如何用软件模拟消声室环境,测试扬声器频率响应

时间:2021/2/24 17:43:23

在扬声器客观参数的测量工作中,为使测量结果尽可能准确,通常需在消声室中进行,以避免反射声及环境噪声对参数准确性的影响。
    在扬声器客观参数的测量工作中,为使测量结果尽可能准确,通常需在消声室中进行,以避免反射声及环境噪声对参数准确性的影响。但由于消声室的建声条件十分苛刻,很多扬声器研发生产厂商不具有良好的消声室测量条件,因此,笔者展开软件模拟消声室条件进行扬声器频率响应的测量探究,以期在一定程度上降低对测量环境条件的要求。国内外对于扬声器客观参数的测量和非消声室环境测量方法方面已存在一定的研究,例如《数字化声学测量技术——非消声室环境中扬声器的测试》等文[1],讨论了脉冲响应加窗的相关问题,但由于该文发表距今时间较长,所使用的方法能够被当下常见的声学测量软件所替代,且更具有便捷性和实用性。目前,结合相关测量软件模拟消声室条件进行测量的研究相对较少,但该方法对于中小型扬声器厂商的生产研发环节以及实际扩声场景具有实用价值。
    1研究方法概述

    本次研究主要采用对比分析法,首先在消声室环境和非消声室环境中测量扬声器的频响曲线(包括幅度曲线及相位曲线),观察距离、角度因素对测量结果所产生的影响;随后将非消声室环境测量结果进行平均、加时间窗等处理,并将处理前后的扬声器参数测量结果与消声室环境进行比对分析;最后得出非消声室测量扬声器参数的可行性结果及软件模拟消声室测量的测量方法。

    2消声室扬声器参数的测量

    首先在消声室环境测量一款有源监听扬声器不同距离、不同角度的频响曲线及相位曲线,并观察影响的规律,作为后期进行非消声室扬声器参数测量的基础和依据。

    3非消声室扬声器参数测量

    非消声室扬声器客观参数的测量方法与上述消声室测量方法对应一致,系统连接与图1相同。由于在对比分析过程中需进行多点平均、加窗处理等操作,因此在非消声室环境中还需进行脉冲响应的测量工作,作为时间窗处理的基础。首先通过软件进行双通道对比测量得到扬声器幅度及相位响应,然后经过IFFT(反傅里叶变换)计算得到其脉冲响应,最后通过添加时间窗的处理方法将部分后期反射声移除后得到其频响曲线。非消声室环境的反射声及环境噪声等条件复杂且差异较大,因此适当增大了测点密度以观察环境对客观测量的具体影响,并尽可能避免靠近光滑反射面及噪声源。