廳堂客觀音質參量測量系統和方法
2023-05-27 04:30:16
專利名稱：廳堂客觀音質參量測量系統和方法
技術領域：
本發明涉及建築聲學測量技術領域，尤其涉及一種廳堂客觀音質參量測量系統和方法。
背景技術：
廳堂客觀音質參量的作用是描述廳堂音質。廳堂客觀音質參量的測量是音樂廳、劇院、會議廳、體育館等各類廳堂音質驗收工作的的重要依據。所有的客觀音質參量都可以從室內脈衝響應中得到，因此準確測量脈衝響應是測量客觀音質參量的關鍵技術。目前國內的音質參量測量設備所應用的脈衝響應基本上都是自然聲脈衝響應，如電火花、鞭炮等，具有頻譜不平直、重複性差、信噪比低等缺點，造成音質參量測量結果不穩定、效率低的後果O
發明內容
為解決現有音質參量測量採用自然聲脈衝響應，導致的測量結果不穩定、效率低的問題，本發明採用如下技術方案本發明提供一種廳堂客觀音質參量測量系統，其包括信號發射模塊，用於通過數模轉換卡、功放設備及音箱協同工作向廳堂發出音頻掃頻信號；信號採集模塊，用於通過模數轉換卡、前置放大電路及傳聲器協同工作採集設置在廳堂的測點處聲壓信號；信號處理模塊，用於接收並根據所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量。較佳地，所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其進一步包括與所述信號處理模塊連接的存儲及報表生成模塊，用於存儲根據所述信號採集模塊接收的所述測點處聲壓信號通過所述信號處理模塊的計算結果並自動生成報表。較佳地，所述信號處理模塊包括聲壓脈衝響應生成模塊，用於根據所述測點處聲壓信號，計算並生成聲壓脈衝響應信號；能量脈衝響應生成模塊，用於根據所述測點處聲壓脈衝響應信號，計算並生成能量脈衝響應信號；信號降噪模塊，用於對所述測點處能量脈衝響應信號進行降噪處理；信號截斷與濾波模塊，用於對所述測點處能量脈衝響應信號進行截斷與濾波；客觀音質參量計算模塊，用於根據經過信號降噪模塊和信號截斷與濾波模塊處理過的信號，計算並得到客觀音質參量；較佳地，所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其進一步包括與所述信號處理模塊相互連接的實時測量模塊，用於進行現場測量，對所述信號處理模塊進行參數設置，控制信號處理模塊實時進行客觀音質參量的計算。
較佳地，所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其進一步包括與所述信號處理模塊相互連接的離線分析模塊，用於進行離線分析，對所述信號處理模塊進行參數設置，控制信號處理模塊調用所述存儲及報表生成模塊存儲的測點處聲壓信號進行客觀音質參量的計算。較佳地，所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其進一步包括與所述信號處理模塊相互連接的顯示模塊，用於顯示信號發射模塊所設置的參數，顯示信號採集模塊所接收的測點處聲壓信號，顯示通過信號處理模塊計算得出的所述客觀音質參量，以及顯示自動生成的報表。本發明還提供一種廳堂客觀音質參量測量方法，其包括對信號發射模塊進行參數設置，通過數模轉換卡、功放設備及音箱協同工作向廳堂發出音頻掃頻信號；信號採集模塊通過模數轉換卡、前置放大電路及傳聲器協同工作採集設置在廳堂的測點處聲壓信號；信號處理模塊根據採集到的所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量。較佳地，所述的一種廳堂客觀音質參量測量方法，其進一步包括存儲所述客觀音質參量並自動生成報表。較佳地，所述的一種廳堂客觀音質參量測量方法，其進一步包括通過顯示模塊顯示信號發射模塊所設置的參數，顯示信號採集模塊所接收的測點處聲壓信號，顯示通過信號處理模塊計算得出的所述客觀音質參量，以及顯示自動生成的 艮表。上述一種廳堂客觀音質參量測量系統和方法通過信號發射模塊發出音頻掃頻信號，信號採集模塊採集設置在廳堂的測點處聲壓信號，信號處理模塊根據所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量，測量過程自動化，數據採集、處理分析一體化，速度快，精度高，重複性好，可現場生成報告，可有效用於廳堂客觀音質參量的實時測量。
圖1為本發明一種廳堂客觀音質參量測量系統的實施例模塊示意圖。圖2為圖1所述信號處理模塊的實施例示意圖。圖3為本發明一種廳堂客觀音質參量測量方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。請參閱圖1，其是本發明一種廳堂客觀音質參量測量系統的實施例模塊示意圖。本發明提供一種廳堂客觀音質參量測量系統，其包括信號發射模塊11，信號採集模塊12，信號處理模塊13，存儲及報表生成模塊14，實時測量模塊15，離線分析模塊16，以及顯示模塊17。其中，信號採集模 塊12，信號處理模塊13，存儲及報表生成模塊14依次連接。實時測量模塊15，離線分析模塊16，以及顯示模塊17分別與信號處理模塊13相互連接。信號發射模塊11，用於通過數模轉換卡、功放設備及音箱協同工作向廳堂發出音頻掃頻信號。信號採集模塊12，用於通過模數轉換卡、前置放大電路及傳聲器協同工作採集設置在廳堂的測點處聲壓信號。信號處理模塊13，用於接收並根據所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量。存儲及報表生成模塊14，用於存儲根據所述信號採集模塊接收的所述測點處聲壓信號通過所述信號處理模塊的計算結果並自動生成報表。實時測量模塊15，用於進行現場測量，對所述信號處理模塊13進行參數設置，控制信號處理模塊13實時進行客觀音質參量的計算。實時測量模塊15控制信號處理模塊13進行實時測量時，選擇信號採集通道、信號輸出通道，並輸入如下參數發射信號時長、採集信號時長、採樣頻率、信號幅值、掃頻信號起始和截止頻率。音質參量包括混響時間T60、早期衰變時間EDT、清晰度因子C50和C80、明晰度因子D50、D80、舞臺支持度因子ST1、側向反射分量LE、雙耳相關係數IACC，測量時可分別選擇執行或不執行，計算各類音質參量時可分別選擇倍頻程或1/3倍頻 程處理數據，並輸入截斷起始和截止時間、脈衝到達時刻判據。離線分析模塊16，用於進行離線分析，對所述信號處理模塊13進行參數設置，控制信號處理模塊13調用所述存儲及報表生成模塊14存儲的測點處聲壓信號進行客觀音質參量的計算。離線分析模塊16控制信號處理模塊13進行離線分析時需要導入已被存儲在存儲及報表生成模塊14的聲壓脈衝響應信號文件，以及輸入脈衝響應截斷起始和截止時間、脈衝到達時刻判據。顯示模塊17，用於接收並顯示信號發射模塊所設置的參數，顯示信號採集模塊所接收的測點處聲壓信號，顯示通過信號處理模塊計算得出的所述客觀音質參量，以及顯示自動生成的報表。其中，顯示模塊17包括信號發射模塊的參數設置面板，脈衝響應曲線面板，RT60 曲線面板，EDT 曲線面板，以及 RT60/EDT/C50/C80/D50/D80/STI/LE/IACC 數據總表面板。脈衝響應曲線面板顯示採集的聲壓信號圖和脈衝響應圖；RT60曲線面板顯示倍頻程聲壓級衰減曲線及其相應的擬合曲線，中心頻率分別為63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz，顯示1/3倍頻程聲壓級衰減曲線及其相應的擬合曲線，中心頻率分別為 63Hz、80Hz、100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz、2500Hz、3150Hz、4000Hz、5000Hz、6300Hz、8000Hz ；EDT曲線面板顯示倍頻程聲壓級衰減曲線及相應的擬合曲線，中心頻率分別為63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz ；RT60/EDT/C50/C80/D50/D80/STI/LE/IACC數據總表面板顯示RT60/EDT/C50/C80/D50/D80/ST1/LE/IACC在倍頻程或1/3倍頻程的數據計算結果。存儲及報表生成模板14進一步包括音質參量報表編輯面板。在音質參量報表編輯面板輸入測試報告標題、委託單位、項目負責、聯繫電話、通信地址、郵政編碼、測試單位、測試者、測試時間、項目簡介等內容。請參閱圖2,其是圖1所述彳目號處理模塊13的實施例不意圖。所述信號處理模塊13包括聲壓脈衝響應生成模塊131,能量脈衝響應生成模塊132，信號降噪模塊133，信號截斷與濾波模塊134，以及客觀音質參量計算模塊135。其中，聲壓脈衝響應生成模塊131，用於根據所述測點處聲壓信號，計算並生成聲壓脈衝響應信號，可以存儲於存儲及報表生成模塊14。能量脈衝響應生成模塊132，用於根據所述測點處聲壓脈衝響應信號，計算並生成能量脈衝響應信號。信號降噪模塊133，用於對所述測點處能量脈衝響應信號進行降噪處理。信號截斷與濾波模塊134，用於對所述測點處能量脈衝響應信號進行截斷與濾波。客觀音質參量計算模塊135，用於根據經過信號降噪模塊133和信號截斷與濾波模塊134處理過的信號，計算並得到客觀音質參量。請參閱圖3，其是本發明一種廳堂客觀音質參量測量方法的流程示意圖。本發明提供一種廳堂客觀音質參量測量方法，其包括以下步驟步驟S1、對信號發射模塊進行參數設置，通過數模轉換卡、功放設備及音箱協同工作向廳堂發出音頻掃頻信號；步驟S2、信號採集模塊通過模數轉換卡、前置放大電路及傳聲器協同工作採集設置在廳堂的測點處聲壓信號；步驟S3、信號處理模塊根據採集到的所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量；步驟S4、存儲所述客觀音質參量並自動生成報表；步驟S5、顯示信號發射模塊所設置的參數，顯示信號採集模塊所接收的測點處聲壓信號，顯示通過信號處理模塊計算得出的所述客觀音質參量，以及顯示自動生成的報表。本發明廳堂客觀音質參量測量系統和方法，通過信號發射模塊11發出音頻掃頻信號，信號採集模塊12採集設置在廳堂的測點處聲壓信號，信號處理模塊13根據所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量，測量過程自動化，數據採集、處理分析一體化，速度快，精度高，重複性好，可現場生成報告，可有效用於客觀音質參量的實時測量。本發明採用掃頻信號相關法獲得聲壓脈衝響應，具有精度高、速度快、信噪比大、可重複性強的優點，在現場可準確、快速測量各類客觀音質參量，為廳堂音質的鑑定及驗收提供優良的測量系統和可靠的測量結果。這裡本發明的描述和應用是說明性的，並非想將本發明的範圍限制在上述實施例中。這裡所披露的實施例的變形和改變是可能的，對於那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發明的精神或本質特徵的情況下，本發明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現。在不脫離本發明範圍和精神的情況下，可以對這裡所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求
1.一種廳堂客觀音質參量測量系統，其特徵在於，包括 信號發射模塊，用於通過數模轉換卡、功放設備及音箱協同工作向廳堂發出音頻掃頻信號; 信號採集模塊，用於通過模數轉換卡、前置放大電路及傳聲器協同工作採集設置在廳堂的測點處聲壓信號；以及 信號處理模塊，用於接收並根據所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量。
2.根據權利要求1所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其特徵在於，進一步包括 與所述信號處理模塊連接的存儲及報表生成模塊，用於存儲根據所述信號採集模塊接收的所述測點處聲壓信號通過所述信號處理模塊的計算結果並自動生成報表。
3.根據權利要求1所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其特徵在於，所述信號處理模塊包括 聲壓脈衝響應生成模塊，用於根據所述測點處聲壓信號，計算並生成聲壓脈衝響應信號; 能量脈衝響應生成模塊，用於根據所述測點處聲壓脈衝響應信號，計算並生成能量脈衝響應信號； 信號降噪模塊，用於對所述測點處能量脈衝響應信號進行降噪處理； 信號截斷與濾波模塊，用於對所述測點處能量脈衝響應信號進行截斷與濾波； 客觀音質參量計算模塊，用於根據經過信號降噪模塊和信號截斷與濾波模塊處理過的信號，計算並得到客觀音質參量；
4.根據權利要求1所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其特徵在於，進一步包括 與所述信號處理模塊相互連接的實時測量模塊，用於進行現場測量，對所述信號處理模塊進行參數設置，控制信號處理模塊實時進行客觀音質參量的計算。
5.根據權利要求2所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其特徵在於，進一步包括 與所述信號處理模塊相互連接的離線分析模塊，用於進行離線分析，對所述信號處理模塊進行參數設置，控制信號處理模塊調用所述存儲及報表生成模塊存儲的測點處聲壓信號進行客觀音質參量的計算。
6.根據權利要求1所述的一種廳堂客觀音質參量測量系統，其特徵在於，進一步包括 與所述信號處理模塊相互連接的顯示模塊，用於顯示信號發射模塊所設置的參數，顯示信號採集模塊所接收的測點處聲壓信號，顯示通過信號處理模塊計算得出的所述客觀音質參量，以及顯示自動生成的報表。
7.一種廳堂客觀音質參量測量方法，其特徵在於，包括 對信號發射模塊進行參數設置，通過數模轉換卡、功放設備及音箱向廳堂發出音頻掃頻信號； 信號採集模塊通過模數轉換卡、前置放大電路及傳聲器協同工作採集設置在廳堂的測點處聲壓信號； 信號處理模塊根據採集到的所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量。
8.根據權利要求7所述的一種廳堂客觀音質參量測量方法，其特徵在於，進一步包括 存儲所述客觀音質參量並自動生成報表。
9.根據權利要求7所述的一種廳堂客觀音質參量測量方法，其特徵在於，進一步包括通過顯示·模塊顯示信號發射模塊所設置的參數，顯示信號採集模塊所接收的測點處聲壓信號，顯示通過信號處理模塊計算得出的所述客觀音質參量，以及顯示自動生成的報表。
全文摘要
本發明公開了一種廳堂客觀音質參量測量系統，其中包括信號發射模塊，用於通過數模轉換卡、功放設備及音箱向廳堂發出音頻掃頻信號；信號採集模塊，用於通過模數轉換卡、前置放大電路及傳聲器協同工作採集設置在廳堂的測點處聲壓信號；以及信號處理模塊，用於接收並根據所述測點處聲壓信號，計算客觀音質參量。本發明還公開一種廳堂客觀音質參量測量方法。本發明測量過程自動化，數據採集、處理分析一體化，速度快，精度高，重複性好。
文檔編號G10L25/60GK103050127SQ20121046958
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者劉海生, 楊春莊, 李文婷, 陳婧, 田超峰 申請人:上海英波聲學工程技術有限公司