Дослідження апаратних та програмних методів вимірювання звукових характеристик приміщень.

1. Дослідження апаратних та програмних методів вимірювання звукових характеристик приміщень. Розробив студент гр. 2КІ-09б Куцак В.В. Керівник проектук.т.н., доц. Крупельницький Л.В. НТЦ «Аналогово-цифрові системи» ВНТУ 2013

2. Актуальність В наш час вимірювання звукових характеристик приміщень є важливою ланкою при побудові і експлуатації приміщень, для яких важливі звукові характеристики, наприклад, - студії звукозапису чи концертні зали. Йому приділяється велика увага, адже при побудові наприклад студій звукозапису чи концертних залів а також і інших приміщень, важливим є правильне розподілення звуку, і те як слухач зможе сприймати звуки. Відомі студії звукозапису приділяють велику увагу саме цим процесам, щоб не втрачати репутацію, і покращувати свою роботу.

3. Мета роботи • ознайомлення з теоретичними основами вимірювань; • аналіз вимог до основних характеристик апаратних та програмних методів; • аналіз методів оцінювання параметрів; • вибір апаратного та програмного забезпечення. • вимірювання акустичних параметрів приміщень за допомогою аналізатора параметрів АПЗТ – А3.

4. Огляд властивостей звукових коливань Джереломбудь-якихколивань - звукових, електромагнітних , - єхвиля. Пружніхвилі, якірозповсюджуються в суцільнихсередовищах, називаютьзвуковими. Людина сприймає звукові хвиліз частотами від 16 до 20 000 Гц. До основних характеристик звукових хвиль входять: • швидкість звуку; • розповсюдження звукових хвиль; • інтенсивність звуку.

5. Вимірювання часу реверберації в приміщенні.

6. Залежність інтенсивності звукового сигналу від часу (визначення часу реверберації приміщення)

7. Основні методи оцінювання звукових характеристик приміщень Існують три основні методи оцінювання і вимірювання звукових параметрів приміщень: • ревербераційний; • стаціонарний; • імпульсний.

8. Ревербераційний методвимірює залишкове «післязвуччя» у закритих приміщеннях, яке утворюється внаслідок багатократного відбиття від поверхонь та одночасного поглинання звуковиххвиль. Сама реверберація характеризується проміжком часу (у секундах), протягом якого сила звуку зменшується на 60 дБ. • Стаціонарний метод дозволяє зробити дослідження звукових процесів і знайтипросторовіакустичні характеристики приміщення,визначитичастотну характеристику звукопередачі, форму приміщення, розташуваннявідбиваючихізвукопоглинальнихматеріалів, місцезнаходженняджерела звуку ійого характеристику спрямованості. • Імпульсний метод охоплює усі чинники, що впливають на акустичні умови. Цей метод аналізує осцилограмузатухаючого звукового імпульсу, івизначаєпослідовність приходу в точку спостереженняокремихвіддзеркалень, щойдутьвідрізнихповерхоньприміщення.

9. Визначення часу реверберації Процес загасання звукової енергії в приміщенні після припинення у момент дії звукового імпульсу відбувається по експоненціальній і триває впродовж часу , яка називається часом реверберації або відгомону. Визначається як час, протягомякогоінтенсивністьспадає до рівня 0,001 відпочаткової. Також оцінюють акустичне відношення реверберації – відношення інтенсивності відбитої і прямої звукової хвилі.

10. Вимірювання звукових і акустичних параметрів приміщень за допомогою аналізатора параметрів АПЗТ – А3. Зовнішній та внутрішній вигляд АПЗТ – А3

11. Основна схема вимірювань за допомогою АПЗТ-А3 • Універсальність даного приладу дозволяє при вимірюванні параметрів звукових трактів замінити одним АПЗТ- А3 більше 15 «класичних» вимірювальних приладів. • 24-розрядні АЦП і ЦАП, вбудовані в АПЗТ-А3, підтримуються операційними системами MS Windows XP/7 як стандартні аудіо-пристрої USB. Це дозволяє використовувати АПЗТ-А3 як високоякісну зовнішню звукову карту. • Професійно виконане узгодження з іншими студійними звуковими пристроями та нормовані рівні сигналів на симетричних аналогових входах і виходах .

12. Схема апаратної частини АПЗТ – А3

13. Структурна схема АПЗТ-А3, складаєтьсяз каналу для генерування сигналу ідвохвимірювальнихканалів (А, В). • Для вимірювання акустичних параметрів приміщень до виходу ЦАП необхідно підключити підсилювач з гучномовцем. А до входу АЦП – мікрофон з підсилювачем. • Основним методом аналізу сигналів у АПЗТ-А3 є аналіз спектрів, одержуваних швидким перетворенням Фур'є (ШПФ) з попереднім зважуванням віконних функцій. • При вимірюванні часу реверберації необхідно досліджувати рівень сигналу залежно від часу.

14. Аналіз можливостей програмного забезпечення АПЗТ-А3 ADDATEST • Програмне забезпечення АПЗТ-А3 ADDATEST орієнтоване на середовище MS Windows XP/7 і містить вікно управління входом і виходом, вікно управління режимами генератора і вимірювача з табличним представленням результатів і вікно графічної візуалізації форми сигналу, спектру, АЧХ.

15. В програмі ADDATEST АПЗТ-А3 доступні наступні режими вимірів: • форма сигналу • моногармонічний комплекс • двогармонійний комплекс • рівні шумів • амплітудно-частотна характеристика • АЧХ на імпульсоподібному сигналі (ІПС) • груповий час запізнювання на ІПС • Для вимірювання акустичних параметрів приміщень необхідно розробити нові алгоритми у відповідності до матеріалів даної роботи.

16. Формування та генерація тестових сигналів для вимірювання часу реверберації на різних частотах

17. Висновки Зроблено аналіз акустичних параметрів звукових хвиль і параметрів їх розповсюдження в приміщеннях. Проаналізовані методи вимірювання звукових параметрів приміщень Розглянуто можливість створення власного алгоритму і програми для вимірювання за допомого аналізатора звукових трактів АПЗТ – А3 Сформульовані вимоги до інтерфейсу користувача

18. Дякую за увагу