使用 UMIK-1 和 REW 進行揚聲器測量

在使用REW的應(yīng)用筆記UMIK-1設(shè)置進行室內(nèi)測量的基礎(chǔ)知識后，您可能希望執(zhí)行一些更高級的測量。在本應(yīng)用說明中，我們將解釋一些有助于有源揚聲器設(shè)計的技術(shù)。我們假設(shè)您已經(jīng)啟動并運行了 UMIK-1 和 REW。

您將需要什么

1、一個miniDSP UMIK-1。
2、房間均衡器向?qū)?（REW）。請務(wù)必從下載區(qū)域下載最新版本以獲得 UMIK-1 支持。
3、建議使用帶吊臂的麥克風(fēng)支架進行揚聲器測量。

測量

麥克風(fēng)處于聆聽位置的聲學(xué)測量通常稱為室內(nèi)測量。您正在測量揚聲器（和/或低音炮）和聽音室聲學(xué)的綜合效果。這對于評估房間聲學(xué)很好，但是在進行揚聲器設(shè)計時，您只想測量揚聲器，而不受房間的影響。下圖說明了問題：

來自揚聲器的聲音首先到達麥克風(fēng)，然后從地板反射，然后從天花板反射，然后從側(cè)墻的某個地方反射。這些反射繼續(xù)在房間周圍反彈長達數(shù)百毫秒。這就是我們聽到的，但它很難準(zhǔn)確測量揚聲器！為了說明這一點，以下是在典型的家庭環(huán)境中使用 UMIK-3 和 REW 拍攝的 1 英寸全頻驅(qū)動器的測量結(jié)果：

顯然，如果沒有一點工作，這是相當(dāng)困難的！解決這個問題的一種方法是使用消聲室，這是一個非常大的房間，里面有很多吸聲，所以幾乎沒有反射。我們大多數(shù)人都沒有其中之一。另一種技術(shù)是使用門控測量，其中反射只是從測量中去除。我們可以在 REW 中做到這一點。

首先，讓我們了解我們正在尋找什么。測量是駕駛員在地板和天花板之間的中間距離120厘米處進行的，麥克風(fēng)與駕駛員齊平，距離1米。根據(jù) mehlau.net 的地板反彈計算器，我們預(yù)計第一次反射將在直接信號發(fā)出后4.65毫秒到達麥克風(fēng)。

讓我們看看是否可以在示例測量中看到第一個反射。在 REW 主窗口中，單擊“脈沖”按鈕，然后將鼠標(biāo)懸停在顯示屏上并選擇“%FS”下拉列表（您可能需要調(diào)整圖形限制才能很好地查看脈沖響應(yīng)）：

是的！來了...為了消除這種反射（以及所有后續(xù)反射），我們將在4.4 ms處對信號進行門控，如標(biāo)記所示。轉(zhuǎn)到“工具→IR 窗口”，將“右側(cè)窗口”設(shè)置為 4.4 毫秒，然后單擊“應(yīng)用窗口”。“窗口”是REW用來計算頻率響應(yīng)的時間區(qū)域。顯示屏將更新以顯示新窗口，該窗口將信號減少，使其為零 4.4 毫秒（藍色）：

單擊SPL和相位按鈕現(xiàn)在將顯示門控測量 - 也就是說，從頻率響應(yīng)計算中刪除反射。這是（顯示在疊加屏幕上）綠色：另一種可用于使原始測量圖更有用的技術(shù)是平滑。查看主窗口時，可從“圖形”菜單訪問此功能，或從“疊加”窗口上的“控制”對話框訪問此功能。例如，上圖以紅色顯示具有 1/12 倍頻程平滑（并且沒有門控）的相同測量值。雖然平滑有時可用于提供與門控類似的效果，但此示例表明您必須小心：14 和 17 kHz 處的峰值已被平滑，現(xiàn)在不準(zhǔn)確。

門控確實有局限性。首先，測量的頻率分辨率降低 - IR 窗口對話框顯示此分辨率。此外，不能表示低于約1/（窗口長度）的任何頻率。在 4.4 ms 窗口的情況下，可以正確表示的最低頻率是 1/0.0044 或大約 230 Hz - 圖表上低于此頻率的任何內(nèi)容都必須忽略。因此，這種技術(shù)在高頻下效果最好，根本不能用于低頻測量。

觀察階段

在某些情況下，了解驅(qū)動器的聲學(xué)輸出相位很有用。例如，在尋找分頻器集成不良的原因時，或者在執(zhí)行整體相位校正以獲得線性相位揚聲器時（請參閱重相FIR工具應(yīng)用說明）。要查看測量的相位，請單擊 REW 主窗口中的“相位”復(fù)選框。（或者，轉(zhuǎn)到“疊加”窗口并單擊“階段”按鈕。

在那里，使用“限制”和“控制”對話框來調(diào)整圖形。通常，“展開相位”按鈕將用于刪除相位顯示中的不連續(xù)性，而 +360 和 -360 按鈕可用于將顯示置于可用范圍內(nèi)。這是上述測量的結(jié)果（右側(cè)的相位標(biāo)度已結(jié)束）：

注意：使用默認(rèn)的 500 ms 窗口時，您可能無法獲得干凈的相位讀數(shù)。如果是這樣，請如上所述對測量進行門控以消除反射，顯示屏現(xiàn)在應(yīng)顯示被測驅(qū)動器或揚聲器的正確相位。

低頻測量
如上所述，門控測量僅在較高頻率下相關(guān)，通常高于幾百Hz。即使進行室內(nèi)測量，您也可以通過明智地使用平滑和注意在精神上將房間效果與揚聲器分開來設(shè)計和均衡揚聲器。但是，為了獲得更高的準(zhǔn)確性，您可以使用以下一些技術(shù)：

近場測量。麥克風(fēng)靠近被測驅(qū)動器，從而降低室內(nèi)聲音的相對電平。當(dāng)麥克風(fēng)靠近錐體時，這對低音炮可能有效。對于全范圍測量，響應(yīng)會隨著距離而變化，因此麥克風(fēng)通常需要距離錐體直徑的幾倍。即便如此，內(nèi)閣對反應(yīng)的影響也可能不完全可見。

室外測量。如果在戶外進行測量，房間模式將被取消。不過，盡量減少反射仍然很重要。這可以通過將揚聲器和麥克風(fēng)遠(yuǎn)離任何墻壁或其他大型物體并將它們盡可能遠(yuǎn)離地面來完成。

地平面測量。這通常也在戶外進行，以避免房間模式。麥克風(fēng)直接放置在地面上，因此完全沒有地面反射。實際上，麥克風(fēng)話筒頭離地面仍然很小，因此這種技術(shù)可以使用到幾kHz。