前言。音频技术是一门实践性很强的学科，必须理论紧密联系实际：学习者通过对电声器件、设备器材以及声场的了解，进而深化对电声理论的认识；通过对系统中各单元技术指标的测试和调整，才能正确选择器材，并使整个系统在最佳状态下运行，学会各种电声设备的操作和使用。另一方面，电声节目的编制和软件运用，以及对节目的主观评价更需要通过不断的实践，才能制作出质量上乘的节目来，才能在教育中发挥应有的作用。
本实验教材分为两大部分，第一部分为实验内容，选择了电声系统中的六个典型实验，包括声场的基本测量、电声器材的测试、电声系统的构成与节目制作入门、音质主观评价、音频采集、编辑与合成等，藉以比较全面地培养学习者的实际工作能力。第二部分为电声测量技术及相关内容的参考材料（含附录ι）。该章对电声测量的沿革和发展、电声测量的指标和体系、测量仪器和测量方法都作了概括的介绍，且是将原理和方法集中在电声器件和设备以及声场的共通性指标上，具有综合性、通用性、基础性的特点，以使读者对具体的系统能有规律性的认识，作为实践的理论基础。
《音频技术实验》既是《音频技术》教材的补充和配套，又能独立成篇作基础训练的指导书供学习者使用。
实验一： 声场的基本测量。
实验学时：3学时。
实验类型：综合、设计。
实验要求：必修。
一、实验目的。
1．掌握声场的测量方法；
2．了解常见声场特性；
3．学会使用声级计；
4．掌握室内外两种测量方法；
5．学会有关测量系统的使用；
6．掌握混响时间频率特性的测量的原理、方法；
二、实验内容。
1．声场的测量方法；
2．常见声场特性；
3．声级计的使用；
4．室内外两种测量方法；
5．正确评价测量结果；
6．有关测量系统的使用；
7．混响时间频率特性的测量原理、方法；
8．数据处理及评价。
三、实验原理、方法和手段。
声级计是测量声压级的仪器，利用声级计学会闭室内、室外环境的噪声、常见环境声场的基本测量方法。利用有关仪器测量房间的混响时间的频率特性，并对其进行评价。
1．室内声压分布。
由于实际声学用房不可能是理想扩散的，而且其扩散程度随声源频率变化而变化。因此，室内声压沿测线方向的实测分布与理想分布之间必然存在着差。
异，差异的大小也就反映了该室的实际。
扩散程度。右图表示某一频率时某室声。
压沿测线的测量分布与理想扩散分布的。
比较。图1-1中实线为实测曲线，它反映室内。
各周壁反射面的形状、相对位置总有某。
些规律性，因此声波在室内多次反射的结果就不可能完全随机。
2．室内混响时间及频率特性。
当室内一稳定发声源突然停止发声后，由于壁面的反射，室中业已存在的声音并不会立即消失，而是逐渐地衰减，将这衰减过程称之为混响过程（如图1-2），并定义声压级衰减60db所经历的时间为混响时间（记为t60）
如果闭室是理想扩散的，则混响为(艾润（eyring）公式)
t60=0.161v/[-sln(1-ā)
为室内各反射界面平均吸声系数，由于ā与声波的频率相关，因此艾润公式同时表征着混响时间的频率特性。
目前最常用的方法仍然是实验—声场的直接测量法。测量系统如图1-3示。
3．声级计是测量声压级的一种专门的仪器，它主要由传声器、电路、指（或显）示部分及滤波器等组成。
4．记录某闭室的声级，可用多**计算机来代替声级记录仪，但必须进行必要的定标和修正。
四、实验条件。
声级计 4只（附滤波器） 信号发生器（噪声） 2台测量放大器 4台。
***（或vcd）4台活动pc（声级记录仪）2套数据打印机1台。
五、实验步骤。
1．学会使用声级计。
了解声级计的工作原理及a计权意义。
明确所有旋钮、开关的位置、了解其作用。
会对声级计进行校准调零，了解测量范围、正确地选择量程。
会选择室内外噪声测量位置（如图 1-4），会正确读数。
2．掌握室内外两种测量方法和数据处理。
掌握室内外测量采用等时取样。
掌握室内外测量采用噪声评价法。
会剔除采样时明显的错误测量值。
3．对测量结果作出正确评价。
会按倍频程将测量值标注在噪声评价曲线上，确定噪声n值。
将测量结果与iso标准比较，能正确给予评价。
4．学会有关测量系统的使用（系统框图：图 1-5）
清楚噪声发生器，测量放大器、滤波器、电平记录仪（计算机+软件）的功能，并了解各种测量仪器的作用。
会对各种测量仪器校准，调零。
会按频率（倍频程）选择各仪器的量程。
根据测试原理能正确合理地连接各仪器。
能根据测试精度对记录数据进行合理地调整。
能判断扬声器连续工作时的稳定声场。
5．掌握混响时间频率特性的测量的原理、方法。
通过实验进一步理解混响时间的概念。
了解混响时间的测量方法。
图 1-66．数据处理及评价。
能对各测试值进行正确的读取和记录。
会将各测试值进行准确地运算。
能在坐标纸上，较准确的画出该室的混响时间频率特性折线图，并打印**。
能将测得的结果与“录音室推荐最佳混响时间”进行比较，作出相应的评价。
六、思考题。
1. 请说明声级计使用中a计权的意义。
2. 请分析所测的室内声场声压级分布不均匀的原因。
七、实验报告。
填写实验报告中的**，并处理相关数据。
1．室内声场分布。
2．室外环境声场。
3．绘出室内的混响时间曲线图。
4．对声场作简单评价。
八、其它说明。
注意室外声的干扰和避免室内的偶发声的出现。
实验二电声器件性能的测试。
实验学时：3
实验类型：综合。
实验要求：必修。
一、实验目的。
1．掌握传声器的灵敏度、频率响应、指向特性以及扬声器阻抗特性、频率响应、指向特性的基本测量方法。
2．学会就被测指标对试样进行评价。
二、实验内容。
1．学会传声器的灵敏度、频率响应、指向特性以及扬声器阻抗特性、频率响应、指向特性的基本测量方法。
2．学会就被测指标对试样进行评价。
三、实验原理、方法和手段。
1．传声器的性能测试。
1）传声器自由声场灵敏度的测量。
传声器灵敏度是用来表示传声器的声-电转换效率的一个技术指标。其定义为：在自由声场中，当向传声器施加一个声压为1pa(帕)做声信号时，传声器的开路输出电压(单位是mv)即为该传声器的灵敏度，单位是mv/pa(毫伏/帕)。
实验中常采用比较法和替代法两种方法来测量。
下图为比较法测量传声器自由灵敏度的实验框图。图2-1中，消声室可用三维线度均大于2米的消声箱代替，标准传声器与被测传声器对称地置于声源参考轴两轴（间距大约10cm，距声源大约为1米）。设标准传声器灵敏度级为msl，实验时测得的开路输出电压为eoc，而被测传声器实验时测得开路输出电压为eoc，则被测传声器的灵敏度级为：
图 2-1比较法测量中，同时放置了两只传声器，由于声波的散射将给测量带来误差，彼此距离越近，误差越大；但若增加距离，两传声器所在点的声压又很难保证一致。为此，可改用“替代法”以消除上述误差。
替代法，即先将标准传声器置于声源参考轴线处，由测量放大器测出其开路电压，然后取出标准传声器，将被测传声器替代置入该点，再由测量放大器读出被测传声器的开路电压。采用替代法时，应保证：①声源声功率输出稳定，②替代点必须准确（两者振膜必须处于同一声面位置）。
2）传声器自由声场频率响应的测量。
自由声场中，传声器灵敏度随入射声波频率变化而变化的曲线称为传声器自由场频率响应。通常入射声波沿着传声器参考轴方向，即0°入射。
测量传声器自由声场频率响应的原理框图如图示。可以用比较法或替代法进行。
3）传声器的指向性频率特性测量。
由扬声器产生信号（纯音或白噪声），保持强度不变，改变传声器方向，以不同入射角(每隔15o)入射时，测得的一组传声器自由声场频率响应曲线称为它的频率指向特性。
2．扬声器的性能测试。
1）扬声器灵敏度的测量。
在自由声场中，馈给扬声器1w功率的信号（在额定的频率范围内），扬声器轴向lm处产生的声压级，就是该扬声器的额定特性灵敏度，单位用db表示。
2）扬声器的声压频率响应曲线测量。
自由声场中，当馈给扬声器恒定电压时，其参考轴上某点（远场区）辐射声压随声频变化的曲线称为该扬声器的声压频率响应曲线。
3）扬声器的指向特性的测量。
扬声器以不同发射角(每隔15o)发声时。测得的一组扬声器自由声场频率响应曲线称为它的频率指向特性。
四、实验条件。
心型传声器 8字型传声器大振幅传声器界面传声器。
强指向传声器标准传声器话筒（测量）放大器。
高灵敏度传声器声级计号筒扬声器专业音箱（号筒）
数据打印机信号（噪声）发生器扬声器性能测试仪。
五、实验步骤。
1． 认识音频信号发生器，测量放大器的各旋钮、开关的作用，电平记录（pc+软件）的构成原理及软件的操作方法。
2． 传声器自由声场灵敏度的测量。
采用比较法及替代法进行，3． 传声器的频率特性。
4． 传声器的灵敏度的测量。
5． 扬声器指向性测量。
6． 扬声器的频率响应测量。
六、思考题。
1.请说明测量系统中为何要对系统预先定标。
2.请说明传声器指向特性在实际应用中的指导意义。
七、实验报告。
列表记录测量数据，分析数据，并画出曲线。
比较法测量传声器自由场灵敏度。
测量条件。替代法测量传声器自由场灵敏度。
测量条件。利用下列公式计算出被测传声器的灵敏度。
传声器自由声场频率响应的测量。
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