扩声系统调整与声学测试技术

声场不均匀度测量
频率（Hz） 位置 第1点 第2点 第3点 第4点 第5点 不均匀度 声压级(dB)
1.0 k 70.2
73.2
2.0 k 69.4 min
70.5
4.0 k 66.5
66.4 min
72.7 min 70.2 74.1
3.9 max
72.0 max
72.1
68.3
70.1
max
71.9

频率传输特性测量
可以使用两种方法（声输入法、电输入法）
厅堂内各测点稳态声压的平均值相对于
扩声系统传声器处声压的幅频响应。 （声输入法） 厅堂内各测点稳态声压的平均值相对于 扩声设备输入端电压的幅频响应。
（电输入法）
频率传输特性测量声输入法
频率传输特性测量电输入法
测点布置示例
频率传输特性测量声输入法
◎ 声激励器
无明确数据参数，调节量有三个：
激励电平调节、频率调节、混合深度 调节。
用途：增加高次谐波，美化音色。
◎ 噪声门 对进入噪声门的不是很强的噪 声信号进行处理。当信号较小而噪声变得 明确时噪声门将信号和噪声都进行很大的 衰减，使没有明显的噪声往后传送。
◎ 混响效果器 ◎ 延时器
◎ 反馈抑制器（1）
用测量系统在规定厅堂测点上进行
测量； 按式a的方法进行平均，并按设计使 用功率进行修正，得到使用功率的 最大值。
最大声压级测量
Lmax PSY LFaver 10 lg PCY
式中：PSY----------设计使用功率
PCY ----------测量使用功率
LFAVER -----测量使用功率的最大声压级 LMAX----------设计使用功率时的最大声压级
扩声系统总噪声级

总噪声级定义为：
扩声系统达到最高可用增益，厅堂 内各测量点扩声系统所产生的各频带 的噪声声压级（扣除环境噪声影响） 平均值，以NR曲线评价。噪声声压 级平均值按式a 的计算方法得到。

测量总结
厅堂的平均某一频带声压级由各个测点的频带声压级转 换为声能后进行算数平均，再取对数求其声压级作为厅 堂该频带的声压级。
Lp1(500Hz) Lp2(500Hz) Lp3(500Hz) Lp4(500Hz) Lp2(500Hz)
能量求和 再求平均
传输频率特性 EXECL计算表运算详解
第一步 原始数据

测点选取应符合的条件（1）

所有测点离墙1.5m以上，距地面1.2m,混 响时间测量时可以在1.2m ~1.6m，有楼 座的厅堂，测点应包括楼座区域。对于舞 台或主席台有扩声的场所，测点还应包括 舞台区或主席台区。
测点选取应符合的条件（2）
对于对称厅堂： 测点可在中心线的一侧（包括中心线附 近）区域内选取。

将各频率的平均声压按下式取算术平均值，得出
传输频率范围内的平均声压PF.AVER:
PF.AVER=（PF1+PF2+…+PFn）/N1
式中：PFn 为各1/3倍频程（或1/1倍频程）频带平 均声压；N1 为1/3倍频程（或1/1倍频程）频带的个 数。
频率传输特性测量声输入法

再将平均声压换算成稳态声压级平均值
Pn P 10 0
Lsp l. n / 20
式中：P0为基准声压，P0=2*E-5 Pa； Pn为该频率在测点n上测得的频带声压。
频率传输特性测量声输入法

该频率稳态平均声压PF等于各测点上测得的频
带声压的算术平均值，
PF=（P1+P2+…+Pn）/N
式中：N为测点数。
频率传输特性测量声输入法
LF .aver
PF .aver 20lg P 0
频率传输特性测量电输入法

平均声压级的计算方法： a)设测点数为N，第n个测点F频带的声压级为 LF.n，则N个测点的平均声压级为：
LF . N 20 lg
10
n 1
N
LF . n 20
(a)
N
频率传输特性测量电输入法
测试系统框图见图3（宽带噪声、电输入法）
最大声压级测量

测量步骤：
将宽带粉红噪声信号直接馈入扩声系
统调音台输入端（线路输入口）； 调节噪声源及扩声系统输出，使扬声 器系统的输入电压相当于系统十分之 一至四分之一设计功率的电平值，当 声压级接近90dB时，可用小于十分 之一的设计功率；
最大声压级测量
传声增益结果计算
以传声器处的稳态声压级作为基准，将厅堂内各频带稳态声压级与前者做差， 其差值为该厅堂的传声增益。
声场不均匀度测量

声场不均匀度定义为：
厅堂内（有扩声时）观众席处各 测点稳态声压级的最大差值。


测量原理框图见图2或图3
测量信号用1/3倍频程粉红噪声。 测量通常在1 kHz和4 kHz分别进行；对声学特 性要求高的场所，宜增加100 Hz和8 kHz的测 试频率。

在规定的传输频率范围内，按1 / 3 倍频程（或1 /1倍频程）中心频率逐点在观众厅内各测点上及 扩声系统传声器处分别测量声压级；然后求出稳 态声压级平均值。上述稳态声压级平均值与扩声 系统传声器处稳态声压级的差值，即为全场传输 频率范围内的传声增益，以dB 表示。
传声增益测量
按式a计算厅堂内各频带稳态平均声压 级，与传声器处的各频带稳态声压级 进行比较。 计算例
测量时，厅堂内的设备如通风、 空调、调光等产生噪声设备全部 关闭。扩声系统增益控制置于最 高可用增益位置，系统传声器不 接；以200 Ω等效电阻代替。
背景噪声测量

背景噪声定义为：
扩声系统不工作时，厅堂 内观众席处各测点室内噪 声声压级的平均值。
混响时间测量

混响时间定义为：
室内声音已达到稳定状态后， 停止声源，平均声能自原始值 衰减到百万分之一（60 dB)所 需时间。

b)设第i个频带的平均声压级为Li，则传输频率范 围内的各频带平均声压级：

LF . AVER 20 lg
10
n 1
N1
Li 20

为整个厅堂各个频率的声压级合成为总声压级。 此处无频率表征
N1
(b)
频率传输特性测量电输入法

以b式计算得到的平均声压级作为0dB，（如 80-8000Hz)，以a式计算得到的结果作为本厅 堂的频率响应。
2.7
68.7
3.7
声场不均匀度测量
kHz，5个点的最大差值为74.1 70.2 = 3.9 dB 2 kHz，5个点的最大差值为72.1 69.4 = 2.7 dB 4 kHz，5个点的最大差值为70.1 66.4 = 3.7 dB
1
最大声压级测量

最大声压级定义为：
扩声系统完成调试后，厅堂内各 测量点产生的稳态最大声压级的 平均值。
增益。 原因：破坏一个相位的平衡条件后 常常会造成另一个相位平衡条件。
◎ 反馈抑制器（3）
综合措施： 改善建声条件（可能的条件下） 选择较为具有平坦的频响特性曲线的传声 器及扬声器 尽量减少在用传声器的数量（每增加一个 传声器就会增加一个潜在的威胁）特别是 流动传声器更视为危险杀手。
自动对啸叫频率进行抑制。

啸叫产生的机理：啸叫实际上是扩声系 统由于存在正反馈而产生的振荡。按照 振荡形成的原理，一个系统只有在满足 下述两个条件时才能形成振荡，即振幅 平衡条件（振幅增益大于0 dB)和相位平 衡条件(相位为同相位）。
◎ 反馈抑制器（2）

避免措施：破坏任一条件。
通常为破坏振幅平衡条件，即降低
稳态声压的平均值计算方法： 根据Lspl.n将各测点处相同1/3倍频程的声压取 算术和后，除以测点数。

Lspl .n
Pn 20 lg P0
式中: P0----基准声压，P0=2*E-5 Pa; Pn-----频率在测点n上测得的频带声压。
频率传输特性测量声输入法
求出：

前后级系统信号匹配
使用
压限器、反馈抑制器、激励器、 噪声门、声激励器、混响效果器、延 时器等
◎ 压限器
调整压缩阈值、压缩比、压缩时间及
释放时间
用途：防止大动态信号的失真
◇ 阈值电平调节

根据信号特点选择适当的转折电平，太高不起作 用、太低会降低信噪比。
输出信号 增益转折点
输入信号
◇ 压缩比调节
◎ 反馈抑制器（4）



一般反馈抑制器每个通道有多个滤波器（如12 个），可根据情况设置。针对固定传声器可设 置9个固定较容易产生啸叫的频率点，其余3个 作为动态滤波器。 当应用于移动式传声器时，上述设置不尽合理 ，应少设固定频率点而增加动态滤波器。 此时针对移动传声器最好能对单个的音箱进行 音量调节，当传声器接近某一音箱时适当降低 该音箱的音量也是减小啸叫的一种有效手段。
声频工程技术高级培训班（第一期）
扩声系统调整与 声学测试技术
一、扩声系统调整
系统调整的原因： 1 电声系统与建声系统的匹配 2 前后级系统信号匹配
扩声系统组成框图
电声系统与建声系统的匹配
使用频率均衡器、反馈抑制器等 对某一扩声场所建筑声学特性进行补偿 吸声性能过差的 进行衰减 吸声性能过好的 进行放大 补偿人耳听力特性 用途：平衡音色、找出大致的回馈频段 的幅值，改善传输频率特性
◎ 反馈抑制器（5）
使用反馈抑制器不能完全避免啸
叫，首先应该在声场设计方面采 取措施。 在保证听音质量的情况下降低扩 声增益。
扩声系统声学测试技术
声学测试系统组成