一般室内环境音箱频响测量原理简介

fqj007

长期以来，一旦提到这个音箱测量，不管是专业的从业人员也好，普通的爱好者也好，很多人都会第一时间的反应就是消音室（无响室），只要不是消音室里面出来的数据他们都不认。那为什么要消音室呢？我们就从消音室的作用说起。消音室无非两个作用：第一就是隔绝外界的噪音，所以一般消音室的墙壁都做得很厚，而且使用各种隔音材料和结构来做。第二个作用是吸收回音，声源发出的声音碰撞到墙壁天花地面后都给吸收掉，所以消音室里面会看到六个面都布满了密密麻麻的三角形的尖劈，而这些尖劈就是用吸音系数很高的吸音材料来做的，而尖劈尺寸的大小决定了能够吸收低频的频率有多低，尖劈的尺寸不可能无限大，所以一般消音室低频的有限范围也不会太低，低频下限能够一次性测准50-60HZ已经算不错了。
  
外界噪音没了，回音也没了，剩下的只有声源的直达声，那测出来的数据固然是准了，那么我们业余条件没有消音室的情况下又有没有可能测得准呢？那我们要从广义的角度来理解上面所说的消音室的两个作用。首先这个隔绝噪音，其实噪音是没把法绝对根除的，消音室也有灯、通风设备这些，实际内部的本底噪音一般也有10-20db，从这里看出隔绝噪音的本质就是把噪音降低到远远低于声源的声压水平，那下面来看看如果在一般室内环境又是什么情况呢？
  
从上表看出室内环境噪音对总声压的影响微乎其微，为普通环境下测量频响曲线提供了可能性。
（随带说一句，室内这种噪音水平测量频响曲线是没问题的，但测量失真的话是不够低的，测量一个0.1%的失真，失真信号比声源信号低60db，如果声源信号只有95db，失真信号就是35db，那已经比很多安静室内的噪音还要低了，环境噪音基本掩盖了失真信号，所以已经测不准了，不能作为绝对值来读数，只能勉强做个趋势的参考）

噪音的问题解决了，其实也不是解决而是自动屏蔽了。那回音（反射的声音）怎么解决？消音室里把回音吸收掉，无非就是不让回音进入到麦克风里面，让系统分析的信号时不包含反射，我们就从“分析的信号不包含反射”这一点出发去找办法。
我们先来看一张图
  
假设一个音箱架在一个房间的中间，房间的高度是3米，音箱的高度在1.5米，测量麦克风离音箱1米，我们来算一下
  
声源声音发出从最近的一个反射面反射回来的声音需要走3.16米，比直达的声音多走2.16米，用音速换算过来，反射声要比直达声晚到了6.3ms，也就是说在录到的这一段信号在6.3ms以前的全是直达声，反射声之后才进来，那就得到下面这样一个信号：
  

前面这一个是直达声的信号，后面的这一点小信号是反射的声音，这里引入一个时间窗的概念，虽然信号是全部都录进来了，但利用时间窗只让系统分析这6.3ms之前的这段信号，那就可以把反射的干扰排除掉了。消音室是不让反射进来，业余测量是让它进来了再切掉，最终达到异曲同工的效果。
看到这里相信大家已经对业余测量的可行性有了信心，事实上今天的这种业余测量其频响曲线的精度已经非常接近消音室里面测量的结果。人们不是经常说一个音箱的频响在-+3db以内就够了吗？那现在用一个-+1db以内的测量结果去设计箱子那绝对是够了，至于最终要将箱子的频响曲线设计成什么样子就要看设计师自己去把握了。

   上面提到的时间窗其实是一把双刃剑，时间窗短了，可以把反射切得更干净，但对于低频的频率，譬如160hz，一个波长的周期大概是6ms，时间窗短于6ms那就没把法分析一个完整的160hz或更低频率的信号，所以这时候远场测量的低频段的频率是不准确，我们就要用近场测量了，这个近场测量其实是回到了上面说的第一点，既然不能把噪音和反射降低，那就让直达信号远远高于噪音和反射，信噪比大了时间窗就可以开大来分析低频了

李齐车

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在规范化的消声室内,并指定一米一W的测试条件,个人的观点:它提供了一个喇叭单体和音箱工业化生产的全世界统一,可管理,可比较的标准.但并不是这标准就是准确唯一的,必须的.如空旷的野外,树林,高处的住宅天台同样是很好的测试环境.实际上工作条件极少1米/1W,声音测试的最高境界是当时当地,环境是千变万化,因此仪器的测试结果可以看成是物件精确趋势的参数提供,因此自己玩时无须太着意这消声室,正如楼主说,能准确测试50HZ以下的消声室,厂家也没多个.阻抗曲线测试因不涉及环境,还有测量时听到的连贯声音,对测试数据同样可作分析参考,个人观点,作交流.

音乐思想家

HiFi diy这套东西简直就是神物，我曾经也买了这套套件，以70元来说实在是太超值了,我当时用来测量DIY的惠威箱子，得出来的频响曲线和听感完全一样。

laoniutou

fqj007

李齐车 发表于 2015-7-22 23:40
在规范化的消声室内,并指定一米一W的测试条件,个人的观点:它提供了一个喇叭单体和音箱工业化生产的全世界统 ...

是的，仅测频响和阻抗，消音室是充分但不必要的。只是很少有人会将这个道理总结出来