厅堂客观音质参量测量系统和方法

专利名称：厅堂客观音质参量测量系统和方法
技术领域：
本发明涉及建筑声学测量技术领域，尤其涉及一种厅堂客观音质参量测量系统和方法。
背景技术：
厅堂客观音质参量的作用是描述厅堂音质。厅堂客观音质参量的测量是音乐厅、剧院、会议厅、体育馆等各类厅堂音质验收工作的的重要依据。所有的客观音质参量都可以从室内脉冲响应中得到，因此准确测量脉冲响应是测量客观音质参量的关键技术。目前国内的音质参量测量设备所应用的脉冲响应基本上都是自然声脉冲响应，如电火花、鞭炮等，具有频谱不平直、重复性差、信噪比低等缺点，造成音质参量测量结果不稳定、效率低的后果O

发明内容
为解决现有音质参量测量采用自然声脉冲响应，导致的测量结果不稳定、效率低的问题，本发明采用如下技术方案本发明提供一种厅堂客观音质参量测量系统，其包括信号发射模块，用于通过数模转换卡、功放设备及音箱协同工作向厅堂发出音频扫频信号；信号采集模块，用于通过模数转换卡、前置放大电路及传声器协同工作采集设置在厅堂的测点处声压信号；信号处理模块，用于接收并根据所述测点处声压信号，计算客观音质参量。较佳地，所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其进一步包括与所述信号处理模块连接的存储及报表生成模块，用于存储根据所述信号采集模块接收的所述测点处声压信号通过所述信号处理模块的计算结果并自动生成报表。较佳地，所述信号处理模块包括声压脉冲响应生成模块，用于根据所述测点处声压信号，计算并生成声压脉冲响应信号；能量脉冲响应生成模块，用于根据所述测点处声压脉冲响应信号，计算并生成能量脉冲响应信号；信号降噪模块，用于对所述测点处能量脉冲响应信号进行降噪处理；信号截断与滤波模块，用于对所述测点处能量脉冲响应信号进行截断与滤波；客观音质参量计算模块，用于根据经过信号降噪模块和信号截断与滤波模块处理过的信号，计算并得到客观音质参量；较佳地，所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其进一步包括与所述信号处理模块相互连接的实时测量模块，用于进行现场测量，对所述信号处理模块进行参数设置，控制信号处理模块实时进行客观音质参量的计算。
较佳地，所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其进一步包括与所述信号处理模块相互连接的离线分析模块，用于进行离线分析，对所述信号处理模块进行参数设置，控制信号处理模块调用所述存储及报表生成模块存储的测点处声压信号进行客观音质参量的计算。较佳地，所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其进一步包括与所述信号处理模块相互连接的显示模块，用于显示信号发射模块所设置的参数，显示信号采集模块所接收的测点处声压信号，显示通过信号处理模块计算得出的所述客观音质参量，以及显示自动生成的报表。本发明还提供一种厅堂客观音质参量测量方法，其包括对信号发射模块进行参数设置，通过数模转换卡、功放设备及音箱协同工作向厅堂发出音频扫频信号；信号采集模块通过模数转换卡、前置放大电路及传声器协同工作采集设置在厅堂的测点处声压信号；信号处理模块根据采集到的所述测点处声压信号，计算客观音质参量。较佳地，所述的一种厅堂客观音质参量测量方法，其进一步包括存储所述客观音质参量并自动生成报表。较佳地，所述的一种厅堂客观音质参量测量方法，其进一步包括通过显示模块显示信号发射模块所设置的参数，显示信号采集模块所接收的测点处声压信号，显示通过信号处理模块计算得出的所述客观音质参量，以及显示自动生成的 艮表。上述一种厅堂客观音质参量测量系统和方法通过信号发射模块发出音频扫频信号，信号采集模块采集设置在厅堂的测点处声压信号，信号处理模块根据所述测点处声压信号，计算客观音质参量，测量过程自动化，数据采集、处理分析一体化，速度快，精度高，重复性好，可现场生成报告，可有效用于厅堂客观音质参量的实时测量。


图1为本发明一种厅堂客观音质参量测量系统的实施例模块示意图。图2为图1所述信号处理模块的实施例示意图。图3为本发明一种厅堂客观音质参量测量方法的流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。请参阅图1，其是本发明一种厅堂客观音质参量测量系统的实施例模块示意图。本发明提供一种厅堂客观音质参量测量系统，其包括信号发射模块11，信号采集模块12，信号处理模块13，存储及报表生成模块14，实时测量模块15，离线分析模块16，以及显示模块17。其中，信号采集模 块12，信号处理模块13，存储及报表生成模块14依次连接。实时测量模块15，离线分析模块16，以及显示模块17分别与信号处理模块13相互连接。信号发射模块11，用于通过数模转换卡、功放设备及音箱协同工作向厅堂发出音频扫频信号。信号采集模块12，用于通过模数转换卡、前置放大电路及传声器协同工作采集设置在厅堂的测点处声压信号。信号处理模块13，用于接收并根据所述测点处声压信号，计算客观音质参量。存储及报表生成模块14，用于存储根据所述信号采集模块接收的所述测点处声压信号通过所述信号处理模块的计算结果并自动生成报表。实时测量模块15，用于进行现场测量，对所述信号处理模块13进行参数设置，控制信号处理模块13实时进行客观音质参量的计算。实时测量模块15控制信号处理模块13进行实时测量时，选择信号采集通道、信号输出通道，并输入如下参数发射信号时长、采集信号时长、采样频率、信号幅值、扫频信号起始和截止频率。音质参量包括混响时间T60、早期衰变时间EDT、清晰度因子C50和C80、明晰度因子D50、D80、舞台支持度因子ST1、侧向反射分量LE、双耳相关系数IACC，测量时可分别选择执行或不执行，计算各类音质参量时可分别选择倍频程或1/3倍频 程处理数据，并输入截断起始和截止时间、脉冲到达时刻判据。离线分析模块16，用于进行离线分析，对所述信号处理模块13进行参数设置，控制信号处理模块13调用所述存储及报表生成模块14存储的测点处声压信号进行客观音质参量的计算。离线分析模块16控制信号处理模块13进行离线分析时需要导入已被存储在存储及报表生成模块14的声压脉冲响应信号文件，以及输入脉冲响应截断起始和截止时间、脉冲到达时刻判据。显示模块17，用于接收并显示信号发射模块所设置的参数，显示信号采集模块所接收的测点处声压信号，显示通过信号处理模块计算得出的所述客观音质参量，以及显示自动生成的报表。其中，显示模块17包括信号发射模块的参数设置面板，脉冲响应曲线面板，RT60 曲线面板，EDT 曲线面板，以及 RT60/EDT/C50/C80/D50/D80/STI/LE/IACC 数据总表面板。脉冲响应曲线面板显示采集的声压信号图和脉冲响应图；RT60曲线面板显示倍频程声压级衰减曲线及其相应的拟合曲线，中心频率分别为63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz，显示1/3倍频程声压级衰减曲线及其相应的拟合曲线，中心频率分别为 63Hz、80Hz、100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz、2500Hz、3150Hz、4000Hz、5000Hz、6300Hz、8000Hz ；EDT曲线面板显示倍频程声压级衰减曲线及相应的拟合曲线，中心频率分别为63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz ；RT60/EDT/C50/C80/D50/D80/STI/LE/IACC数据总表面板显示RT60/EDT/C50/C80/D50/D80/ST1/LE/IACC在倍频程或1/3倍频程的数据计算结果。存储及报表生成模板14进一步包括音质参量报表编辑面板。在音质参量报表编辑面板输入测试报告标题、委托单位、项目负责、联系电话、通信地址、邮政编码、测试单位、测试者、测试时间、项目简介等内容。请参阅图2,其是图1所述彳目号处理模块13的实施例不意图。所述信号处理模块13包括声压脉冲响应生成模块131,能量脉冲响应生成模块132，信号降噪模块133，信号截断与滤波模块134，以及客观音质参量计算模块135。其中，声压脉冲响应生成模块131，用于根据所述测点处声压信号，计算并生成声压脉冲响应信号，可以存储于存储及报表生成模块14。能量脉冲响应生成模块132，用于根据所述测点处声压脉冲响应信号，计算并生成能量脉冲响应信号。信号降噪模块133，用于对所述测点处能量脉冲响应信号进行降噪处理。信号截断与滤波模块134，用于对所述测点处能量脉冲响应信号进行截断与滤波。客观音质参量计算模块135，用于根据经过信号降噪模块133和信号截断与滤波模块134处理过的信号，计算并得到客观音质参量。请参阅图3，其是本发明一种厅堂客观音质参量测量方法的流程示意图。本发明提供一种厅堂客观音质参量测量方法，其包括以下步骤步骤S1、对信号发射模块进行参数设置，通过数模转换卡、功放设备及音箱协同工作向厅堂发出音频扫频信号；步骤S2、信号采集模块通过模数转换卡、前置放大电路及传声器协同工作采集设置在厅堂的测点处声压信号；步骤S3、信号处理模块根据采集到的所述测点处声压信号，计算客观音质参量；步骤S4、存储所述客观音质参量并自动生成报表；步骤S5、显示信号发射模块所设置的参数，显示信号采集模块所接收的测点处声压信号，显示通过信号处理模块计算得出的所述客观音质参量，以及显示自动生成的报表。本发明厅堂客观音质参量测量系统和方法，通过信号发射模块11发出音频扫频信号，信号采集模块12采集设置在厅堂的测点处声压信号，信号处理模块13根据所述测点处声压信号，计算客观音质参量，测量过程自动化，数据采集、处理分析一体化，速度快，精度高，重复性好，可现场生成报告，可有效用于客观音质参量的实时测量。本发明采用扫频信号相关法获得声压脉冲响应，具有精度高、速度快、信噪比大、可重复性强的优点，在现场可准确、快速测量各类客观音质参量，为厅堂音质的鉴定及验收提供优良的测量系统和可靠的测量结果。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求
1.一种厅堂客观音质参量测量系统，其特征在于，包括 信号发射模块，用于通过数模转换卡、功放设备及音箱协同工作向厅堂发出音频扫频信号; 信号采集模块，用于通过模数转换卡、前置放大电路及传声器协同工作采集设置在厅堂的测点处声压信号；以及 信号处理模块，用于接收并根据所述测点处声压信号，计算客观音质参量。
2.根据权利要求1所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其特征在于，进一步包括 与所述信号处理模块连接的存储及报表生成模块，用于存储根据所述信号采集模块接收的所述测点处声压信号通过所述信号处理模块的计算结果并自动生成报表。
3.根据权利要求1所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其特征在于，所述信号处理模块包括 声压脉冲响应生成模块，用于根据所述测点处声压信号，计算并生成声压脉冲响应信号; 能量脉冲响应生成模块，用于根据所述测点处声压脉冲响应信号，计算并生成能量脉冲响应信号； 信号降噪模块，用于对所述测点处能量脉冲响应信号进行降噪处理； 信号截断与滤波模块，用于对所述测点处能量脉冲响应信号进行截断与滤波； 客观音质参量计算模块，用于根据经过信号降噪模块和信号截断与滤波模块处理过的信号，计算并得到客观音质参量；
4.根据权利要求1所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其特征在于，进一步包括 与所述信号处理模块相互连接的实时测量模块，用于进行现场测量，对所述信号处理模块进行参数设置，控制信号处理模块实时进行客观音质参量的计算。
5.根据权利要求2所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其特征在于，进一步包括 与所述信号处理模块相互连接的离线分析模块，用于进行离线分析，对所述信号处理模块进行参数设置，控制信号处理模块调用所述存储及报表生成模块存储的测点处声压信号进行客观音质参量的计算。
6.根据权利要求1所述的一种厅堂客观音质参量测量系统，其特征在于，进一步包括 与所述信号处理模块相互连接的显示模块，用于显示信号发射模块所设置的参数，显示信号采集模块所接收的测点处声压信号，显示通过信号处理模块计算得出的所述客观音质参量，以及显示自动生成的报表。
7.一种厅堂客观音质参量测量方法，其特征在于，包括 对信号发射模块进行参数设置，通过数模转换卡、功放设备及音箱向厅堂发出音频扫频信号； 信号采集模块通过模数转换卡、前置放大电路及传声器协同工作采集设置在厅堂的测点处声压信号； 信号处理模块根据采集到的所述测点处声压信号，计算客观音质参量。
8.根据权利要求7所述的一种厅堂客观音质参量测量方法，其特征在于，进一步包括 存储所述客观音质参量并自动生成报表。
9.根据权利要求7所述的一种厅堂客观音质参量测量方法，其特征在于，进一步包括通过显示·模块显示信号发射模块所设置的参数，显示信号采集模块所接收的测点处声压信号，显示通过信号处理模块计算得出的所述客观音质参量，以及显示自动生成的报表。
全文摘要
本发明公开了一种厅堂客观音质参量测量系统，其中包括信号发射模块，用于通过数模转换卡、功放设备及音箱向厅堂发出音频扫频信号；信号采集模块，用于通过模数转换卡、前置放大电路及传声器协同工作采集设置在厅堂的测点处声压信号；以及信号处理模块，用于接收并根据所述测点处声压信号，计算客观音质参量。本发明还公开一种厅堂客观音质参量测量方法。本发明测量过程自动化，数据采集、处理分析一体化，速度快，精度高，重复性好。
文档编号G10L25/60GK103050127SQ20121046958
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者刘海生, 杨春庄, 李文婷, 陈婧, 田超峰 申请人:上海英波声学工程技术有限公司