1、音响工程设计之检测篇（上） 文/赵炳昆(中国音像协会技术部主任) 前几期就音响工程设计的相关的问题进行了介绍， 这一期将针对音响系统之检测问题进行论述。 什么是音响系统的检测呢？ 音响系统的检测是指：根据项目的设计的标准，按照科学的方式，利用专业的音频测试仪器，采用标准中规定的测试方式，通 过客观评价手段得出的科学数据。另外一种称之为主观评价检测方式，是指针对电声系统利用国家规定的“主观评价标准”和“节 目源”，由专业人士组成的检测小组，通过视听的方式进行的打分，得出相应的评价数据（结论）。我们知道大多数音响工程在 设计上是没有问题的，往往在设备的安装上，调试上出现了问题，于是就造成了整个系统
2、的检测不合格，我们在以前的文章中 就建声、系统、安装等进行了论述，下面就音响系统的测试问题阐述一些经验，提供给从事音响工程设计、施工单位参考。 音频检测的仪器有音频信号发生器、频谱分析仪、声压计、混响时间测试仪等。以上这些仪器是独立的硬件设备，通过配套的 专业测试传声器（传声器支架），连接线和记录设备，就可以进行检测了。下面是常用的音频测试仪器的实物图：图 01 为音频 分析仪、图 02 为手持声压计、图 03 为音频信号发生器、图 04 手持频谱分析仪。 音响系统的测量要依据国家标准和行业标准，常用的标准有： 声系统设备互联的优选配接值 GB/T14197-93 客观评价厅堂语言可懂度 GB
3、/T14476-93 调音台通用技术条例 GB/T15640-95 电动扬声器技术条例 GB/T9397-96 声功率放大器技术条例 SI/T107093 电声产品声音质量主观评价用节目源编辑制作规范 GB/T10240-1988 测试电容传声器技术条件 GB3661 声级计电、声性能及测量方法 GB3785 电影院观众厅建筑声学的技术要求 GB/T13156-1991 剧场、电影院和多用途礼堂声学设计规范 GB/T 50356-2005 厅堂扩声系统声学特性指标 GYJ-25 厅堂扩声特性测量方法 BG/T4959-1995 测试传声器电声性能的测量方法 GB3662-83 传声器测量方法
4、GB9401 高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法 GB/T7313-1987 声频功率放大器通用技术条件 SJ/T10406-93 音频组合设备通用技术条件 GB/T14277-93 歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法 WH0301-93 剧场建筑设计规范 JGJ57-2000 体育馆声学设计及测量规程 JGJ/T131-2000 厅堂扩声系统设计规范 GB 50371-2006 等。 以上这些标准是 音响工程设计、施工、验收时都是要把他们作为依据，特别是在工程的验收时以上标准将起到重要的作用。 音响工程施工完成后在交接之前应该由专业的声频检测机构或组织进行测量，这些单位都会依据相关的
5、国家标准采用科学的手 段利用专业的测试仪器和设备对项目进行测试，这项工作是检验工程质量的科学依据，也是评价音响系统技术指标的参考资料。 在很多的音响系统测试中，虽然系统采用了世界知名品牌，但是由于施工中出现了问题，或者是在设计上存在着设计缺陷等问 题，检测结果往往是不合格的。这就说明检测的数据是能够反映出系统指标是否达到设计标准，也是验收音响工程的重要参考 依据，检测合格的系统，甲方就可以根据检测报告做出验收合格的结论，有些工程由于检测结果不合格，所以就出现了甲方不 予验收合格该项目的现实，造成尾款不能及时的结算。 音响系统的测量是音响工程设计施工单位必须要了解的一种测试手段，在施工中使用一些
6、仪器对项目进行实时的测试，有助于 早期发现问题，并且可以及时的进行修正。对音响设备的测量往往是由厂家进行的，正规的音响设备生产厂商的产品，都是经 过严格的检测，在产品说明书中或者在专门的产品技术说明中都有详细的技术指标，根据这些数据我们就可以了解到他们的指 标是否达到系统的要求，音响工程单位通常是测试环境的混响时间、声压级、本底噪声、声场均匀度、语言可懂度、相位等。 厅堂混响时间的测量：混响时间是厅堂声学特性最重要的物理量，测量混响时间有助于了解 音响扩声系统的其他指标是否合格，不同的环境对混响时间有着不同的要求，测量分为空场测量和满场测量两种情况，两种情 况的结果可以进行比对，最好是相差不大
7、。测量采用的标准是“厅堂混响时间测量规范 GBJ76-84”，测量时应该将厅堂中所有的 门、窗等关闭，如果有窗帘或者其他可以调整吸音的装置也应该打开，在正常的状态下进行测量，可以选择夜晚，天气很好的 日子进行，不要在测量环境周围正在施工，外面天气正在刮风下雨有雷电的情况下进行。测量时一定要让闲杂人员回避，测量 设备和测量人员应该在测量环境以外，除测试传声器在现场位置外，其他的测量设备都应该摆放在测试环境以外，测量人员也 应该离开现场。首先应该测试环境的本底噪声，这个背景噪声是测试混响时间的参考数据，测试的时候应该选择一组音箱进行 放声，这组音箱最好采用无指向性的，放在测试环境的中间，离地面高度
8、 1.5 米处。发送的测试信号声压级应该高于背景噪声 3 5dB，在混响时间较长（1kHz 以下大于 1.5 秒）的环境中，可以采用脉冲信号作为声源（如：信号枪、爆竹等）。测量混响时 间所选择的频率通常是：125Hz、250 Hz、500 Hz、1k Hz、2k Hz、4k Hz。 测量混响时间的仪器准备，由于被测试的环境是不固定的，所以最好常用便携式的测试手段，通常采用笔记本电脑+声频测试软 件的方法。常用的有 SpectraRTA 软件，这个软件是一个综合的声频分析仪，其中包括有混响时间的测试功能，图 5 是厅堂混 响时间测试的实际应用方法与连接方式，这里需要说明的是测试使用的声卡一定要采
9、用零延时的，采样频率在 96kHz/24 比特以 上的，传声器也要选择专业的测量用话筒。由于篇幅有限 SpectraRTA 软件具体测量方法将在以后的文章中进行介绍。 测量的选点与注意事项： 1、 测量混响时间的测试点分为空场和满场两种，在空场测试的时候测试点不应该低于 5 个，满场测试的时候不应该低于 3 个。 对于不规则的场所进行测试的时候，应该适当的增加测试点。 2、 选择测试点的时候应该选择有代表性的定位，如果是对称性的场所测试点应该偏离纵向中心线 1.5 米，对于剧场有乐池和 挑台的还要根据现场情况分别选择测试点，目的是在测试的时候避免直达声声场对测试的干扰，这样测试出来的结果会相对
10、准 确。 3、 测试点传声器与扬声器的高度都不应该低于 1.2 米，与墙壁的距离应该大于 1.5 米，理论上要求测试点与墙面的距离应大于 所测频带下限频率的半波长。 4、 每一个测试点对于每一个测试频率的有效混响时间衰变曲线不应该少于 3 条。 5、 衰变曲线的衰变范围不应该少于 35dB,在该范围的衰变曲线应该从起始水平以下 5 dB 到 25 dB 呈直线型，并且应该由此 直线的斜率决定混响时间（截断法测量混响时间）。 混响时间概念与计算： 概念：声音自稳态声压级衰减 60dB 所经历的时间。 是指某频率的混响时间是室内声音达到稳定状态,声源停止发声后残余声音在房间内反复经吸声材料吸收,平
11、均声能密度字原始 值衰变到百万分之一(声能密度衰减 60dB)所需的时间,用 T60 表示. 赛宾(sabine)公式 T60=KV/A T60-混响时间 K-与湿度有关的常数,一般取 K=0.161s/m V-闭室的容积 A-总吸声量 500Hz 最佳混响时间建议值如表 01。 环境类型环境类型 最佳混响时间（秒最佳混响时间（秒 S） 体育馆 小于 1.8 歌剧院、音乐厅 1.5-1.8 多功能厅 1.2-1.4 会堂、话剧院 0.9-1.3 电影院 1.0-1.2 立体声电影院 0.8-1.0 音乐录音棚（室）【自然混音】 1.4-1.6 强吸声录音棚（室）【多声道分轨道录音】 0.4-0.6 语言录音室 0.3-0.4 电视演播室 0.8-1.0 电影同期录音摄影棚 0.7-1.0 电话远程会议室【语言】 0.3-0.4 表 01 500Hz 最佳混响时间
