用PC機測量聲室混響時間T60的一種方法

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第 37卷 第 2期 內蒙古師范大學學報 (自然科學漢文版) VO1．37No．2

2008年 3月 JournalofInnerMongoliaNormalUniversity (NaturalScienceEdition) M ar．2008

用 PC機測量聲室混晌時間T6o的一種方法

李改梅 ，田振清，李建宇

(內蒙古師范大學 傳媒學院，內蒙古 呼和浩特 010022)

摘 要 ：混響時間是評價聲室的基本參量 ．在分析測量原理的基礎上 ，導出通過測量混響聲峰值點電壓來估

算混響時間 的近似式，設計了由PC機通過 8255芯片控制的測量系統，重點介紹了利用AD574芯片雙極性

特性設計的數據采集電路．對測量數據的分析表明，測量結果可以滿足一般聲室測量 的要求．

關鍵詞：混響時間；測量方法；A／D采集 電路

中圖分類號 ：O422．2 文獻標識碼 ：A 文章編號 ：1001—8735(2OO8)O2一O2O2一O3

目前，國內外對聲室混響時間的測試都采用專用混響時間測試儀，但專用混響時間測量儀價格 昂貴，所

以在多數情況下 ，一般的聲學用房都未經專門測試 ，只憑主觀感覺評價．本文提出一種用 PC機測量聲室 (如

錄音室 、演播室、多媒體機房)混響時間T6。的一種方法，實踐表明，該方法簡便易行，測量結果可以滿足一般

聲室測量的要求．

1 測量原理

1．1 混響時間

混響時間是指聲源停止發聲到室 內的聲能密度下 降 60dB所

需的時間．通過分析室 內聲場的建立 、穩定和衰減過程可知，聲場

在室 內達到穩態后 ，聲源停止發聲 ，室 內聲場不會立即消失 ，而是

從穩態開始逐漸衰減，衰減聲壓波形類似阻尼振蕩．聲能量密度衰

減曲線呈指數 曲線狀 ，如將聲能量密度換算成聲壓級 ，指數 曲線將

變成直線 ，如圖 1所示．理論上混響時間定義為聲源停止發聲后 ，

室 內聲波聲壓級 L 衰減60dB所需的時間，記為 T6。L1]．

T6。與聲室內聲源功率無關 ，即無論穩態 時室 內聲 能密度多

圖 1 聲室混響時間的測量原理

大，對同一聲室，其測點聲壓級衰減 60dB所經歷的時間總是相同

的．圖 l中曲線上端為穩態時刻的聲壓級 (L。)，下端為背景聲壓級 ( )，直線為衰減過程．在直線上任取兩點

(tlL-)，(z，L )，通過計算衰減曲線的斜率可以求 出混響時間．因為 6O一 一 ，所 以

T60= (2一 1) — ． (1)

／-,pl —‘— ／-'p2

1．2 測量方法

傳聲器的聲電轉換公式Ⅲ 為L 一201g ，其中L 為拾音點處聲波 的聲壓級 ，U為聲壓級L，的聲波

對應的轉換電壓有效值 ，S為傳聲器的靈敏度 ，Pr為參考聲壓．在實際測量中，傳聲器的輸出電壓Uo由有效

值 己，和固有噪聲 己，組成 ，所 以聲電轉換公式可寫為L 一20lg ．

設 己，-， 分別為t-，tz時刻聲壓級為 L。，L 的聲波對應的輸出(即測量)電壓值，則

收稿 日期 ；2007—04—26

基金項 目；’內蒙古師范大學科研基金項 目(TSO0117)

作者簡介，李改梅(1966一)，女，內蒙古呼和浩特市人 ，內蒙古師范大學剮教授 ，主要從事教育信息處理研究

．

總結

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