廳堂擴(kuò)聲最大聲壓級(jí)的測(cè)量方法
來源:一禾音視頻 編輯:小月亮 2020-04-21 19:25:38 加入收藏 咨詢
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定義
最大聲壓級(jí)是廳堂擴(kuò)聲 特性的一項(xiàng)重要指標(biāo),現(xiàn)行有效的國(guó)標(biāo)版本是GB/T 4959-1995 《廳堂擴(kuò)聲特性測(cè)量方法》。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)最大聲壓級(jí)的定義和測(cè)量方法都做了明確的規(guī)定。
定義:擴(kuò)聲系統(tǒng)在廳堂聽眾席處產(chǎn)生的最高穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)峰值聲壓級(jí);測(cè)量方法規(guī)定了四種分別為:電輸入法(窄帶噪聲法)、電輸入法(寬帶噪聲法)、聲輸入法(窄帶噪聲法)和聲輸入法(寬帶噪聲法)。
四種方法只是信號(hào)源不同,測(cè)量和數(shù)據(jù)處理方法基本一樣。
其中方法一是這樣描述的:將1/3oct(或1/1oct)粉紅噪聲信號(hào)直接饋入擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)音臺(tái)輸入端,調(diào)節(jié)噪聲源輸出,使揚(yáng)聲器系統(tǒng)的輸入電壓相當(dāng)于十分之一至四分之一設(shè)計(jì)使用功率的電平值,當(dāng)聲壓接近90dB 時(shí),可用小于十分之一的使用功率。在系統(tǒng)的傳輸頻率范圍內(nèi),測(cè)出每個(gè)1/3oct 或1/1oct 頻帶聲壓級(jí),加以換算獲得相應(yīng)頻帶的最大聲壓級(jí)然后平均。
問題的提出
a. 什么是"最高穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)峰值聲壓級(jí)"?國(guó)標(biāo)中沒有明確定義,怎樣測(cè)量就更無從談起。
b. "測(cè)出每個(gè)1/3oct 或1/1oct 頻帶聲壓級(jí),加以換算獲得相應(yīng)頻帶的最大聲級(jí)",這句也有點(diǎn)含混,相應(yīng)頻帶是什么?怎樣換算也沒明確交代。
c. 揚(yáng)聲器的輸入電壓不止一個(gè)時(shí),怎樣確定設(shè)計(jì)功率的電平值?用十分之一至四分之一或者更小電平值測(cè)量最大聲壓級(jí)后,怎樣換算最大工作功率時(shí)的最大聲壓級(jí)?即使按理論能換算,理論值能否在實(shí)際中出現(xiàn),實(shí)際值與理論值有多大差異?總之,擴(kuò)聲系統(tǒng)的最大聲壓級(jí)不會(huì)簡(jiǎn)單地只和揚(yáng)聲器系統(tǒng)的輸入電平或功率相關(guān)。
正是由于國(guó)標(biāo)中定義和測(cè)量方法中存在明顯的不確定性,理解不統(tǒng)一,實(shí)際測(cè)量中也感到欠可操作性。
相關(guān)討論
關(guān)于定義
從最大聲壓級(jí)的字面來理解,應(yīng)該就是擴(kuò)聲系統(tǒng)正常工作范圍內(nèi)最大輻射能量產(chǎn)生的聲壓級(jí),是峰值的概念。由于測(cè)量設(shè)備一般都采用有效值檢波,是有效值的測(cè)量,所以應(yīng)該將測(cè)量結(jié)果有效值換算成峰值作為最大聲壓級(jí)的表述。正弦信號(hào)的峰值因數(shù)是1.4,語言和音樂的峰值的因數(shù)都比正弦信號(hào)高,所以,一般情況峰值應(yīng)在有效值3dB 以上。
從2006 年執(zhí)行的GB50371-2006《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》可以看到關(guān)于最大聲壓級(jí)的一條定義,應(yīng)證了上述理解的正確性。GB 50371-2006 的定義如下:"擴(kuò)聲系統(tǒng)完成調(diào)試后,在廳堂內(nèi)各測(cè)量點(diǎn)可能的最大峰值聲壓級(jí)的平均值"。如果修訂后的GB4959能采用類似的定義,那么關(guān)于最大聲壓級(jí)定義的不明確性問題就解決了。
關(guān)于測(cè)量方法
國(guó)標(biāo)中規(guī)定不夠詳細(xì),除了上面提到如何合成換算以及能否用理論值去推算實(shí)際值存在疑問外,調(diào)音臺(tái)的狀態(tài)控制也沒有相應(yīng)的規(guī)定,顯然在測(cè)量的可操作和測(cè)量結(jié)果一致性方面存在問題。
實(shí)際操作
結(jié)合我們對(duì)最大聲壓級(jí)的理解和認(rèn)識(shí),為最大限度滿足國(guó)標(biāo)要求,在實(shí)際操作中,針對(duì)GB/T4959-1995 規(guī)定的方法一的測(cè)量過程主要如下:
a. 將擴(kuò)聲系統(tǒng)的擴(kuò)聲置于正常工作范圍的最大值狀態(tài);
b. 聲源采用粉紅噪聲,通過1/3oct 濾波器,直接測(cè)量獲得各測(cè)點(diǎn)各1/3 頻帶內(nèi)的聲壓級(jí);
c. 利用各測(cè)點(diǎn)1/3 頻帶的聲壓級(jí)換算合成為各測(cè)點(diǎn)在聲頻頻帶內(nèi)(20Hz~20kHz)的聲壓級(jí);
d. 各測(cè)點(diǎn)平均,得到平均聲壓級(jí);
e. 根據(jù)聲源的峰值因數(shù),將平均聲壓級(jí)加上20lg(峰值因數(shù))dB 或按保守估計(jì)直接加3dB作為擴(kuò)聲系統(tǒng)的最大聲壓級(jí)。
由于聲源的峰值因數(shù)也存在測(cè)量的問題,所以有時(shí)是按保守估計(jì)的峰值因數(shù)求得峰值作為最大聲壓級(jí)。GB50371《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)粉紅噪聲源峰值因數(shù)的規(guī)定也是個(gè)范圍:1.8~2.2,對(duì)應(yīng)的dB 數(shù)是5.1~6.8。
另外,擴(kuò)聲系統(tǒng)因其它原因也不會(huì)真正放置在最大值狀態(tài),所以建議擴(kuò)聲系統(tǒng)的最大聲壓級(jí)以大于等于多少dB 的形式給出,這樣與設(shè)計(jì)及評(píng)級(jí)要求正好是一致的,也不需要指明調(diào)音臺(tái)的控制位置了。
評(píng)論comment