XL2 Audio and Acoustic Analyzer

混响时间 RT60

混响时间是指在一个封闭的区域声音“消逝”所需的时间。室内的声音会在各个表面,如地板,墙壁,天花板,窗户或桌子等,不断反射。当这些反射声互相掺杂,就会出现人们熟悉的混响现象。若这些反射声遇到吸声平面,如窗帘,软椅甚至人,混响就会减弱。混响是评价室内声学品质的重要参数。尤其重要的是,过多的混响将对语言清晰度带来不利影响。

如果在室内发出声音然后突然将其终止,那么其反射声会在室内逗留一小段时间。在类似教堂这样的场所,人们甚至能在声音消失前几秒内都听到它。

混响时间的测量就是用来计算声音“消逝”所需的时间。即测量声压级降低特定值的时间。RT60 是标准的混响时间测量方法,表示从测试信号突然停止到声压级降低 60 dB 所用的时间。下图是 RT60 测量的基本原理。


RT60 Measurement Principle

演出场所的混响时间测量在 ISO 3382-1 标准中定义,而 ISO 3382-2 则适用于普通的室内环境。

RT60 的测量单位一般为秒且通常用单一值表示。实际测量的频率跨度是 50 Hz 到 8 kHz,分辨率为 1/1 倍频程或 1/3 倍频程。由于房间对每个频率的吸声性能不同,不同频段的 RT60 值也会不同。


一般来说,室内的典型环境噪声会导致 40 - 50 dB 的底噪。要测量声源衰减 60 dB 的时间,我们就需要在底噪基础上再增加 75 dB 的声音(15 dB 的余量)。要在整个频带上发出 125 dB 的声音,尤其在低频部分,技术上几乎是不现实的。

因此,在实际测量时,我们通常只测反射声衰减 20 dB 或 30 dB 的时间。这就是人们熟悉的 T20 或 T30 测量法。因为衰减是线性的,可以推算出 RT60 = 3 * T20 或 RT60 = 2 * T30。

测试信号发生器 / 声源

室内的 RT60 测量需要扩散声场,即是说声音能量必须能均匀分布。正因如此,声源必须具备全指向性才能满足 ISO 3382 标准精确测量的要求。


NTi Audio Dodec

全指向性声源

“十二面体”扬声器是拥有全指向性的强大声源。它内置十二支固定在十二面体基座上的相同扬声器。经优化的频谱能发出均衡的高声压级声能,以便精确测量混响时间。


Power Amplifier PA3

Power Amplifier PA3

The dodecahedron speaker is powered by the portable Power Amplifier PA3, a product especially developed for precise acoustic measurements. The PA3 offers a built-in pink noise generator with an equalized output signal. The wireless remote control allows the test signal to be switched on/off from outside of the measurement room.


Other Test Signal Sources

其它测试声源

除了全指向性扬声器,也可以使用脉冲噪声源测量混响时间 RT60。这类脉冲信号可使用如发令枪,气球或拍击板等发出。

XL2 分析仪测量混响时间 RT60

测量原则

您可以选择在 XL2 声学分析仪上通过 T20 或 T30 方法测量混响时间 RT60。XL2 遵循下列流程:


  • 检测声压级衰减了 5 dB,这表明声源已被关闭,触发 XL2 计时和声压级衰减测量;
  • 对衰减曲线进行线性修正;
  • 确定 T20 或 T30 时间;
  • 计算 RT60 结果:RT60 = 3 * T20 或 RT60 = 2 * T30

RT60 decay measurement


测试方法

第一步,选择 XL2 上的“设置电平指示(Set Level Markers)”功能来确定室内的环境噪声(关闭测试信号源时)。基于这一本底噪声,您可以选择使用 T30 (声源必须比底噪大至少 45 dB)或 T20(声源必须比底噪大至少 35 dB)测量���式。

第二步,选择测试信号。如果您选择粉噪声,则至少要使用 XL2 测量 3 个周期以减少该信号的随机性干扰。接着,XL2 将会基于所有测试周期的平均数据计算每个频段的总结果。

现在按下 XL2 上的开始键。

佩戴听力保护装置,循环播放足够声压级的测试信号,XL2 会在每次信号源中断时测量并计算 RT60。

注意事项:

  • 测量过程中最多只能有两个人呆在现场,且其距离 XL2 必须大于一米;
  • 选取不同的麦克风位置及高度执行多次测量;
  • 声源也要选择不同位置和高度进行测量;
  • 在较大的厅堂(如音乐厅),您可以同时使用多个十二面体扬声器生源;
  • 量测麦克风必须远离声源(> 临界距离)和反射面(> 1 米)。

结果显示

XL2 会持续显示测量进度。在每个测试周期结束时,它将以对号的形式标记各个频带是否测量成功。

XL2 RT60 Reverberation Time

结果显示页面显示平均值和每个周期的独立结果,以及相关的不确定度和和相关因子。


相关因子和不确定度

XL2 自动计算这两个辅助性结果以提供所获数据的精确度反馈。

  • “相关因子”表示计算出的线性修正和实际衰减曲线的匹配度有多高。换句话说,较高的相关因子代表线性度更好,失真更小的衰减曲线。
  • “不确定度”通过测量时的带宽(1/3 或 1/1 倍频程),混响时间(T20 或 T30 结果)和测试周期计算而来。比如,测量进行了 5 个周期,使用 T30 方法和 1/1 倍频程分辨率相较于测量 3 个周期,T20 方法和 1/3 倍频程分辨率,拥有更小的不确定度(也就是更好)。 

知识扩展

临界距离

下方公式定义了全指向性声源和量测麦克风之间的临界距离。也就是说,要进行有效的 RT60 测量,麦克风与声源的距离至少要大于公式计算结果。


RT60 Measurement Critical Distance
V = 房间的体积 [米3]
c = 声速 [米/秒]
T = 房间的混响时间 [秒]

比如,在一间 10 米见方,高度 5 米的小厅,预估混响时间 3 秒,则麦克风必须离声源 1.4 米以上。

V = 10*10*5 = 500 米3
c = 342 米/秒 (@ 20℃)
T = 3 秒

临界距离 Dc = 2*√ 500/(342*3) = 1.4 米



混响时间 RT60

ISO 3382 标准中列出了一些典型场所和推荐的 RT60 值:

场所 体积 临界距离 Dc 推荐 RT60
 录音棚
< 50 m3
1.5 m 0.3 s
 教室 < 200 m3 2 m 0.4 - 0.6 s
 办公室 < 1'000 m3
3.5 m 0.5 - 1.1 s
 报告厅
< 5'000 m3
6 m 1.0 - 1.5 s
 音乐厅,剧院
< 20'000 m3
11 m 1.4 - 2.0 s
 教堂  
  2 - 10 s

 

若室内混响时间 RT60 < 0.3 秒则声学上称其是“沉寂”的(如消声室),而在混响时间 RT60 > 2 秒时称其是“浑浊”的。

一般情况下,混响时间都可以通过使用吸声材料,像厚地毯,窗帘,布艺家具或专门的吸声面板等来降低。此外,室内有人时也能降低混响,这时的混响时间 RT60 就比空场时要小。

数据导出和报告

XL2 声学分析仪将测得的 RT60 结果保存在 SD 卡上。数据以文本格式包含了所有相关信息,所以可以被轻松导入到如 Excel 等电子数据表程序中处理。



RT60 报告生成工具

RT60 Reporting Tool(点击放大)

RT60 报告生成工具基于 XL2 测得的数据创建测量报告。报告以 1/3 或 1/1 倍频程分辨率显示 RT60 结果。

RT60 报告生成工具可在 XL2 支持页面免费下载。

订购信息

Exel Set for RT60 Testing

RT60 基础测量套件

包括
  • XL2 音频与声学分析仪
  • M4260 测量麦克风
  • Minirator MR-PRO 音频信号发生器
  • XL2 ASD 缆线
  • 电源适配器 x 2
  • Exel 系统工具箱

RT60 进阶测量套件

包括
  • XL2 音频与声学分析仪
  • XL2 扩展声学包选件
  • M2230 量测麦克风
  • XL2 ASD 缆线
  • Minirator MR-PRO 音频信号发生器
  • 电源适配器 x 2
  • Exel 系统测量套件



我感兴趣:联系 NTi Audio
混响
时间 RT60

联系 NTi Audio 公司

NTi Audio Contact Exel  
咸爱清
+86 0512 6802 0075
china@nti-audio.com