Измерение времени реверберации с использованием компьютера

Приложение к работе № 1
1. Описание установки
Со звуковой карты (ЗК) компьютера (с линейного выхода) через усилитель мощности
УМ1 на громкоговоритель подают 1/1 октавные или 1/3 октавные полосы шума.
Громкоговоритель возбуждает в испытуемом помещении звуковые колебания, давление
которых регистрируется в нескольких точках для каждой полосы шума с помощью
ненаправленного микрофона М. После преобразования и усиления напряжение с выхода
микрофона через усилитель мощности УМ2 подается на микрофонный вход звуковой
карты компьютера.
2. Методика проведения работы и обработка результатов
2.1. Ознакомиться со схемой установки и особенностями помещения, громкоговорителя и
микрофона. При необходимости выполнить отмеченные между приборами соединения.
Включить питание компьютера и приборов, дать приборам прогреться в течение 3-5
минут.
2.2. Для измерения частотной характеристики времени стандартной реверберации T60 в
диапазоне 63…8000 Гц необходимо проделать следующее:
Включить громкоговоритель и ненаправленный микрофон, размещенный в одной из
выбранных точек в помещении.
Открыть программу для записи звука Adobe Audition. Перейти в режим редактирования,
нажав на кнопку Edit
в левом верхнем углу окна программы. Проверить, чтобы
уровень сигнала, поступающего на вход звуковой карты компьютера, превышал уровень
шума не менее чем на 10…15 дБ. Для этого необходимо щелкнуть два раза на темном
поле на панели уровней, расположенной внизу окна программы.
Таким образом можно наблюдать изменения уровня сигнала.
Запустить звуковой файл с октавными полосами шума.
Одновременно начать запись. Для этого создать новый файл в режиме «моно»:
Запись запускается нажатием кнопки
на панели Transport. По окончании файла с
записанным шумом, остановить запись
.
Повторить для оставшихся точек расположения микрофона.
2.3. Полученные файлы разрезать на фрагменты, соответствующие шуму в каждой полосе.
При этом файл должен представлять собой процесс затухания (от максимального уровня,
соответствующего стационарному процессу, до уровня помех), как показано на рисунке:
Процедура осуществляется в программе Adobe Audition. По окончании должны быть
получены отдельные файлы для каждой полосы частот от 63 до 8000 Гц для каждой точки
расположения микрофона.
2.4. Для определения T60 воспользоваться программой JBL Smaart.
Программа позволяет проводить измерения времени затухания сигнала с помощью
команды Time Slice, которая позволяет получить логарифмическое представление уровня
сигнала. Полученный сигнал фильтруется октавными или третьоктавными полосовыми
фильтрами.
Равномерность кривой затухания зависит от разрешения по частоте, при выборе
большего разрешения по частоте кривая более равномерная, однако ухудшается
разрешение по времени, поэтому рекомендуется выбирать оптимальное значение, чтобы
избежать погрешности результатов.
Открыть программу и загрузить в нее звуковой файл, например, белый шум в октавной
полосе 500 Гц:
Получить логарифмическое представление сигнала, нажав кнопку Time Slice
на
верхней панели окна программы или выполнив команду View/Time Slice. Будет
предложено произвести преобразование. В появившемся окне задать следующие
параметры: размер частотной выборки: 4096, окно анализа Blackman-Harris.
Чем больше размер выборки, тем более сглаженной получается кривая, однако теряется
точность.
Получили логарифмическое представление сигнала с центральной частотой 1000 Гц.
Значение центральной частоты отображается над графиком. Необходимо выбрать
центральную частоту, соответствующую центральной частоте полосы шума, которую
анализируем. Для примера это 500 Гц. На нижней панели окна программы с помощью
стрелок
выбираем нужную частоту.
Для измерения времени реверберации следует, отступив вниз на 5 дБ относительно начала
спада кривой, зажать курсор и провести линию по наклону кривой вниз на 30 дБ. При
наличии неравномерностей кривой линию вести, усредняя по наклону.
В нижней части экрана выведено значение T60= 1.9642 с. Значение округлить до двух
значащих цифр после запятой и записать в таблицу. Измерения повторить для всех
частотных полос и расстояний.
2.5. Заполнить таблицу
f, Гц
63
125
T (r1), с
…
T(rn), с
T60, с
250
500
1000
2000
4000
8000
r1…rn – расстояния от микрофона до громкоговорителя
Среднее время реверберации T60 рассчитывается как среднее арифметическое времени
реверберации на каждом расстоянии r.
T60 
T (r1 )  T (r2 )  ...  T (rn )
n
2.6. По данным таблицы построить графики Т(f) и T60(f). Сделать выводы.