23. 2월 2018

스피커 및 마이크 측정 : 테스트 중 반향 제거

스피커 및 마이크 측정 : 테스트 중 반향 제거

잔향의 형태로 방의 음향 반사는 소리의 특성에 크게 영향을 미칩니다. 그러나 라우드 스피커 및 마이크의 품질 검사를 위한 음향 측정에서 이러한 반사는 부정확한 결과를 초래할 수 있으므로 가능한 배제해야합니다. 측정 결과는 재현 가능해야하며 실내 음향에 크게 영향을 받지 않아야합니다. 큰 무반 사실을 만드는 데는 실행 가능한 대안이 있습니다. 잔향 공간에서 테스트를 수행 할 수 있으며 측정 결과에서 잔향을 전자적으로 제거 할 수 있습니다. 이 과정은 임펄스 응답을 타임 윈도우 방식으로 처리하는 것을 포함합니다.

하지만, 어떤 경우에는 잔향이 필요합니다. 콘서트홀에서의 좋은 음향은 음향적 요소를 의도적으로 사용하여 만들어 지는데, 이는 다양한 전파 경로에서 반사음을 통해 악기에서 방출된 음파를 청취자의 귀로 안내합니다. 교실과 같은 의사소통에서는 연설의 명료성을 향상시키기 위해 반사의 양을 줄이거나 완전히 제거를 합니다.

그러나 마이크 또는 라우드 스피커의 음질 테스트를 위한 음향 측정의 경우에는 피사체의 공간에 대한 반사 영향 없이 피사체의 속성만 고려해야하므로 반사를 완전히 피하고자합니다. 해결책은 방음 장치가있는 반사실에서 측정을 수행하는 것입니다. 흡수체 층의 요구되는 두께 또는 다공성 웨지의 길이는 공간이 크고 비싸며 따라서 소수의 어쿠스틱 학자만이 이용할 수 있다는 것을 의미합니다. 실제로 마이크와 라우드 스피커의 품질 테스트는 작은 측정 챔버에서 이루어지기 때문에 결과는 환경에 크게 영향을 받습니다. 현대의 신호 처리는 해결 방법을 제공합니다.

Anechoic room

무향실

임펄스 응답
측정 결과에서 실내 반사를 제거 할 수 있으려면 먼저 반사를 측정하여 측정해야합니다. 이는 매우 짧고 높은 진폭 임펄스가 전송되는 임펄스 응답을 사용하여 달성 할 수 있습니다. 측정 결과는 몇 가지 자극을 보여줍니다. 첫 번째 임펄스는 라우드 스피커에서 마이크까지의 직접적인 소리를 나타내지 만 짧은 시간 후에 도착하는 임펄스는 나중에 측정 챔버의 표면에서 반사음을 통해 음향 우회를 설명합니다.

ETC FR without windowing

위의 그래프 : 반사음이있는 시스템의 임펄스 응답
아래 그래프 : 반사음이있는 시스템의 주파수 응답

글라이드 스윕 (GlideSweep)
GlideSweep은 수년 동안 현대의 오디오 측정 기술에 사용된 테스트 신호입니다. GlideSweep을 사용하면 신호 주파수가 계속 증가합니다. 스윕의 시작 및 중지 주파수와 지속 시간이 정의됩니다. linear and time-invariant system (LTI system)에서, 라우드 스피커가이 목적과 목적을 위해 고려 될 때, 임펄스 응답은 GlideSweep으로 여기 한 후에 결정될 수 있습니다. 임펄스 응답은 주파수 응답 또는 왜곡과 같은 측정 결과의 모든 계산을 위한 기초 역할을 합니다. 일반적인 GlideSweep 측정에는 다음 단계가 포함됩니다. :

  1. GlideSweep 신호를 사용하여 테스트 대상물에 대한 설명
  2. 아날로그 출력 신호의 취득 및 디지털화
  3. 여기 신호 및 디지털화된 신호로부터의 임펄스 응답 계산
  4. 임펄스 응답으로부터 원하는 측정결과의 계산

임펄스 응답시간의 윈도잉
측정 결과에서 방해 반사를 숨기기 위해 이제 임펄스 응답을 계산 한 후 시간 창이 추가됩니다. 시간창은 임펄스 응답의 주 임펄스 (직접 음향)만 추가 계산에 사용하도록 합니다. 메인 펄스 이후에 도착한 반사는 숨겨집니다. 신호 처리에 추가적인 단계가 필요합니다. :

  1. GlideSweep 신호를 이용하여 표본 진찰
  2. 아날로그 출력 신호의 취득 및 디지털화
  3. 여기신호 및 디지털화된 신호로부터의 임펄스 응답의 계산
  4. 임펄스 응답의 Time 윙도잉
  5. 윈도우 임펄스 응답으로부터 원하는 측정 결과의 계산

ETC FR with windowing

위의 그래픽 : 윈도우 임펄스 응답
아래 그래픽 : 반사가없는 시스템의 주파수 응답

Time 윈도잉 효과
Since the reflections are no longer included in the calculation of the measurement results, the disturbing ripple disappears and the frequency response appears continuously. However, cutting off the impulse response before the first reflection also removes information that would be needed to fully describe the LTI system. As a result of the windowing, the results below the cutoff frequency f(g) are no longer completely reliable. These frequencies appear in the frequency response as "uncertain". f(g) is calculated from the time t(f) on which the window was set:

Nti-Audio-IR-Windowing-Formula-1 반사가 더 이상 측정결과 계산에 포함되지 않으므로 교란 파급이 사라지고 주파수 응답이 계속 나타납니다. 그러나 첫 번째 반향 이전에 임펄스 응답을 차단하면 LTI 시스템을 완전히 설명하는데 필요한 정보도 제거됩니다. 윈도잉의 결과로 컷오프 주파수 f(g) 이하의 결과는 더 이상 신뢰할 수 없습니다. 이 주파수는 주파수 응답에서 "불확실한"것으로 나타납니다. f(g)는 윈도우가 설정된 시간 t(f)로부터 계산됩니다..

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Categories: 건축 음향

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