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[声学技术] BK Dirac声学软件:客厅声学测量软件使用教程

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发表于 2021年06月23日 09:29 40781 1 来源:视听声学> 声学技术 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |

姚特天 帖主

2021-6-23 09:29

摘要: Dirac 测试软件由丹麦 B&K 公司开发,主要用于建筑声学参数测量,其测量精度和准确性被业内人士一致认可。测量内容包括混响时间、脉冲响应、清晰度、明晰度、侧向声能和双耳互相关系数等各项内容。现阶段常用的声学参数均能够通过该软件进行测量。所有参数的测量和数据处理均依照 ISO 3382 和 IEC 60268-16 中的规定进行。在该软件的测量过程中,脉冲声、MLS 声源和啭音等均可作为测试声源,适用范围广,数据准确可靠。本文将分步骤教学说明Dirac的正确使用方法。
软件介绍
DIRAC软件是采用电脑(PC)、声卡(soundcard)和麦克风(microphone)进行测量脉冲响应(impulse responses)的软件。该软件可以计算声音频谱(frequency spectrum)和各项声学参数(acoustical parameters),包括混响时间(reverberation time)、清晰度(clarity)和强度因子(sound strength)等。声学参数的计算是根据ISO3382和IEC 60286-16进行的。对于测试,使用小的脉冲声源就足够,例如空爆手枪(发令枪)。采用这种方式,强度因子(G)、早期衰减时间(EDT)、混响时间(T10、T20、T30)和声能衰减率(C80、D50)以及初始间隙时间(Ts)等参数均能够进行测量。
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最准确和可重复性的测量方式是采用MLS信号和扫频解卷积技术。采用能够同时记录反馈信号的声卡。在这种方式中,通过DIRAC软件产生激励信号通过功率放大器放大后输入至无指向声源。
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一些声学参数需要两个录音通道,例如早后期声能比(LF)双耳互相关系数(IACC)。或者为了加快同意参数在不同测点的测试速度。测试系统校准安装软件后如果采用能同时记录声反馈的声卡,可采用自动校准系统。可以使软件自动调节控制测试信号。最简单的校准方式是连接声卡的输出和输入,然后选择SETUP菜单中的Calibrate Soundcard。然后点击两次Continue。DIRAC校准声卡通过闭环测试进行,使用闭环连线链接声卡的输出和输入,如下图所示
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在声卡校准过程中,软件会分析声卡的各项参数,选择最优的设置,同事调整增益,和声压级范围。声卡的传输特性、输入和输出全频带的增益和均衡性同样会被调整。这些调整只作用于内置信号MLS和啭音测量。设置电脑声卡音量值最大,然后在Setup菜单中选择Calibrate Soundcard。
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在校准对话框中选择Continue
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点击Continue,直至校准结束,整个过程大约持续30分钟。点击OK保存校准结果。声学参数测量由于DIRAC的脉冲响应测量时所有参数测量的基础,因此有必要理解如何去测量脉冲响应。这里有很多机遇各种激励声源的测量方法,并且各种方法都有各自的优缺点。在以标准格式存储脉冲响应文件后可以通过DIRAC软件或者其他软件进行进一步分析。该软件可测量和分析的声学参数如下表:
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可以将软件安装在笔记本电脑上,使用内置信号发声模块和符合ISO3382要求的测试配置进行测试。这些配置需要有声级计或者带有前置放大器的无指向麦克风、配有功率放大器的无指向声源。这些基本配置能够进行混响时间测量、能量衰减测量、舞台声学参数测量和一定条件下的语言清晰度测量。配置上口腔模拟器(mouth simulator)可以测量语言清晰度。对于关系到空间感参数的测量,该软件支持私用特定的麦克风套装进行双通道测量。在安装响应的硬件后运行DIRAC,可以在测量界面中选择合适的声源和接收设置。
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DIRAC会在主界面是测量得到的脉冲响应,因此测试者可以检查脉冲响应,如果有需要的情况下,可以调整测量设置。在主界面,还可以通过菜单或相应的按钮选择其他的显示方式。
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测试结果显示根据每一个脉冲响应或多通道脉冲响应,DIRAC都可以计算响应的声学参数,通过图表或图形进行显示。如下图所示:
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测试者还可以播放和试听脉冲响应,这个功能不但可以迅速的给这个空间的声学感觉,同事可以让你增加耳朵对声音的判断能力。还可以让你及时发现你不希望出现的反射声。往常这些工作需要在观众厅内来回走动,通过拍手的脉冲声来进行。注意:为避免出现对设备的损害,需要在关闭软件前将外部链接的硬件设备断开。脉冲响应测量综述

1、测量方法DIRAC软件提供了八种测量方法,如下图所示:
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可以采用内置MLS或啭音信号发声模块以及外置MLS或啭音信号发声设备(录音机或CD机)发出激励信号通过功率放大器传输给无指向扬声器发声,软件通过麦克风、前置放大器和生科的接收端采集信号并记录。在软件内部通过卷积得到的反映信号获得脉冲响应。
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外置噪声信号方式与内置信号不同,软件不了解外置的噪声信号的内容。因此需要将外置信号输入通道2作为参考,只有通道1可以用于买中测试。脉冲响应通过逆卷积两个通道的声音信号获得。如果外置激励声源是脉冲声源,该软件可以通过直接记录采集到的声音获得脉冲响应。

2、各种测量方法的优缺点见下表:
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3、测量过程:
    3.1打开测量界面可以在File菜单下的Measure或者点击
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    3.2 选择合适测测试声源如下图所示:
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    3.3 选择MLS、啭音或脉冲声源时,测试长度要大于估计的混响时间。
    3.4 选择MLS或啭音时,选择多次重复能够增加信噪比和测量时间。
    3.5 根据测试的参数选择合适的接收传声器类型。如下图所示:
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    3.6 点击Test按钮可检查内置噪声信号状态下是否正常发声。
    3.7 点击Start开始测试。调整系统增益,保证测试过程中,噪声值要尽可能大,但是不能超出绿色标记。
    3.8 直至测试结束,保存脉冲响应文件。
4、混响时间测试(包含EDT、T10、T20、T30)
    4.1混响时间测量中采用MLS或啭音信号进行测试时可以选择无指向扬声器作为声源。可选择典型声源位置作为测试声源位置。
    4.2 选择无指向麦克风作为接收装置
b96032a33c10293a32cc9f45514e4ea0.jpg 放置在典型接受点位置。连接麦克风至声卡输入端。
    4.3 点击Start开始测量,测量时间长度大于预计混响时间。
    4.4记录并分析脉冲响应。
5、早后期声能比(侧向声能)(LF)
    5.1混响时间测量中采用MLS或啭音信号进行测试时可以选择无指向扬声器作为声源。可选择典型声源位置作为测试声源位置。
    5.2 选择无指向话筒和“8”字型话筒作为接收装置,一只无指向话筒和一只“8”字型话筒同时测量时选择
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    5.3如果采用单只指向性可调话筒进行测量时,可选择
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    5.4 点击Start开始测量,测量时间长度大于预计混响时间。
    5.5记录并分析脉冲响应。
6、双耳互相关系数测量
    6.1双耳互相关系数测量中采用MLS或啭音信号进行测试时可以选择无指向扬声器作为声源。可选择典型声源位置作为测试声源位置。
    6.2 选择无指向麦克风作为接收装置
5acc250a4d6d177a9a8cbe9be0a8e18a.jpg 放置在典型接受点位置。连接麦克风至声卡输入端。
    6.3点击Start开始测量,测量时间长度大于预计混响时间。
    6.4记录并分析脉冲响应。
清晰度(D50)、清晰度(C80)、舞台支持度(ST1)和语言传输指数测量方法同混响时间测量。
数据分析通过测量获得脉冲响应后侧在主界面的Parametes菜单中选择响应的参数指标进行计算。

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例如查看混响时间、早期衰变时间(EDT)、清晰度(D50)、明晰度(C80)等参数可选择ISO3382菜单进行查看。
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查看语言传输指数(STI)可在Speech菜单查看
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宋宝宝阳 2

2021-6-23 14:53

谢谢楼主分享,学习了
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