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厅堂客观音质参量作为描述厅堂声场特性的客观物理量,一直是音质评价
和研究领域的重要内容。随着厅堂音质研究的发展,为进一步揭示了主观音质
和客观声场物理特性之间的关系,人们不断提出各种新的音质参量。客观音质
参量也从最初的以反映室内声场中的能量一时间关系,发展到当今的能量一时
间一空间关系。特别是六十年代末以来,随着“空间感”这一新参量的提出,
针对厅堂中反射声空间分布特性进行了大量的研究,并且提出了相应的客观参
量如:侧向反射因子(LF)、内耳相关系数(IACC)等。这些参量对厅堂中声场特
性的研究更加深入,同时也使厅堂音质的评价体系更加完整。目前对于空间感
的研究虽然还不成熟,主客观参量之间的关系还有待进一步明确,如有人提出
用前后声能比(FBR)以及左右声能比(LRR)来描述空间感的分量LEV(包围感),但
这些研究表明室内声场中反射声的空间分布是厅堂音质的重要特性。由于厅堂
中反射声的能量—时间—空间分布较传统的音质参量所需的声场信息更加丰
富,对室内音质的测量技术提出了更高的要求。大多数音质参量如:混响时间、
响度、明晰度等均可通过传统的单通道测量方法得到,而空间感音质参量由于
涉及反射声的方向信息,所以传统的音质测试方法无法满足要求。虽然侧向反
射因子(LF)中也考虑了不同反射声方向的因素,但该参量并不能反映各反射声
的方向。本论文在双通道声信号测量技术的基础上,提出采用多传声器测量房
间中早期反射声方向分布的两种方法—时差法和声强法,并从理论上分析了各
种方法所产生的测量误差及参数设置如:信号采样率、传声器布置、频带宽度
等对测试结果的影响。
在时差法测量中通过各传声器接收信号的时差分析确定反射声的入射方
向。为减小由于反射声在时域上重叠所产生的误差,提高时域分辨率和测量精
度,本文提出了通过各接收通道信号的互相关分析确定反射声时差的方法,并
采用信号的相干系数判断测量的可靠性。在声强法测量中,根掘双传声器声强
矢量的测试原理,采用不在同一平面上的任意四传声器测量各方向上的声强矢
量,经合成后得到接收位置上各时间段内反射声的能量-方向分布。该方法由
于对传声器的布置位置无严格要求,因而更加适用于实际房间中的测量并可减
小由于传声器布置所产生的测量误差。论文还提出了一种运用两个全指向性传
声器模拟"8"字形指向性测量侧向反射因子(LF)的新方法。论文中根据上述方法
设计了用于测量房间中早期反射声方向分布及侧向反射声因子的实际测量系
统,通过消声室中的实验对比其可靠性得到了验证并用于实际房间中的测量。
实际房间中由于早期反射声在时域上的分布密度相对较小,运用本论文中
提出的方法可得到较为可靠的测试结果,但对于后期反射声由于密度大,在时
域上可分辩范围内重叠的概率大大增加,因而测量精度也随之降低。所以如何
进一步提高反射声之间的分辨率还有待于深入的研究。
关键词:"8"字形指向性,侧向反射因子,时差,声强,早期反射声方向分布