普通房间的扬声器声学测量

为了使扬声器的频率响应测量有意义，它们必须表示扬声器在自由场中的响应，自由场是没有反射面的环境，在该环境中，声音可以在所有方向上自由辐射。一些工程师很幸运能够为此目的进入消声室，这是一个在所有六个内表面上都装有吸音材料尖劈的特殊房间。但是，消声室非常昂贵，并非所有人都需要测试扬声器。针对这一情况，ANST.AudioSys软件中的声学响应测试为此量提供解决方案。凭借其能够遮挡反射的功能，它可以在普通的半混响室内进行“准无回声”测量。根据扬声器的大小和房间的大小，可以在几百Hz或更高的频率下进行测量。

时间选择或准无回声技术的工作原理是：在将傅里叶变换应用于脉冲响应以获得频率响应之前，将脉冲响应的反射窗口化。有关这些技术背后的一些理论的讨论，请参见我们的扬声器电声测量应用手册。

在所关注的频率范围内，测试房间环境应具有尽量低的环境噪声水平，并且尺寸与扬声器的尺寸比例要很大。要了解为什么它应该很大，请参照图1中的示意图。测量麦克风与扬声器的同轴距离为d。麦克风应位于扬声器的“远场”中-与其保持足够远，以使声场稳定并以可预测的方式运行。一条经验法则是，声源的远场开始于声源最大尺寸的三倍左右（在图1中显示为M）。一些专家认为它应该更像是最大尺寸的十倍。因此，扬声器越大，所需空间越大。

图1.扬声器同轴测量示意图，显示了直接声音路径和最近反射的路径。

反射是小的脉冲，可见于主脉冲之后的某个时间。它们通常在脉冲响应（图2）中很难看到，但在能量时间曲线（图3）中非常突出。能量时间曲线表示脉冲响应中包含的能量包络，其大小以分贝标度表示。例如，在图3中，有几个小的次要峰在主脉冲后大约6毫秒开始，它们表示反射。

图2.扬声器测得的冲激响应，时间窗口光标位于主冲激之后的T = 5 ms。

反射是小的脉冲，可见于主脉冲之后的某个时间。它们通常在脉冲响应（图2）中很难看到，但在能量时间曲线（图3）中非常突出。能量时间曲线表示脉冲响应中包含的能量包络，其大小以分贝标度表示。例如，在图3中，有几个小的次要峰在主脉冲后大约6毫秒开始，它们表示反射。

图3.能量时间曲线

在图2和图3中，时间窗口光标（垂直虚线）位于5 ms处，并且光标右侧的区域为灰色阴影。每当时间窗口光标移到新位置（或输入新的时间窗口值）时，ANST软件都会重新计算RMS级别结果。

图4显示了在消声室中测试的扬声器的RMS电平结果，时间窗口设置为5 ms（红色线1.0 s（蓝色曲线）。图4中的时间窗口光标和阴影对应于T = 5 ms或1 / T = 200 Hz）。阴影旨在表明RMS电平结果在频率1 / T（在这种情况下为200 Hz）以下是不准确的。但是请注意，这只是一个近似值。如图所示，窗口响应恰好在200 Hz时偏离了约2 dB，并且仅非常接近约400 Hz以上的真实响应。而且，加窗的平滑效果在频率上扩展了更高–高达约1 kHz。

        图4. RMS电平结果，其曲线对应于主脉冲后1.0 s和5 ms的时间窗口。

尽管存在低频限制，但准无声测量还是非常有用的，因为它们速度很快，并且能够在普通房间中的大部分可听频率范围内进行自由场测量。

设置扬声器测量时的其他一些技巧是：

–大多数房间是矩形的。请将扬声器和麦克风的位置对准房间的对角线，而不要平行于墙壁，以进一步降低墙壁反射的强度。

–对于2分频和3分频扬声器系统，如无特别指定测量参考轴，则请将麦克风指向高音扬声器，因为高频比低频更具指向性。