音響工程設(shè)計之檢測

1、音響工程設(shè)計之檢測篇（上）文/趙炳昆（中國音像協(xié)會技術(shù)部主任）前幾期就音響工程設(shè)計的相關(guān)的問題進(jìn)行了介紹， 這一期將針對音響系統(tǒng)之檢測問題進(jìn)行論述。什么是音響系統(tǒng)的檢測呢？音響系統(tǒng)的檢測是指：根據(jù)項目的設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，按照科學(xué)的方式，利用專業(yè)的音頻測試儀器，采用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測試方式，通過客觀評價手段得出的科學(xué)數(shù)據(jù)。另外一種稱之為主觀評價檢測方式，是指針對電聲系統(tǒng)利用國家規(guī)定的主觀評價標(biāo)準(zhǔn)”和節(jié)目源”由專業(yè)人士組成的檢測小組，通過視聽的方式進(jìn)行的打分，得出相應(yīng)的評價數(shù)據(jù)（結(jié)論）。我們知道大多數(shù)音響工程在 設(shè)計上是沒有問題的，往往在設(shè)備的安裝上，調(diào)試上出現(xiàn)了問題，于是就造成了整個系統(tǒng)的檢測不合格，我們

2、在以前的文章中 就建聲、系統(tǒng)、安裝等進(jìn)行了論述，下面就音響系統(tǒng)的測試問題闡述一些經(jīng)驗，提供給從事音響工程設(shè)計、施工單位參考。音頻檢測的儀器有音頻信號發(fā)生器、頻譜分析儀、聲壓計、混響時間測試儀等。以上這些儀器是獨(dú)立的硬件設(shè)備，通過配套的專業(yè)測試傳聲器（傳聲器支架），連接線和記錄設(shè)備，就可以進(jìn)行檢測了。下面是常用的音頻測試儀器的實物圖：圖01為音頻分析儀、圖02為手持聲壓計、圖03為音頻信號發(fā)生器、圖04手持頻譜分析儀。圖02聲壓計陽03信號發(fā)生賂彌姻B圖04手持頻譜分析儀音響系統(tǒng)的測量要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，常用的標(biāo)準(zhǔn)有:聲系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)的優(yōu)選配接值GB/T14197-93客觀評價廳堂語言可懂度

3、 GB/T14476-93調(diào)音臺通用技術(shù)條例 GB/T15640-95電動揚(yáng)聲器技術(shù)條例 GB/T9397-96聲功率放大器技術(shù)條例 SI/T107093電聲產(chǎn)品聲音質(zhì)量主觀評價用節(jié)目源編輯制作規(guī)范GB/T10240-1988測試電容傳聲器技術(shù)條件 GB3661聲級計電、聲性能及測量方法 GB3785劇場、電影院和多用途禮堂聲學(xué)設(shè)計規(guī)范 GB/T 50356-2005廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo) GYJ-25廳堂擴(kuò)聲特性測量方法 BG/T4959-1995測試傳聲器電聲性能的測量方法 GB3662-83傳聲器測量方法 GB9401高保真揚(yáng)聲器系統(tǒng)最低性能要求及測量方法 GB/T7313-1987聲

4、頻功率放大器通用技術(shù)條件 SJ/T10406-93音頻組合設(shè)備通用技術(shù)條件 GB/T14277-93歌舞廳擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)與測量方法 WH0301-93劇場建筑設(shè)計規(guī)范 JGJ57-2000體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程 JGJ/T131-2000廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB 50371-2006 等。以上這些標(biāo)準(zhǔn)是音響工程設(shè)計、施工、驗收時都是要把他們作為依據(jù)，特別是在工程的驗收時以上標(biāo)準(zhǔn)將起到重要的作用。音響工程施工完成后在交接之前應(yīng)該由專業(yè)的聲頻檢測機(jī)構(gòu)或組織進(jìn)行測量，這些單位都會依據(jù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)采用科學(xué)的手段利用專業(yè)的測試儀器和設(shè)備對項目進(jìn)行測試，這項工作是檢驗工程質(zhì)量的科學(xué)依據(jù)，也是

5、評價音響系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的參考資料。在很多的音響系統(tǒng)測試中，雖然系統(tǒng)采用了世界知名品牌，但是由于施工中出現(xiàn)了問題，或者是在設(shè)計上存在著設(shè)計缺陷等問 題，檢測結(jié)果往往是不合格的。這就說明檢測的數(shù)據(jù)是能夠反映出系統(tǒng)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，也是驗收音響工程的重要參考 依據(jù)，檢測合格的系統(tǒng)，甲方就可以根據(jù)檢測報告做出驗收合格的結(jié)論，有些工程由于檢測結(jié)果不合格，所以就出現(xiàn)了甲方不 予驗收合格該項目的現(xiàn)實，造成尾款不能及時的結(jié)算。音響系統(tǒng)的測量是音響工程設(shè)計施工單位必須要了解的一種測試手段，在施工中使用一些儀器對項目進(jìn)行實時的測試，有助于 早期發(fā)現(xiàn)問題，并且可以及時的進(jìn)行修正。對音響設(shè)備的測量往往是由廠家進(jìn)行的

6、，正規(guī)的音響設(shè)備生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品，都是經(jīng) 過嚴(yán)格的檢測，在產(chǎn)品說明書中或者在專門的產(chǎn)品技術(shù)說明中都有詳細(xì)的技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)我們就可以了解到他們的指 標(biāo)是否達(dá)到系統(tǒng)的要求，音響工程單位通常是測試環(huán)境的混響時間、聲壓級、本底噪聲、聲場均勻度、語言可懂度、相位等。廳堂混響時間的測量：混響時間是廳堂聲學(xué)特性最重要的物理量，測量混響時間有助于了解音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的其他指標(biāo)是否合格，不同的環(huán)境對混響時間有著不同的要求，測量分為空場測量和滿場測量兩種情況，兩種情 況的結(jié)果可以進(jìn)行比對，最好是相差不大。測量采用的標(biāo)準(zhǔn)是 “廳堂混響時間測量規(guī)范 GBJ76- 84”，測量時應(yīng)該將廳堂中所有的 門、窗等關(guān)閉，如果

7、有窗簾或者其他可以調(diào)整吸音的裝置也應(yīng)該打開，在正常的狀態(tài)下進(jìn)行測量，可以選擇夜晚，天氣很好的 日子進(jìn)行，不要在測量環(huán)境周圍正在施工，外面天氣正在刮風(fēng)下雨有雷電的情況下進(jìn)行。測量時一定要讓閑雜人員回避，測量 設(shè)備和測量人員應(yīng)該在測量環(huán)境以外，除測試傳聲器在現(xiàn)場位置外，其他的測量設(shè)備都應(yīng)該擺放在測試環(huán)境以外，測量人員也 應(yīng)該離開現(xiàn)場。首先應(yīng)該測試環(huán)境的本底噪聲，這個背景噪聲是測試混響時間的參考數(shù)據(jù)，測試的時候應(yīng)該選擇一組音箱進(jìn)行 放聲，這組音箱最好采用無指向性的，放在測試環(huán)境的中間，離地面高度 1.5 米處。發(fā)送的測試信號聲壓級應(yīng)該高于背景噪聲 3 5dB ，在混響時間較長（ 1kHz 以下大于

8、1.5 秒）的環(huán)境中，可以采用脈沖信號作為聲源（如：信號槍、爆竹等）。測量混響時 間所選擇的頻率通常是： 125Hz 、250 Hz、500 Hz、 1k Hz、2k Hz、4k Hz。測量混響時間的儀器準(zhǔn)備，由于被測試的環(huán)境是不固定的，所以最好常用便攜式的測試手段，通常采用筆記本電腦+ 聲頻測試軟件的方法。常用的有 SpectraRTA 軟件，這個軟件是一個綜合的聲頻分析儀，其中包括有混響時間的測試功能，圖 5 是廳堂混 響時間測試的實際應(yīng)用方法與連接方式， 這里需要說明的是測試使用的聲卡一定要采用零延時的， 采樣頻率在 96kHz/24 比特以 上的，傳聲器也要選擇專業(yè)的測量用話筒。由于篇

9、幅有限 SpectraRTA 軟件具體測量方法將在以后的文章中進(jìn)行介紹。測量的選點(diǎn)與注意事項:5個，滿場測試的時候不應(yīng)該低于 3個1、測量混響時間的測試點(diǎn)分為空場和滿場兩種，在空場測試的時候測試點(diǎn)不應(yīng)該低于對于不規(guī)則的場所進(jìn)行測試的時候，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾訙y試點(diǎn)2、選擇測試點(diǎn)的時候應(yīng)該選擇有代表性的定位，如果是對稱性的場所測試點(diǎn)應(yīng)該偏離縱向中心線1.5米，對于劇場有樂池和挑臺的還要根據(jù)現(xiàn)場情況分別選擇測試點(diǎn)，目的是在測試的時候避免直達(dá)聲聲場對測試的干擾，這樣測試出來的結(jié)果會相對準(zhǔn)確。3、 測試點(diǎn)傳聲器與揚(yáng)聲器的高度都不應(yīng)該低于1.2米，與墻壁的距離應(yīng)該大于1.5米，理論上要求測試點(diǎn)與墻面的距離應(yīng)大

10、于所測頻帶下限頻率的半波長。4、 每一個測試點(diǎn)對于每一個測試頻率的有效混響時間衰變曲線不應(yīng)該少于3條。5、 衰變曲線的衰變范圍不應(yīng)該少于 35dB,在該范圍的衰變曲線應(yīng)該從起始水平以下5 dB到25 dB呈直線型，并且應(yīng)該由此直線的斜率決定混響時間（截斷法測量混響時間）。混響時間概念與計算：概念：聲音自穩(wěn)態(tài)聲壓級衰減 60dB所經(jīng)歷的時間是指某頻率的混響時間是室內(nèi)聲音達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，聲源停止發(fā)聲后殘余聲音在房間內(nèi)反復(fù)經(jīng)吸聲材料吸收，平均聲能密度字原始值衰變到百萬分之一（聲能密度衰減60dB）所需的時間,用T60表示.賽賓（sabine）公式T60=KV/AT60混響時間K與濕度有關(guān)的常數(shù),一般取K=0.161s/