使用UMIK-1 和 REW 進行聲學測量

在本應用說明中,我們將向您展示一些基本的聲學分析技術,您可以將其應用于使用 UMIK-1 和房間均衡器向?qū)?(REW) 對聽音室進行的測量。

要求和設置

1、一個miniDSP UMIK-1。
2、房間均衡器向?qū)?(REW)。請務必從下載區(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支架(UMIK-1 配有一個小支架,可以放在桌子上或沙發(fā)靠背上。
請使用以下應用說明之一來配置 UMIK-1 和 REW:

帶 REW 的 UMIK-1 設置
UMIK-1 設置與 REW 和 HDMI (Windows)
UMIK-1 設置與 REW 和 HDMI (Mac)

頻率響應測量

如果您尚未這樣做,請啟動 REW 并單擊“測量”按鈕。檢查掃描設置,然后單擊開始測量按鈕。REW 將生成掃描音并捕獲來自 UMIK-1 的聲音信號。主 REW 窗口現(xiàn)在將如下所示:

(如果選中右下角的相位復選按鈕,請取消選中它。相位測量是一個更高級的概念,我們不會在本應用筆記中介紹。

主測量圖以紅色顯示頻率測量圖。左側是一個小的“縮略圖”版本的測量 - 每次進行新測量時,這里都會出現(xiàn)一個新的縮略圖。屏幕頂部是訪問各種工具的按鈕,緊靠測量上方是一排選項卡,顯示測量的不同“視圖”。

讓我們對第一次測量進行一些基本操作:

1、為測量值提供有意義的標簽。單擊縮略圖旁邊的文本窗口,然后鍵入標簽,例如“房間內(nèi)左側 spkr”。(默認情況下,標簽是進行測量的日期和時間。

2、更改測量的比例。默認刻度在垂直方向上通常太大,因此請單擊“限制”按鈕(朝向右上角)并按如下方式設置 dB 刻度:3、更改繪圖的顏色。單擊縮略圖旁邊的“畫筆”圖標,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“應用 1/6 倍頻程平滑”。

結果現(xiàn)在如下所示:

好多了!您可以單擊小相機圖標來創(chuàng)建更適合在網(wǎng)絡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)。在每個頻率上,UMIK-1都拾取了一個聲壓級(SPL),這是該點上圖形的垂直高度。左邊的刻度顯示了聲壓級,我們將其設置為從 50 dB 到 90 dB。例如,在 100 Hz 時,SPL 略低于 75 dB。

(圖表右側的刻度是相位值。由于我們在本應用說明中沒有查看相位,因此可以忽略這一點。

為什么圖表如此不均勻?我們不應該有一個平坦的頻率響應嗎?主要是因為房間。房間模式(共振)和房間中的反射使一個漂亮的平坦揚聲器響應像過山車一樣。

回想一下,我們對圖形應用了平滑。室內(nèi)測量有很多反射,會在頻率響應中產(chǎn)生峰值和低谷。在 250 Hz 左右以上,其中大部分與我們聽到的內(nèi)容無關,因此對于全范圍測量,通常使用 1/3 或 1/6 倍頻程平滑。對于限制在低頻范圍(最高為 300 Hz)的圖形,請使用 1/24、1/48 或無平滑。

miniDSP提供可用于均衡系統(tǒng)或應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)。請注意,房間校正的均衡通常應利用聆聽區(qū)域的多次測量,因為測量的響應會隨著麥克風位置的變化而變化。

混響時間

房間中產(chǎn)生的聲音會隨著時間的推移而衰減。你可能在一個“現(xiàn)場”大廳里,腳步聲回蕩,可以聽到拍手聲在幾秒鐘內(nèi)衰減。在其他房間,聲音衰減得非?臁R粋方便的衡量標準是混響時間,即瞬態(tài)聲音從其初始電平衰減 60 dB 所需的時間。對于家庭聽音室,該測量值可以被認為是與大約 200 Hz 相關的。

在 REW 中,單擊主圖上方的 RT60 選項卡。取消選擇除 T30 和 Topt 之外的所有圖。(有關各種繪圖的詳細信息,請參閱 REW 幫助。設置頻率范圍為 100 Hz 到 10,000 Hz,時間范圍為 0.0 到 1.0 秒。示例測量的結果圖為:建議的混響時間值取決于系統(tǒng)類型(例如音樂或家庭影院)、房間大小和揚聲器類型。但是,通常建議使用 300 毫秒到 500 毫秒(0.3 到 0.5 秒)的范圍?梢钥闯,這個房間在這個范圍內(nèi),但在大部分頻段上都朝向高端。

DSP 均衡無法更改混響時間。沉重的窗簾和地毯會減少混響時間,但如果您需要更進一步,則可能需要專門的聲學處理。

時頻圖

REW提供了一組圖,顯示了不同頻率如何隨時間衰減。這些通常用于房間聲學響應的“模態(tài)區(qū)域”,例如 20 到 300 Hz,其中房間中的共振主導測量的頻率響應。這種類型的一個眾所周知的圖是“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一系列技術來解決:通過均衡(如果它們在頻率響應測量中顯示為峰值),通過移動和放置揚聲器或低音炮,通過使用多個低音炮,以及通過廣泛的低音捕獲。

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,您可能會發(fā)現(xiàn)此圖更容易解釋 - 特別是,在應用均衡以解決測量的頻率響應峰值后突出顯示共振可能很有用。對于所有這些繪圖,您可以單擊相機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量值以及進行“前后”比較。

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