SIAAcousticTools基本操作方法讲解Word文件下载.docx
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除STI,RSTI和%ALCons(如果已经计算)之外,全部都在这儿编成评价表格,这个表格仅仅适用于你选择的频带(宽带,或者通频带).
Band(频带)-这个频带选择器与主程序窗口右边的频带选择器按钮具有相同功能,都是在可懂度窗口或数据图示框内选择带宽用的。
RelativeT(混响时间T)-也被称为"
T60"
或"
RT60"
,RelativeT(T)是测试系统混响时间衰减率的。
根据规定,混响时间是对被测试混响衰减按衰减到60分贝以下时的速率规律的时间总量(以秒表示)进行测量。
在主程序窗口的平面图(图2)上,从Lr和Ln标记的相关位置测定相应的衰减时间。
RelativeEarlyDecayTime(混响早期衰减时间)-这是考察它完成衰减的初始阶段速率的表示。
该值仅与主程序窗口的平面图上(图2),Lr和Ln标记和所选择的带寛有关。
与混响时间所表达的一样,要求对被测试的混响早期衰减按衰减到60分贝以下时的速率规律的时间总量(以秒表示)进行测量。
DirecttoReverb(直接声与混响声之比)-直达声平与混响声平表示的是直达声平对于混响衰减斜率混响声能声平的相对差额。
这个值(分贝)仅仅是在Ld和Lr标记之间的声平上的差额,不过它是全面评价房间/系统可懂度的重要因素。
StandardT(20),T(30)andEarlyDecayTime[标准T(20),T(30)与早期衰减时间]-对于全带宽和100和5000Hz倍频程或125和4000Hz,1/3倍频程带宽,该程序会用工业标准方法自动计算T20和T30混响时间和早期衰减时间(EarlyDecayTine),并且规定了应有的足够动态范围的数据,即T20最小35dB,T30至少需要45dB。
StandardT(20),T(30)完全依靠数学积分运算,而无须依赖Lr或Ln标记的位置和T与EDT之间的关系。
只有Ld标记的位置用来确定积分的断点。
注意,跟在T后面的数字"
20"
和"
30"
只是确定实际测量衰减速率的参照范围(分别为20dB或30dB)。
混响时间和EDT总是按房间/系统衰减到60分贝以下时的速率以秒数来表示的。
另外,在这三个数据旁边的框内打勾与否表示你是否要在总平面图上显示T20,T30和EDT的衰减斜线(请参看图2)。
Clarity(透明度)-在Clarity一栏中为以毫秒表示所计算出的透明度指数,在这张图表上部的中间一个刻度尺就是它的映像。
例如在Clarity方框内键入35,上面那条透明度刻度尺就命名为C35。
注意,附加的透明度评价值在AllBandsTable(全频带表)中能够表现出来。
STIandRSTI(语言传输指数)-STI和RSTI栏展示运行了CalculateSTIandRSTI(计算STI和RSTI)后的语言传输指数。
计算可懂度和混响时间
声平标记(Ld和Ln)
当Log(dB)对数刻度尺被选中时,标准时域数据平面图或波形文件数据能量时间曲线(ETC)被显示出来,在平面图(图2)上出现了三个标记,Ld(直达声平),Lr(混响声平),以及Ln(噪声声平)。
这三个标记是以时间和音量大小的坐标来计算%ALCONS(辅音音节损失百分率)、Clarity(透明度)指数以及其他有关听觉参数的基础,例如相对混响时间(T)和早期衰减时间(EDT)以及直达声与混响声声平比。
%ALCONS计算三个标记的声平位置坐标,这三个标记都是处于2kHz为中心的倍频程带宽上。
注意,为了要显示对%ALCONS的评价,你至少要在2kHz为中心的倍频程带宽上选中并执行一次。
对Clarity(Cn)的计算仅仅使用了Ld和Ln标记的时间位置。
RelativeEarlyDecayTime(EDTR)(相对早期衰减时间)是以Ld和Lr之间的相对时间和声平大小的差别为基础计算的。
RelativeReverberationTime(TR)(相对混响时间)是以Lr和Ln之间的相对时间和声平大小的差别为基础计算的。
在计算"
标准"
混响时间(T30和T20)以及早期衰减时间(EDT)时,采用了常规的积分运算,仅用了Ld标记的时间位置作为积分的断点。
注意standardT30,T20和EDT在IntelligibilityGraph(可懂度图表--图1)对话框已被激活后在主平面图(图2)上的显示情况。
当Schroeder的反积分曲线显示出来时,只有Ln标记的时间位置确定了Schroeder积分运算的断点。
注意,STI和RSTI计算不依靠任何一个声平位置标记。
声平位置标记
在声波脉冲响应平面图中黄色小方块就是声平位置标记。
在这张图表中还展示了自动计算出的"
EDT斜线(橙色)、T30混响时间(红色)和Schroeder积分曲线(蓝色)。
standardT和EDT斜线从Intelligibility图表对话框中才能激活(前面已介绍)。
在大多数情况下,你应该看到Schroeder积分与标准和手动拖拽衰减斜线之间充分合理的相互关系。
如果标准的EDT和T斜线看起来与实际的数据和Schroeder痕迹不一致的话,你可轻微地推拉Ld标记的时间位置引导它们排成一列。
当一个文件被第一次加载或在一个新的频段显示时,可懂度组件将在最高峰值上自动设置Ld标记位置。
最高峰值一般地说代表了到来的直达声,并让你差不多在大多数情况下不再需要大量地去调节该标记位置。
在任何时候你可以点击左上角第二排"
Peak"
按钮,让程序去自动寻找并重置最高峰值Ld标记。
Lr和Ln标记位置需要你用手工调整。
Lr标记应该放在混响衰减斜线与早期衰减斜线交汇点的位置处。
Ln标记应放在混响衰减斜线水平截止点与噪声底值相接近的交汇点。
你要在每个倍频或1/3倍频反反复复地做你想要的类似的分析处理。
一旦设置完毕并存储在磁盘上,当你关闭了文件或退出程序后,可懂度组件能够"
记住"
每个位置的指示标记。
标记位置被存储在一个与波形文件同名其扩展名为(.sii)的文件内。
不仅Lr和Ln之间在时间和大小上存在差异,而且也意味着相邻的时间间隔存在差异。
Slope(倾斜度)(dB/Sec)和相关的混响时间T可在平面图右上角第三排的读出区读出。
可以按住Shift键,并按住鼠表右键拖拽,你可以寻找到任意两点间的相同类型的资料。
再一次按住Shift键,用"
铅笔"
点击连线即可抹掉。
当这条连线存在时,它的倾斜度和德耳塔数据将在读出区显示出来,然而它与上面被计算出来的Lr和Ln标记的倾斜度没有任何关系。
可懂度图表和全频段表格(TheIntelligibilityGraphandAllBandsTable)
确定了声平标记位置后,点击Intelligibility(可懂度)按钮打开可懂度图表对话框。
这个窗口显示了混响时间、EDT和在当前带宽与声平标记位置的可懂度评价。
如何采集测试信号
采用双重FFT记录脉冲响应
为了测量测试系统的脉冲响应,采用双重付里叶变换传输技术。
该技术可以使用内部或外部粉红噪声发生器(可用于大多数声学测定的推荐测试信号)或实际上可用任何其它连续信号(如音乐)作为激励信号
图4用外部声源的双重FFT测试系统
开始记录过程,打开可懂度组件,并点击位于主程序窗口右上角的记录(REC)键。
当RecordImpulse(记录脉冲)对话框出现时,点击DualFFT标签显示双重FFT记录控制器。
设置测量参数
如果你用内部信号发生器来测量,应把PinkNoiseGenerator(粉红色噪声发生器)的输出电平设置得较低。
在ImpulseOutput中,你可以键入保存测定结果的路径和文件名,或点击Browse按钮并用Open打开文件对话框去引导目标文件夹并指定文件名。
当Averages(平均值)设置得大于1时,测试系统将按指定的FFT构成数去记录、处理并将结果在一起加以平均。
每加倍一个Averages(平均值)数量将对所完成测定中的信噪比有3dB的改善,但是,每次测定的时间也会相应加长。
一般说来,在噪声较多的环境和/或者当你受到某种限制只能使用较低的声压级来激励房间/测试系统时,你可以使用较高的Averages(平均值)。
采样率(SR)确定完成测定的频率含量。
要测定全部音频频谱需要44.1kHz或更高的采样率。
使用较低的采样率将使被分析的音频频率宽度受到采样率频率一半的限制(耐奎斯特采样定义)。
FFT的规模与采样率确定了FFTTime(时间)常量,也被称做"
时间窗口"
。
对于你所选择的FFT的规模和SR值,FFTTime常量就会被自动地计算出来,并显示在FFTTime栏目内。
为了得到坚实可靠的脉冲响应测定,FFT时间常量必须要比测试系统的衰减时间要长。
一般来说,FFTTime常量从0.7-1.5S已足够应付小房间到中型房间的测量了。
更大的房间有更长的衰减时间,就应有更大的时间常量。
但决不要太长,虽然较长的FFTTime常量可以改善测定的信噪比。
如果你真的加长了这个常量,它会增加测定时间和加大波形文件容量。
较大的文件在滤波和分析时要花更多的时间。
当测定完成后如果你发现你过大地估计了你的被测系统,可以用XZoom工具和SaveAs命令去编辑多余的"
噪声尾巴"
记录脉冲响应
如果你使用了内部PinkNoiseGenerator(粉红噪声发生器),请点击GeneratePinkNoise按钮开始发送信号,并谨慎地调节电平控制器到目标电平。
你还需要在Windows的音量控制器上去设定总的波形输出电平。
如果你使用了外部信号发生器,请开始把信号传送到测试系统和计算机中。
无论在哪种情况下,应将外部增益控制器和/或计算机的线路输入电平调节适当,使参考信号在输入表上为-12dB为宜。
确认在计算机右输入声道上已经接收到参考信号(右边的蓝色"
LED"
仪表指示),由话筒来的测试信号从声道左边输入(左边的绿色"
仪表指示)。
如果需要,调节话筒预放增益,使参考信号(右)与测定信号(左)电平保持在输入表大约-12dB的电平上,点击Record按钮。
可懂度组件将记录你作为测定参数、处理数据,并且书写结果到指定的输出文件用的基本音频数据。
当记录过程完成的时候,RecordImpulse(记录脉冲)对话框会自动关闭,并且,新文件将会显示在主PlotArea(平面图区域--图2中的绿色部分)。
关于本软件中几个常用声学术语的解释
ThedualFastFourierTransform(FFT)transferfunction
双重快速付里叶传递转移函数
该转移函数是对两种信号,即典型的参考信号和测定信号做复杂比较。
最通常地是比较一种设备,或一种系统的输入和输出,例如均衡器、声学系统或房间。
当脉冲响应记录测定使用了双重快速付里叶传递转移函数法时,SIA-SmaartIntelligibilitymodule就用了FFT的传递数据记录了两个音频数据,,并计算两个输入信号在频域内的转移函数。
然后转变转移函数计算的结果(使用了一个反转的FFT),并显示在时域内,以表示设备或测试系统的脉冲响应。
STI和RSTI
语言传输指标
根据人的讲话本质上是由某些低频信号调制的基音波形的假定,STI就使用了ModulationTransferfunction(MTF调制转移函数),去尝试几个倍频程并预测系统传播语言信息的能力。
测定MTF时使用了"
受人喜欢的语言模型的放大调制组件"
测试信号,或宽带系统脉冲响应法(本SIAIntelligibility组件使用了后一种方法)。
0-1是作为STI的一个评价,0就意味完全难懂,1意味着可懂度指标完美。
STI评价在0.7就是"
好"
到"
优秀"
了。
0.45-0.7评价为"
漂亮"
,0.45以下的评价为"
不够"
RapidSpeechTransmissionIndex(RSTI,急速语言传输指标)是专门为短的STI开辟的计算法指标,所使用的数据为500Hz和2000Hz倍频程带宽。
由于STI几乎把人类听域的整个频谱都考虑进去了,所以RSTI比严格的STI计算有助于产生评价稍微偏高的数字。
ClarityFactor(Cn)
透明度系数(Cn)
听觉评价的另一个分量为透明度,它是声音发声时早期声与迟延声能量之比。
早期声与迟延声分类是以毫秒计量,用Cn表示,在这儿,n是毫秒的意思,如C10,C20,C50等等。
例如C50是表示在50毫秒内到达的直接声与总混响衰减声音能量之比。
透明度的值超过5被评价为"
,2-5之间被评价为"
,-2以下只能评价?
quot;
对于可懂度组件透明度系数缺省值为C50。
另外还可使用的透明度系数有C35和C7。
你也可以改变这个透明度系数为你所喜欢的另一种透明度系数评价值。
点击平面图上的Option按钮,选Graph标签,然后在Clarity框内键入你想要的毫秒数即可。
%ALCONS
辅音音节损失百分率
这个指标可以采用传统主观测定,即发一张词语表给听众并让听众听音打分的办法;
也可以采用计算脉冲响应或能量时间曲线来客观测定辅音音节损失百分率(%ALCONS)。
0和4.0之间的%ALCons值为"
,12~4为"
,12以下为"
计算%ALCONS有两种不同的公式,一种叫"
长"
方式,另一种叫"
短"
方式,而我们的可懂度组件对这两种方式都支持。
二者之间主要不同的是"
方式把周围的杂声考虑进去了,而"
方式则没有。
两者都倾向于相比其它几种可懂度测定方式而言,考虑能得到稍微宽松的答案,特别是"
方式计算尤其如此。
请注意,长"
方式和"
方式%ALCONS计算仅仅在倍频程2kHz为中心的带宽下,并依赖于Ld,Lr和Ln标记位置完成的。
ReverberationTime(TorTn)
混响时间(T或Tn)
通常提及的"
和"
T"
混响时间,是一个"
系统"
或典型房间在假定的延时率下衰减60dB所需要的秒数。
实际上由于多方面因素,难以真正完整测定60dB的衰减,一般是按传统测定T30或T20去测定衰减30dB或20dB来推测出衰减60dB的混响时间。
DecayRate
衰减率
信号衰减(量的减少)率,通常为频率的函数,并以倾斜度(dB/S),或者以信号衰减60dB需要的时间总量所产生的延时率表示。
MLS与DualFFT
在记录脉冲响应测定之前首先要做的是,你需要决定使用哪种记录技术。
Intelligibility组件记录脉冲的特点允许你使用房间/系统测定最大长度序列(MaximumLengthSequence-MLS)取得的脉冲响应,或双重快速傅里叶变换转移函数技术。
MLS和双重FFT基本上只是如何比较信号如何从系统中出来又如何进入系统的两种不同方法而已。
不过两种方法还是有根本不同之处。
它们的基本差别是:
MLS是单声道,需要内部发生器产生MLS激励信号的受激测定技术。
由于激励信号是已知的,所以只需要记录系统测定的输出(故谓之"
单声道"
)。
双重FFT为双声道,它实际上是可以使用任意连续信号的独立激励测定技术,包括粉红噪声(大多数声学/可懂度测试推荐使用的)、音乐或其它激励信号。
这种技术需要你在测定过程中,采集激励信号和系统测定的输出信号。
这两种方法都各具其优点。
MLS法
这两种技术中,MLS技术提了供了稍具优势的抗杂音干扰能力。
由于MLS信号是一种伪随机信号,即不是随机信号,该激励信号是一个精确的已知量,并且可以容易地与被测定的系统响应相互关联。
当用MLS去获得激励响应时,来自设备或系统测定的返送信号与内部产生的传送到系统测定的精密数据序列原始信号作比较。
MLS激励信号也有比随机噪声信号低的峰值因素,以至于对测定系统的模-数转换器方面可能产生信号夹断有一些不利条件。
某些对MLS的不利因素是在最高倍频程上能量的高度集中,因此对计算机音频输入和输出硬件要求要高。
对于MLS测定,计算机的音频硬件应能作全双工操作(回放的同时可以录音),并且,模拟I/O方面和D/A和A/D转换方面都应有很高的指标。
由于测定信号是直接与原始MLS数据(数码)做比较这是不能回避的问题,由于测定系统自身的I/O硬件(如计算机和音频硬件)的质量关系,因此你在做测定工作时要分外小心。
另外,由于MLS激励信号带有比粉红色噪声信号还多的"
白?
成分,就需要你额外小心地避免损害测定系统的高音扬声器。
EnergyTimeCurve(ETC)
能量时间曲线
ETC是系统延时包络线,它主要用来观看系统响应的混响和衰减率。
ETC与SIA-Smaart分析组件中时间切片(TimeSlice)的某些方法类似,可是ETC是通过采用在时域脉冲响应数据哈伯特(Hilbert)变换来计算的,而时间切片是采用了系统脉冲响应频域表示法来计算的。
ETC按钮
该命令是根据时域脉冲响应数据计算并显示能量时间曲线。
当选择了ETC时,在主可懂度组件程序窗口的平面图区域中的通常脉冲响应图被ETC图代替。
ETC显示方式可以用来验证混响,并能观看被测定系统的衰减特性。
虽然ETC图在分贝刻度上类似脉冲响应平面图,但它考虑周到的映像,特别是映像更突出和更容易观看是它的特点。
常用吸声材料吸声系数
各种厅堂的最佳混响时间(500Hz)
厅堂的功能最佳混响时间(S)
体育馆小于1.8
音乐厅、歌剧院1.5-1.8
多功能厅堂1.2-1.4
会堂、话剧0.9-1.3
电影院1.0-1.2
立体声电影0.8-1.0
音乐录音室(自然混音)1.4-1.6
强吸声录音室(多声道分部录音)0.4-0.6
语言录音室0.3-0.4
电视演播室0.8-1.0
电影同期录音摄影棚0.7-1.0
电话会议室0.3-0.4
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