更詳細(xì)地檢查我們這里的內(nèi)容。底部的刻度顯示了頻率范圍,在本例中為 20 Hz 至 20 kHz (20,000 Hz)。在每個(gè)頻率上,UMIK-1都拾取了一個(gè)聲壓級(jí)(SPL),這是該點(diǎn)上圖形的垂直高度。左邊的刻度顯示了聲壓級(jí),我們將其設(shè)置為從 50 dB 到 90 dB。例如,在 100 Hz 時(shí),SPL 略低于 75 dB。

(圖表右側(cè)的刻度是相位值。由于我們?cè)诒緫?yīng)用說(shuō)明中沒(méi)有查看相位,因此可以忽略這一點(diǎn)。

為什么圖表如此不均勻?我們不應(yīng)該有一個(gè)平坦的頻率響應(yīng)嗎?主要是因?yàn)榉块g。房間模式(共振)和房間中的反射使一個(gè)漂亮的平坦揚(yáng)聲器響應(yīng)像過(guò)山車一樣。

回想一下,我們對(duì)圖形應(yīng)用了平滑。室內(nèi)測(cè)量有很多反射,會(huì)在頻率響應(yīng)中產(chǎn)生峰值和低谷。在 250 Hz 左右以上,其中大部分與我們聽(tīng)到的內(nèi)容無(wú)關(guān),因此對(duì)于全范圍測(cè)量,通常使用 1/3 或 1/6 倍頻程平滑。對(duì)于限制在低頻范圍(最高為 300 Hz)的圖形,請(qǐng)使用 1/24、1/48 或無(wú)平滑。

miniDSP提供可用于均衡系統(tǒng)或應(yīng)用全范圍房間校正的產(chǎn)品,例如nanoDIGI 2x8(數(shù)字輸入輸出,參數(shù)均衡器),miniDSP 10x10 HD(多通道模擬輸入輸出,參數(shù)均衡器)以及OpenDRC-DI和OpenDRC-AN(數(shù)字或模擬輸入輸出,F(xiàn)IR濾波和房間校正)。請(qǐng)注意,房間校正的均衡通常應(yīng)利用聆聽(tīng)區(qū)域的多次測(cè)量,因?yàn)闇y(cè)量的響應(yīng)會(huì)隨著麥克風(fēng)位置的變化而變化。

混響時(shí)間

房間中產(chǎn)生的聲音會(huì)隨著時(shí)間的推移而衰減。你可能在一個(gè)“現(xiàn)場(chǎng)”大廳里,腳步聲回蕩,可以聽(tīng)到拍手聲在幾秒鐘內(nèi)衰減。在其他房間,聲音衰減得非常快。一個(gè)方便的衡量標(biāo)準(zhǔn)是混響時(shí)間,即瞬態(tài)聲音從其初始電平衰減 60 dB 所需的時(shí)間。對(duì)于家庭聽(tīng)音室,該測(cè)量值可以被認(rèn)為是與大約 200 Hz 相關(guān)的。

在 REW 中,單擊主圖上方的 RT60 選項(xiàng)卡。取消選擇除 T30 和 Topt 之外的所有圖。(有關(guān)各種繪圖的詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱 REW 幫助。設(shè)置頻率范圍為 100 Hz 到 10,000 Hz,時(shí)間范圍為 0.0 到 1.0 秒。示例測(cè)量的結(jié)果圖為:建議的混響時(shí)間值取決于系統(tǒng)類型(例如音樂(lè)或家庭影院)、房間大小和揚(yáng)聲器類型。但是,通常建議使用 300 毫秒到 500 毫秒(0.3 到 0.5 秒)的范圍。可以看出,這個(gè)房間在這個(gè)范圍內(nèi),但在大部分頻段上都朝向高端。

DSP 均衡無(wú)法更改混響時(shí)間。沉重的窗簾和地毯會(huì)減少混響時(shí)間,但如果您需要更進(jìn)一步,則可能需要專門的聲學(xué)處理。

時(shí)頻圖

REW提供了一組圖,顯示了不同頻率如何隨時(shí)間衰減。這些通常用于房間聲學(xué)響應(yīng)的“模態(tài)區(qū)域”,例如 20 到 300 Hz,其中房間中的共振主導(dǎo)測(cè)量的頻率響應(yīng)。這種類型的一個(gè)眾所周知的圖是“瀑布”圖,或累積光譜衰減:

該圖顯示,在 26、30、57 和 74 Hz 附近存在緩慢衰減的共振。使用這種類型的圖形,您可能需要調(diào)整“控件”和“限制”彈出窗口中的一些顯示參數(shù),以獲得最有用和信息最豐富的繪圖。

像這樣的共振可以通過(guò)一系列技術(shù)來(lái)解決:通過(guò)均衡(如果它們?cè)陬l率響應(yīng)測(cè)量中顯示為峰值),通過(guò)移動(dòng)和放置揚(yáng)聲器或低音炮,通過(guò)使用多個(gè)低音炮,以及通過(guò)廣泛的低音捕獲。

以不同方式顯示相同類型信息的圖是頻譜圖。在某些情況下,您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)此圖更容易解釋 - 特別是,在應(yīng)用均衡以解決測(cè)量的頻率響應(yīng)峰值后突出顯示共振可能很有用。對(duì)于所有這些繪圖,您可以單擊相機(jī)按鈕并將繪圖另存為圖像。這樣可以更輕松地與他人共享您的測(cè)量值以及進(jìn)行“前后”比較。

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