在使用REW的應(yīng)用筆記UMIK-1設(shè)置進(jìn)行室內(nèi)測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)后,您可能希望執(zhí)行一些更高級(jí)的測(cè)量。在本應(yīng)用說(shuō)明中,我們將解釋一些有助于有源揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)的技術(shù)。我們假設(shè)您已經(jīng)啟動(dòng)并運(yùn)行了 UMIK-1 和 REW。
您將需要什么
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、建議使用帶吊臂的麥克風(fēng)支架進(jìn)行揚(yáng)聲器測(cè)量。
測(cè)量
麥克風(fēng)處于聆聽(tīng)位置的聲學(xué)測(cè)量通常稱(chēng)為室內(nèi)測(cè)量。您正在測(cè)量揚(yáng)聲器(和/或低音炮)和聽(tīng)音室聲學(xué)的綜合效果。這對(duì)于評(píng)估房間聲學(xué)很好,但是在進(jìn)行揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)時(shí),您只想測(cè)量揚(yáng)聲器,而不受房間的影響。下圖說(shuō)明了問(wèn)題:
來(lái)自揚(yáng)聲器的聲音首先到達(dá)麥克風(fēng),然后從地板反射,然后從天花板反射,然后從側(cè)墻的某個(gè)地方反射。這些反射繼續(xù)在房間周?chē)磸楅L(zhǎng)達(dá)數(shù)百毫秒。這就是我們聽(tīng)到的,但它很難準(zhǔn)確測(cè)量揚(yáng)聲器!為了說(shuō)明這一點(diǎn),以下是在典型的家庭環(huán)境中使用 UMIK-3 和 REW 拍攝的 1 英寸全頻驅(qū)動(dòng)器的測(cè)量結(jié)果:
顯然,如果沒(méi)有一點(diǎn)工作,這是相當(dāng)困難的!解決這個(gè)問(wèn)題的一種方法是使用消聲室,這是一個(gè)非常大的房間,里面有很多吸聲,所以幾乎沒(méi)有反射。我們大多數(shù)人都沒(méi)有其中之一。另一種技術(shù)是使用門(mén)控測(cè)量,其中反射只是從測(cè)量中去除。我們可以在 REW 中做到這一點(diǎn)。
首先,讓我們了解我們正在尋找什么。測(cè)量是駕駛員在地板和天花板之間的中間距離120厘米處進(jìn)行的,麥克風(fēng)與駕駛員齊平,距離1米。根據(jù) mehlau.net 的地板反彈計(jì)算器,我們預(yù)計(jì)第一次反射將在直接信號(hào)發(fā)出后4.65毫秒到達(dá)麥克風(fēng)。
讓我們看看是否可以在示例測(cè)量中看到第一個(gè)反射。在 REW 主窗口中,單擊“脈沖”按鈕,然后將鼠標(biāo)懸停在顯示屏上并選擇“%FS”下拉列表(您可能需要調(diào)整圖形限制才能很好地查看脈沖響應(yīng)):
是的!來(lái)了...為了消除這種反射(以及所有后續(xù)反射),我們將在4.4 ms處對(duì)信號(hào)進(jìn)行門(mén)控,如標(biāo)記所示。轉(zhuǎn)到“工具→IR 窗口”,將“右側(cè)窗口”設(shè)置為 4.4 毫秒,然后單擊“應(yīng)用窗口”。“窗口”是REW用來(lái)計(jì)算頻率響應(yīng)的時(shí)間區(qū)域。顯示屏將更新以顯示新窗口,該窗口將信號(hào)減少,使其為零 4.4 毫秒(藍(lán)色):
單擊SPL和相位按鈕現(xiàn)在將顯示門(mén)控測(cè)量 - 也就是說(shuō),從頻率響應(yīng)計(jì)算中刪除反射。這是(顯示在疊加屏幕上)綠色:另一種可用于使原始測(cè)量圖更有用的技術(shù)是平滑。查看主窗口時(shí),可從“圖形”菜單訪(fǎng)問(wèn)此功能,或從“疊加”窗口上的“控制”對(duì)話(huà)框訪(fǎng)問(wèn)此功能。例如,上圖以紅色顯示具有 1/12 倍頻程平滑(并且沒(méi)有門(mén)控)的相同測(cè)量值。雖然平滑有時(shí)可用于提供與門(mén)控類(lèi)似的效果,但此示例表明您必須小心:14 和 17 kHz 處的峰值已被平滑,現(xiàn)在不準(zhǔn)確。
門(mén)控確實(shí)有局限性。首先,測(cè)量的頻率分辨率降低 - IR 窗口對(duì)話(huà)框顯示此分辨率。此外,不能表示低于約1/(窗口長(zhǎng)度)的任何頻率。在 4.4 ms 窗口的情況下,可以正確表示的最低頻率是 1/0.0044 或大約 230 Hz - 圖表上低于此頻率的任何內(nèi)容都必須忽略。因此,這種技術(shù)在高頻下效果最好,根本不能用于低頻測(cè)量。
觀察階段
在某些情況下,了解驅(qū)動(dòng)器的聲學(xué)輸出相位很有用。例如,在尋找分頻器集成不良的原因時(shí),或者在執(zhí)行整體相位校正以獲得線(xiàn)性相位揚(yáng)聲器時(shí)(請(qǐng)參閱重相FIR工具應(yīng)用說(shuō)明)。要查看測(cè)量的相位,請(qǐng)單擊 REW 主窗口中的“相位”復(fù)選框。(或者,轉(zhuǎn)到“疊加”窗口并單擊“階段”按鈕。
在那里,使用“限制”和“控制”對(duì)話(huà)框來(lái)調(diào)整圖形。通常,“展開(kāi)相位”按鈕將用于刪除相位顯示中的不連續(xù)性,而 +360 和 -360 按鈕可用于將顯示置于可用范圍內(nèi)。這是上述測(cè)量的結(jié)果(右側(cè)的相位標(biāo)度已結(jié)束):
注意:使用默認(rèn)的 500 ms 窗口時(shí),您可能無(wú)法獲得干凈的相位讀數(shù)。如果是這樣,請(qǐng)如上所述對(duì)測(cè)量進(jìn)行門(mén)控以消除反射,顯示屏現(xiàn)在應(yīng)顯示被測(cè)驅(qū)動(dòng)器或揚(yáng)聲器的正確相位。
低頻測(cè)量
如上所述,門(mén)控測(cè)量?jī)H在較高頻率下相關(guān),通常高于幾百Hz。即使進(jìn)行室內(nèi)測(cè)量,您也可以通過(guò)明智地使用平滑和注意在精神上將房間效果與揚(yáng)聲器分開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)和均衡揚(yáng)聲器。但是,為了獲得更高的準(zhǔn)確性,您可以使用以下一些技術(shù):
近場(chǎng)測(cè)量。麥克風(fēng)靠近被測(cè)驅(qū)動(dòng)器,從而降低室內(nèi)聲音的相對(duì)電平。當(dāng)麥克風(fēng)靠近錐體時(shí),這對(duì)低音炮可能有效。對(duì)于全范圍測(cè)量,響應(yīng)會(huì)隨著距離而變化,因此麥克風(fēng)通常需要距離錐體直徑的幾倍。即便如此,內(nèi)閣對(duì)反應(yīng)的影響也可能不完全可見(jiàn)。
室外測(cè)量。如果在戶(hù)外進(jìn)行測(cè)量,房間模式將被取消。不過(guò),盡量減少反射仍然很重要。這可以通過(guò)將揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)遠(yuǎn)離任何墻壁或其他大型物體并將它們盡可能遠(yuǎn)離地面來(lái)完成。
地平面測(cè)量。這通常也在戶(hù)外進(jìn)行,以避免房間模式。麥克風(fēng)直接放置在地面上,因此完全沒(méi)有地面反射。實(shí)際上,麥克風(fēng)話(huà)筒頭離地面仍然很小,因此這種技術(shù)可以使用到幾kHz。