Vibrofix

Акустические измерения в комнате прослушивания

Комнаты прослушивания, домашние кинотеатры, студии звукозаписи, концертные залы, клубы, спортивные сооружения, конференц-залы и т.п. Звукопоглощающие материалы, акустические диффузоры, басстрапы

Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 30 авг 2010, 15:36

Хочу произвести измерения самых важных параметров, характеризующих акустическую среду в своей музыкальной студии, а именно:
- измерить время реверберации на различных частотах;
- оценить суммарную АЧХ (АС/студия)с учётом влияния комнатных резонансов и граничных эффектов;
- использовать результаты динамических измерений для точной оптимизации местоположения АС и кресла слушателя;
- использовать результаты полученных измерений для оценки качества акустической обработки комнаты прослушивания.
Хотелось бы получить от людей, имеющих в этом деле серьёзный практический опыт рекомендации относительно следующих вопросов:
1.Список необходимого оборудования с указанием их особо важных характеристик, то есть, на что нужно обратить особое внимание при выборе прибора. Само собой, позиции должны быть относительно недорогими, но надёжными в аспекте предполагаемого использования. Также интересует вопрос согласования данного оборудования для работы с ноутбуком;
2.Список наиболее простых, но "адекватных" компьютерных программ, необходимых для осуществления указанных измерений и точной трактовки полученных результатов;
3.Подробное описание методик проведения необходимых измерений с трактовкой полученных результатов.
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Андрей Смирнов » 31 авг 2010, 20:27

1. как минимум необходим ненаправленный измерительный микрофон, но лучше всего конечно иметь спектроанализатор и шумомер 1-го класса :), профессиональная звуковая карта, ноутбук, хорошие кабели и штеккеры
2. как минимум можно пользоваться прогой Room EQ Wizard, которую можно бесплатно скачать в инете, но лучше иметь профессиональную программу типа ETF, Dirac или Easera Pro (стоят денег)
3. методики проведения измерений подробно описаны в мануалах к указанным выше программам и в основном стандарте ISO 3382 Acoustics — Measurement of room acoustic parameters.
А вот интерпретация и трактовка полученных результатов как раз и является основной частью работы инженера-акустика... даже не работы а творческого процесса. Этому невозможно научить, необходимы годы личного практического опыта.
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6989
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 31 авг 2010, 21:47

Андрей, спасибо.
Есть известная поговорка: "не боги горшки обжигают", было бы желание и понимание темы - и всё непременно получится :). Именно поэтому увлечённые люди и общаются друг с другом.
По поводу микрофона, звуковой карты, ноутбука и кабелей - пока, в общем-то, всё более или менее понятно. Нельзя ли поподробнее о спектроанализаторе и шумомере, а именно: общая схема подключений, основные характеристики, назначение отдельных блоков, их согласование, рекомендуемые конкретные модели и примерная стоимость.
В тематической литературе из-за низкой информативности не советуют использовать приборы с третьоктавным разрешением, а рекомендуют, как минимум с 1/10 октавным. Хотелось бы, если можно, более детально.
Если я правильно понял, использование спектроанализатора и шумомера исключает использование микрофона? Тогда, в чём отличие между этими способами измерений и в чём преимущество второго перед первым? Что более подойдёт в моём случае?
По поводу программ: существуют ли приемлемые руссифицированные продукты? И насколько целесообразно использование именно профессиональных программ для проведения перечисленных мной измерений?
А по поводу трактовки - начну вникать в детали после того, как определюсь и приобрету оборудование. Я, конечно, может и не достигну уровня профессионального инженера-акустика, но к этой теме, я думаю, мы не раз ещё вернёмся :D.
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 19 июл 2011, 17:15

Андрей, добрый вечер.
Вопрос по трактовке АЧХ АС/комната. Программа REW 5.0, звуковая карта и вход микрофона откалиброваны, уровень звукового давления в точке измерения (она же является точкой прослушивания) примерно 75 дБ. Для измерения использован свип-тон для широкополосной акустики. Применено 1/3-октавное сглаживание. Уровень выхода -18 дБ.
Используемое оборудование:
- ноут с программой REW 5.0 (Room Equalizer Wizard);
- шумомер Galaxy CM 140 SPL;
- микрофон BeyerDynamic A1;
- звуковая карта Creativ E-MU 0404 USB;

Суть вопроса: какое значение SPL на приведённом мной графике АЧХ и почему следует принять за "нулевой уровень", чтобы корректно оценить высоту пиков и глубину провалов? Под "нулевым" уровнем я подразумеваю линию на графике, которая соответствует "идеальной", то есть, абсолютно плоской АЧХ для этого конкретного случая. Таким образом, всё, что выше её - будет рассматриваться в качестве пиков, а всё, что ниже, соответственно, в виде провалов.
В качестве иллюстрации к поставленному вопросу привожу один и тот же график АЧХ моей КдП с тремя разными, произвольно выбранными "нулевыми" уровнями ).
Что скажете?
Вложения
АЧХ в точке прослушивания.jpg
АЧХ в точке прослушивания.jpg (77.55 Кб) Просмотров: 36725
АЧХ в точке прослушивания 2.jpg
АЧХ в точке прослушивания 2.jpg (77.23 Кб) Просмотров: 36725
АЧХ в точке прослушивания 1.jpg
АЧХ в точке прослушивания 1.jpg (76.42 Кб) Просмотров: 36725
Последний раз редактировалось Dr.Sound 22 июл 2011, 11:37, всего редактировалось 1 раз.
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Hitman » 20 июл 2011, 10:33

Разрешите вклиниться? В RoomEQWizard есть кнопка "SPL Meter", там нужно нажать Calibrate, после чего выставить значение, которое показывает реальный шумомер в точке измерения. Таким образом будет получена отправная точка, относительно которой и проводятся измерения программой. Естественно, с учётом поправки, вносимой при измерении (Level dB FS в окне Start measurement).
Как-то так... Во всяком случае, у меня всё совпадало, когда таким образом начинал. Важно не менять громкость воспроизведения и уровень чувствительности микрофона.

P.S. 5.1 вышел, там начиная с beta версий реализовали ASIO наконец. Для обладателей 0404 это означает возможность выводить цифрой. Это более правильно и интересно, если тракт до оконечного устройства цифровой...
Аватара пользователя
Hitman
 
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 14 мар 2011, 15:29
Откуда: Россия, Саратов

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 20 июл 2011, 14:38

"Вклиниться" не можно, а нужно :) .
Описанная Вами процедура необходима для того, чтобы привести в соответствие показания внутреннего SPL-метра REW к показаниям контрольного внешнего шумомера (он, собственно только для этого и нужен), то есть, для калибровки инструмента REW . Рекомендуемый уровень звукового давления в точке прослушивания 75 дБ. При использовании микрофона выходной уровень (Level dB FS) в окне Start measurement пришлось значительно увеличить до достижения рекомендуемого значения - 18 дБ. (в этом окне при проведения каждого нового измерения выдаётся информация о значении выходного уровня - типа "много"-красным, "мало"-синим или "в пределах нормы"-зелёным). Коррекцию производил с помощью средств управления звуковой карты. Вроде бы всё учёл....
Но какое отношение это имеет к заданному мной вопросу? Уровень в 75дБ. использовать в качестве "нулевого уровня" однозначно нельзя по очевидным причинам.
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Hitman » 20 июл 2011, 20:36

Ok, похоже я облажался.
Тогда так: смотрим в настройках Check levels -- его описание: "Check levels generates a subwoofer or speaker calibration signal at the Sweep Level (the level at which REW generates its measurement sweep...)"
То есть, если опираться на это -- можно посмотреть на шумомере значение тестового сигнала и его взять за эталон. Ну или подогнать под 75, чтобы заморочек меньше было.
Аватара пользователя
Hitman
 
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 14 мар 2011, 15:29
Откуда: Россия, Саратов

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 21 июл 2011, 13:17

Спасибо, согласен, это уже ближе к решению вопроса, сегодня вечером попробую - отпишусь. Поскольку вопрос возник при использовании микрофона, пока думаю, что проблема связана с тем, что первоначальные настройки уровней для шумомера при использовании микрофона пришлось здорово корректировать в сторону увеличения.
А по поводу трактовки ФЧХ что скажете:
Вложения
ФЧХ в точке прослушивания.jpg
ФЧХ в точке прослушивания.jpg (91.29 Кб) Просмотров: 36671
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Hitman » 21 июл 2011, 15:11

Вот если Андрей на этот вопрос ответит — будет роскошно. Я пока не понял суть. Максимально подробно информация изложена в оффлайновом хелпе к REW, в графе "Minumum phase".
Аватара пользователя
Hitman
 
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 14 мар 2011, 15:29
Откуда: Россия, Саратов

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 21 июл 2011, 15:34

Перевёл - суть в общих чертах понятна: ФЧХ - это временная характеристика, сдвиг фазы определяется временной задержкой прибытия отражённых сигналов. Если я правильно понял, чем меньше сдвиг фазы, тем лучше - это и есть, типа "минимальная фаза", то есть, идеальная. С "избыточной фазой" не разобрался. Дальше-больше, сдвиг 0, 90, 180 градусов и т.д., а главное - привязка к графику АЧХ с функциональной трактовкой тоже "?".
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Hitman » 22 июл 2011, 07:46

Ещё, кстати, автор программы недвусмысленно намекает что Impulse response — одно из важнейших измерений. Насколько понял из текста в хелпе, в идеальном случае это будет всплеск в районе 0ms, то есть в момент воспроизведения звука, и больше нигде. То есть, по сути, прямой сигнал от АС к микрофону, без каких-либо отражений. А в реальности — каждый последующий всплеск это отражения от границ помещения. Чем больше поглощение, тем соответствующий всплеск будет меньше по амплитуде.
Прикинув дистанцию отражённого сиглала от АС до микрофона, можно понять к чему пики относятся (пол/потолок/стены) и наглядно увидеть степень поглощения этой поверхностью.

Да, и если на оси Y поставить %FS — будут, насколько я понял, как раз наглядно видно все импуьлсы и их процентное отношение к основному.

Сразу вопрос — кто на память может назвать приемлимую разницу между прямым и отражённым сигналом, при которой можно сказать что первичные отражения не мешают? Я где-то находил, но не вспомню =)
Аватара пользователя
Hitman
 
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 14 мар 2011, 15:29
Откуда: Россия, Саратов

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 22 июл 2011, 10:30

Интересующие Вас данные, касающиеся площадок первых отражений, приводил Андрей Смирнов:""согласно требованиям Dolby, уровень отраженного звука должен быть как минимум на 10 дБ. ниже уровня прямого звука АС", а лучше на 15-20 дБ."
Что касается "нулевого уровня", то я воспользовался советом ArtMaster: "за "нулевой уровень" принято (спекулятивно) принимать такой уровень сигнала, при котором нелинейность +-Х= минимальна. это может быть только 1 цифра на АЧХ" и средним значением SPL внешнего шумомера - результаты, во всяком случае на приведённом мной графике, очень близки +/- 1-1,5 дБ.
Есть такое авторитетное мнение, что ФЧХ в рассматриваемом аспекте является малоинформативной характеристикой.
По поводу Импульсной характеристики - отдельный разговор, планирую его несколько позже, поскольку не думаю, что эта тема уложится в десяток постов...
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Hitman » 22 июл 2011, 11:23

График, кстати, уже в обработанной комнате снят был, или в стандартной жилой, если не секрет?
Аватара пользователя
Hitman
 
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 14 мар 2011, 15:29
Откуда: Россия, Саратов

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 22 июл 2011, 11:59

Помещение под КдП в новом частном одноэтажном доме 5,65 х 3,9 х 3,3 м. Три стены - пустотелый кирпич + штукатурка Rotband, одна - пустотелый кирпич + незадемпфированная (обычная) однослойная ГКЛ конструкция (для эксперимента, по окончании работ будет ГВЛ + гидроизол + ГКЛ + минвата, поскольку за этой стеной находится спальня). Пол: плита перекрытия 23 см. + "черновая" стяжка 5-7 см. + плотный пенополистирол 8 см. + "чистовая" стяжка толщиной 5-6 см. с несколькими крупными произвольными трещинами (из финишного покрытия пока только старый коврик между АС и диванчиком. планируется толстый ламинат). Пол не соприкасается со стенами - щели шириной около 2 см. "забиты" обрезками плотной мин.ваты. Потолок - "голые" плиты перекрытия (в проекте подвесной акустический потолок до высоты 2,9 - 2,95 м. с воздушным зазором над ним около 40 см.).
АС "выставлены" по Скучику/Лихницкому, в зонах первых отражений на боковых стенах "черновики" - 1,2 х 0,6 х 0,1 м. пористые абсорберы плотностью 120 кг./м.куб. с относом около 10 см. Во фронтальных углах - по два таких же устройства в каждом. На тыловой стене - лёгкая шторка, собранная крупными фалдами (для устранения флаттера).
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Андрей Смирнов » 23 июл 2011, 14:02

Dr.Sound,

Как известно, то, что мы слышим в комнате и что воспринимает микрофон, это результат сложной суперпозиции прямого звука АС и отражений от внутренних поверхностей ограждений помещения. Характеристика АЧХ, измеренная в комнате, не имеет никакого отношения к АЧХ из паспортных данных АС.
На характеристике SPL в комнате ВСЕГДА БУДУТ ИМЕТЬ МЕСТО ПИКИ И ПРОВАЛЫ, даже если паспортная АЧХ АС практически линейна!!!
Имеет значение только неравномерность характеристики: разность уровней между экстремумами и величина некоторых пиков относительно некоторого среднего уровня Lm.
Уровень Lm определяется как среднее значение уровней SPL, измеренных в 1/3 октавных полосах с центральными частотами в диапазоне 200 - 4000 Гц (EBU Tech. 3276 – 2nd edition, revised May 2004).

Толерантность АЧХ в референсной комнате прослушивания определяется графиком (см. вложение).
В реальной жилой комнате неравномерность АЧХ, как правило, больше. Но если после проведения акустической отделки неравномерность не превышает значения +/-5 дБ, то я считаю такой результат вполне приемлемым.

Импульсный отклик является важнейшей характеристикой комнаты, это своего рода "акустический паспорт", в котором содержится вся информация об основных акустических параметрах помещения :)
Вложения
Толерантность АЧХ в КДП.JPG
Толерантность АЧХ в КДП.JPG (18.22 Кб) Просмотров: 36595
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6989
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 23 июл 2011, 16:29

Андрей, спасибо.
Вопрос по определению "опорного уровня" на АЧХ снят. С толерантностью, то есть, с допусками неравномерности АЧХ +/- 3 дБ. для КдП и +/- 5 дБ. для жилых комнат тоже, в общем, прояснилось. Насколько я понял, равномерный спад АЧХ 1 дБ. на октаву на ВЧ, начиная с 2 кГц. и выше, является естественным?
Хотя, в общем-то, об отождествлении понятий "АЧХ собственно АС" и "АЧХ АС/КдП" я никогда и нигде не говорил, это само собой разумеющийся факт... :).
И всё-таки, Андрей, если можно, дайте "развёрнутую" трактовку моей АЧХ по всему частотному диапазону (НЧ, СЧ, ВЧ). Субъективно, самая главная проблема: чрезмерно "яркое", граничащее с "жёсткостью" (извиняюсь за оксюморон :D ) звучание в области ВСЧ, особенно сильно проявляющееся при прослушивании насыщенной тяжёлой рок-музыки (самое интересное, что при прослушивании "классики" это является несомненным "плюсом"). Предвидя Ваш естественный вопрос, добавляю во вложение график RT 60 (кстати, каковы "нормативы" для этого измерения?)
С уважением, Виктор.
Вложения
rt 60.jpg
rt 60.jpg (63.36 Кб) Просмотров: 36582
ачх 21.07.2011.jpg
ачх 21.07.2011.jpg (77.57 Кб) Просмотров: 36582
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Андрей Смирнов » 23 июл 2011, 17:58

А что можно сказать о звучании АС по графикам? Ничего!
Характеристика АЧХ вполне приемлемая для бытовых условий.
RT60 характерная для жилых комнат: высокая гулкость на НЧ и СЧ, приемлемая на ВЧ.
Вот и все.

В подобных случаях бОльшее значение имеет структура отражений звука от стен, пола и потолка, чем график SPL.
Жесткость и яркость звучания скорее всего обусловлена недостатком поглощения на СЧ (RT60 более 0,7 с) и влиянием порхающего эха.
Среднее значение RT60 для Вашей комнаты должно иметь значение около 0,3 с. График толерантности частотной зависимости RT60 я неоднократно приводил на форуме.
Более точно ничего сказать по графикам невозможно, это будут предположения от лукавого, надо слушать и смотреть на месте :)
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6989
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 24 июл 2011, 15:10

Спасибо.
График толерантности частотной зависимости RT60, приведённый в одном из Ваших постов имею в своих конспектах :D.
"В подобных случаях бОльшее значение имеет структура отражений звука от стен, пола и потолка, чем график SPL" - насколько я понимаю, речь идёт о трактовке импульсной характеристики? Можно об этом измерении поподробнее?
Честно говоря, из "мануала" к REW 5.0 понятно только то, что это временная характеристика звукового сигнала определённой частоты, содержащая в своём самом начальном фрагменте информацию о прямом звуке, а далее - поведение данного сигнала с учётом влияния помещения. Изменяя длительность "окна" можно анализировать отдельные фрагменты характеристики до момента слияния тестового сигнала с уровнем шума в этом помещении. Кроме того имеется "банк" различных "окон" с какими-то английскими названиями. Общий вид импульсной характеристики на всех частотах даёт график “Waterfalls”, демонстрирующий, как спектр исследуемого сигнала изменяется с течением времени.
Но что делать на практике - я не разобрался :oops:.
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Андрей Смирнов » 24 июл 2011, 17:17

..."В подобных случаях бОльшее значение имеет структура отражений звука от стен, пола и потолка, чем график SPL" - насколько я понимаю, речь идёт о трактовке импульсной характеристики?...

Нет, речь идет именно о структуре ранних отражений и их влиянии на качество звуковой сцены

...Честно говоря, из "мануала" к REW 5.0 понятно только то, что это временная характеристика звукового сигнала определённой частоты, содержащая в своём самом начальном фрагменте информацию о прямом звуке, а далее - поведение данного сигнала с учётом влияния помещения. Изменяя длительность "окна" можно анализировать отдельные фрагменты характеристики до момента слияния тестового сигнала с уровнем шума в этом помещении. Кроме того имеется "банк" различных "окон" с какими-то английскими названиями. Общий вид импульсной характеристики на всех частотах даёт график “Waterfalls”, демонстрирующий, как спектр исследуемого сигнала изменяется с течением времени.
Но что делать на практике - я не разобрался

Гммм... ну скажем, не всё так, вернее всё совсем не так :)
Нельзя говорить о трактовке импульсной характеристики комнаты, т.к. такого параметра не существует.
Я говорил, что Импульсный отклик является важнейшей акустической характеристикой комнаты. На основании различных методов компьютерной обработки импульсного отклика (IR - impulse response) можно получить частотную зависимость RT60, выявить наиболее "вредные" комнатные моды, построить графики Waterfalls и графики зависимости звуковой энергии от времени, определить степень разборчивости речи и многое другое.
Интерпретация полученных результатов является важной частью творческого процесса акустического проектирования.
Самостоятельно разобраться в сабже без базовых теоретических акустических знаний достаточно сложно. Можно попробовать разобраться в вопросе, изучая мануалы к профессиональным измерительным программам, таким как ARTA, Dirac, Easera, частично REW, а также изучая тексты основных акустических стандартов, например, ISO 3382-1:2009, Acoustics — Measurement of room acoustic parameters.
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - поставка звукоизоляционных материалов
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 6989
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Акустические измерения в комнате прослушивания

Сообщение Dr.Sound » 25 июл 2011, 12:18

Ок! Пошёл изучать - попробую разобраться.
Dr.Sound (Doctor-Sound.com.ua)
Аватара пользователя
Dr.Sound
 
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 29 авг 2010, 18:30

След.

Вернуться в Акустика помещений

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1