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專業(yè)音響系統(tǒng)聲學(xué)指標(biāo)及測試方法

來源:鷹皇科技        編輯:小月亮    2020-02-23 21:31:16     加入收藏

廳堂擴(kuò)聲特性標(biāo)準(zhǔn)早在1985年前后就已經(jīng)形成,如:廳堂擴(kuò)聲特性測量方法〔GB 4959-85〕;廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)〔GYJ25-86〕等,后經(jīng)不斷修改。

  (一).劇院、體育場館常用的聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

  廳堂擴(kuò)聲特性標(biāo)準(zhǔn)早在1985年前后就已經(jīng)形成,如:廳堂擴(kuò)聲特性測量方法〔GB 4959-85〕;廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)〔GYJ25-86〕等,后經(jīng)不斷修改目前常用的標(biāo)準(zhǔn)有:

  1.廳堂擴(kuò)聲特性測量方法GB 4959-95

  2.擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)的優(yōu)選配接值GB/T 14197-93

  3.廳堂混響時(shí)間測量規(guī)范GBJ 76-84

  4.客觀評價(jià)廳堂語言可懂度的"RASTI" GB/T 14476-93

  5.模擬節(jié)目信號GB 6278-86

  6.廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50371-2006

  7.劇場建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ 57-2000/J67-2001

  8.體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)程JGJ/T 131-2000

  9.體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ 31-2003/J265-2003  《GB-國家標(biāo)準(zhǔn);JGJ- 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》

  在國家標(biāo)準(zhǔn)中凡帶有強(qiáng)制性的規(guī)定,如有關(guān)安全的內(nèi)容等必須嚴(yán)格執(zhí)行外,其它更多的條款是推薦使用的內(nèi)容。

  國內(nèi)在做室內(nèi)外擴(kuò)聲設(shè)計(jì)時(shí),就"擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)"常常要遵循相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。工程業(yè)主方在工程招標(biāo)時(shí),對"擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)"亦有明確的要求。

  體育場聲學(xué)特性目前國內(nèi)尚無成文的規(guī)范可循。近來世界足聯(lián)(FIFA)和德國足協(xié)(DFB)的有關(guān)資料表明,對體育場觀眾席擴(kuò)聲最大聲壓級的要求為105dB左右。

  2008北京奧運(yùn)會(huì)對新建或改建體育場館主擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)要求:

  聲壓級: 正常使用95dB; 最大聲壓級(緊急廣播) 106dB。

  傳輸頻率特性:語言使用100Hz~5KHz ±5dB;

  音樂使用100Hz~15KHz ±5dB。

  語言清晰度: 快速語言傳遞指數(shù)RASTI ≥ 0.5。

  (二).擴(kuò)聲系統(tǒng)音質(zhì)控制和系統(tǒng)調(diào)試

  1.加深對擴(kuò)聲聲場'時(shí)域'內(nèi)容的認(rèn)識

  談到擴(kuò)聲聲場人們會(huì)立刻想到擴(kuò)聲聲學(xué)特性的一些基本參數(shù)如:最大聲壓級、傳輸頻率特性、傳聲增益和聲場不均勻度等。這些特性參數(shù)在"總體"上用來衡量觀眾廳擴(kuò)聲特性(或音響效果)是重要的,但不是充分的。這里我們暫且把它稱作"常規(guī)參數(shù)"或"常規(guī)控制"。

  就觀眾廳擴(kuò)聲,我們可以把觀眾廳內(nèi)同時(shí)工作的擴(kuò)聲音箱看成是"多點(diǎn)聲源"。由于它們安裝在空間中的幾何位置的不同,在擴(kuò)聲時(shí)它們到達(dá)觀眾座席的時(shí)間就會(huì)不同,即有時(shí)差。時(shí)差帶來擴(kuò)聲相位的變化形成典型的聲干涉,出現(xiàn)梳狀濾波效應(yīng)。擴(kuò)聲聲場聲干涉的存在,會(huì)影響到擴(kuò)聲的語言清晰度和音樂的明晰度,有損于擴(kuò)聲重放的音質(zhì)效果。所產(chǎn)生的梳狀濾波效應(yīng)在聆聽重放的節(jié)目內(nèi)容,會(huì)有明顯的"擠壓"感特別是高音域部分。這里我們暫且把擴(kuò)聲中形成的"聲干涉"和"梳狀濾波效應(yīng)"稱作"細(xì)化參數(shù)"或"細(xì)化控制"。

  2.常規(guī)1/3倍頻程實(shí)時(shí)頻譜分析儀檢測的局限性

  擴(kuò)聲系統(tǒng)"常規(guī)參數(shù)"或"常規(guī)控制"通常是采用1/3倍頻程實(shí)時(shí)頻譜分析儀進(jìn)行檢測。而使用"1/3倍頻程"來檢測"細(xì)化參數(shù)"或"細(xì)化控制"由于它的精度不夠高,會(huì)掩蓋或難以發(fā)現(xiàn)相位差和梳狀濾波效應(yīng)的存在。依據(jù)1/3倍頻程實(shí)時(shí)頻譜分析儀進(jìn)行檢測之后,通常也是采用1/3倍頻程圖示均衡器來調(diào)整或補(bǔ)償幅頻響應(yīng)曲線,亦即對幅頻響應(yīng)曲線中的谷值部分進(jìn)行提升而峰值部分進(jìn)行衰減,盡量將幅頻響應(yīng)"拉平"。但有時(shí)通過這樣的調(diào)整或補(bǔ)償之后,往往聽感效果反而不好。是因?yàn)檫@樣的"幅頻均衡"根本不能反映和解決相位差和梳狀濾波效應(yīng)所帶來的音質(zhì)問題,對于掩蓋著的相位差和梳狀濾波效應(yīng)的存在采用這樣的"調(diào)整或補(bǔ)償"會(huì)使系統(tǒng)調(diào)試走入誤區(qū)。

  3.采用SIM系統(tǒng)檢測儀調(diào)試擴(kuò)聲系統(tǒng)的優(yōu)越型

  SIM (Source Independent Measurement)可譯作'聲源獨(dú)立測量'。

  SIM基本上是FFT(快速傅立葉變換)實(shí)時(shí)頻譜分析儀,它是由美國人BOB

  McCarthy于1984年研發(fā),經(jīng)過20多年的不斷改進(jìn)已發(fā)展到今天的第三代產(chǎn)品SIM-Ⅲ。SIM-Ⅲ系統(tǒng)的基本特點(diǎn):

  (1).多通道測試點(diǎn)(通常是三個(gè)測試點(diǎn)),即調(diào)音臺(tái)輸出點(diǎn)、系統(tǒng)信號處理后輸出點(diǎn)和測試傳聲器所在的聲場位置。當(dāng)接入相應(yīng)擴(kuò)展接口(配件)時(shí),可使用多達(dá)8-64只不同位置測試傳聲器同時(shí)接入測試系統(tǒng)逐一進(jìn)行測試工作;

  (2).可使用任何聲頻信號如音樂、粉紅噪聲、正弦波等作為測試信號進(jìn)行分析,因而它可以提供劇場在演出過程中進(jìn)行測試與分析工作;

  (3).高分辨展示即采用1/24倍頻程高精度實(shí)時(shí)頻譜分析,因而它可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)擴(kuò)聲聲場可能存在的梳狀濾波效應(yīng)。

  采用SIM-Ⅲ檢測系統(tǒng)較之通常的1/3倍頻程實(shí)時(shí)頻譜分析儀所進(jìn)行的擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)試,從檢測手段和測試精度上更進(jìn)了一步,能更有效地"細(xì)化"出擴(kuò)聲聲場中所存在的相位差、時(shí)延和梳狀濾波效應(yīng)等。進(jìn)而有針對性的對系統(tǒng)進(jìn)行均衡、延時(shí)和增益等方面的優(yōu)化,可使擴(kuò)聲聲場的檢測更為全面、精準(zhǔn),聲干涉會(huì)減至最小。

  4.主觀聽音評價(jià)的重要性

  劇院觀眾廳擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)試后,要按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)的測量。客觀物理量測量是必須的,而主觀聽音評價(jià)也是必要的它是對客觀測量的重要補(bǔ)充,常常要根據(jù)不同節(jié)目源的試聽來修正系統(tǒng)調(diào)試。客觀物理量測量和主觀聽音評價(jià)兩者是全面考核劇院擴(kuò)聲效果(或品質(zhì))的真實(shí)體現(xiàn)。

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