国家标准 GB/T4959一2011 代替GB/T49591995 厅堂扩声特性测量方法 Methodsofmeasurementforthecharacteristicsof soundreinforeementinauditoria 2011-10-31发布 2012-02-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T4959一2011 目次前言范围规范性引用文件术语和定义测量条件测量仪器 5.1总则 ;.2声频信号发生器 5.3噪声信号发生器 5.！限幅器 5.5测试功率放大器 5.测试传声器 5.了测量放大器 5.81/3倍频程带通滤波器 5.9声级记录仪声级计声频频谱仪示波器 ,.13声频电压表" 5.1！测试声源瓦.15模拟节目信号 S.1 语言传输指数仪. .17 分析精度及性能符合要求的电脑软件 5. 测量方法 6.1扩声特性测量方法 6,2同扩声特性有关的测量项目 1 与语言可懂度有关的测量项目 6 3 15 测量报告 20 附录A规范性附录各测点或各频带声压算术平均的计算方法附录B规范性附录最大声压级几种测量量值的转换 21 2: 附录c规范性附录)语言传输指数(STI)法的精度和限制 2: 附录D(资料性附录)房间声学语言传输指数(RAsT)法的精度和限制 25 附录E规范性附录扩声系统语言传输指数(STPA)法的精度和限制 26 附录F资料性附录与可懂度有关的语言传输质量和sTI指数的关系
GB/T495g一2011 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T49591995《厅堂扩声特性测量方法》. 本标准与GB/T49591995相比主要变化如下扩声系统组成部分增加了数字处理器等数字设备(1995年标准的第3章;本标准的3.l) a b)最大声压级以准峰值表示调整为可以用规定峰值因数测试信号的有效值声压级,峰值声压级或准峰值声压级表示(1995年标准的6.1.3;本标准的6.1.4); 增加了“早后期声能比”的测量(见6.1.8); d 增加了“系统总噪声级”的测量见6.1.6); 反射声时间分布测量增加了用MLs信号测量见6.2.2.1); e 术语“RAsT”的名称由“快速语言传输指数”调整为“房间声学语言传输指数”(1995年标准的 f 3.6;本标准的3.16); “RAsT”测量由适用于“有扩声”和“无扩声”调整为只适用于“无扩声”(1995年标准的6.3.1 g 本标准的6.3.3); h增加了适合于“有扩声”的“sTIPA”测量(见6.3.4); 测量仪器部分增加了测试软件(见5.17); i 所有测量线路图调整为测量原理框图(1995年标准的图1一图11;本标准的图1图16); k)增加了“测量报告”编写要求部分(见第7章); 增加了规范性附录“各测点或各频带声压算术平均的计算方法”(见附录A); nm增加了规范性附录“最大声压级几种测量量值的转换”(见附录B); n)增加了规范性附录“语言传输指数(sT)法的精度和限制”(见附录C); o)增加了资料性附录“房间声学语言传输指数(RAsTI)法的精度和限制”见附录D); 增加了规范性附录“扩声系统语言传输指数(STIPA)法的精度和限制"见附录E); p e 增加了资料性附录“与可懂度有关的语言传输质量和sTI指数的关系”(见附录F) 本标准由工业和信息化部提出本标准由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会(Tc/SAC242)归口本标准主要起草单位;电子科技集团公司第三研究所、中广电广播电影电视设计研究院声学设计研究所、演艺设备技术协会本标准参加起草单位;电子技术标准化研究所、科学院声学研究所,北京清华城市规划设计研究院声学设计研究所,北京邮电大学,同济大学、国家大剧院、交响乐团,建筑科学研究院物理所、北京建筑设计研究院、电子音响工业协会专家组,传媒大学传播声学研究所、广州大学声像与灯光技术研究所、广州市迪土普音响科技有限公司本标准的主要起草人:崔广中、徐文学、刘芳、陈建华、陈怀民、骆学聪、隋春立、齐琪,李国棋、王世全、沈豪,马军、林杰,管善群,王季卿、陆宏瑶、石慧斌,李晋奎、王峥、陈金京、彭妙颜本标准于1985年首次发布,1995年第一次修订

GB/T495g一2011 厅堂扩声特性测量方法范围本标准规定了装有扩声系统的厅堂声学特性测量方法本标准适用于装有扩声系统的各类厅堂如剧院、多功能厅、会议厅、体育馆等及其他类似场所)的声学特性测量体育场的声学特性测量也可参照规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T324l一2010电声学倍频程和分数倍频程滤波器 GB/T3785(所有部分电声学声级计 GB/T6278模拟节目信号(GB/T6278一1986,eqvIEc60268-le;1982) GB/T940一1988传声器测量方法(eqIBc60288-4,1972) GB/T15508一1995声学语言清晰度测试方法 GB76厅堂混响时间测量规范 s/T107241996测试电容传声器通用技术条件术语和定义下列术语和定义适用于本文件 1 3. 扩声系统soundreinforcementsystem 扩声系统包括系统中的设备和声场环境主要过程为;将声源信号转换为电信号，经放大,处理传输,再还原于所服务的声场环境;主要组成部分包括;传声器、声源设备、调音台、信号处理器、声频功率放大器和扬声器系统等 3. 2 声反馈acoustiealfeelbaek 扩声系统中的扬声器系统放出的部分声能反馈到传声器的效应 3.3 最高可用增益maximumavailablegainm 扩声系统在所属厅堂内产生声反馈临界状态时的增益减去6dB 3 传声增益transmission ain 扩声系统在最高可用增益时,厅堂内各测量点稳态声压级平均值与扩声系统传声器处稳态声压级的差值注;单位为分贝(dB).
GB/T4959一2011 3.5 最大声压级maximumsoundpressurelevel 扩声系统完成调试后,厅堂内各测量点产生的稳态最大声压级的平均值最大声压级可以用规定峰值因数测试信号的有效值声压级、峰值声压级或准峰值声压级表示 3.6传输[幅度]频率特性 3.6.1 声输入传输[幅度]频率特性 transmission[amplitude]frequeneyresponse foraeoustieimput 扩声系统在稳定工作状态下,厅堂内各测量点稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处声压的幅频响应 3.6.2 elerieimput 电输入传输[幅度]频率特性 transmission[amplitde]frequeneyresponsefor 扩声系统在稳定工作状态下,厅堂内各测量点稳态声压的平均值相对于扩声设备输人端电压的幅频响应 3.7 声场不均匀度sounddistributionm 厅堂内各测量点的稳态声压级的最大差值注:单位为分贝(dB) 3.8 总噪声级totalnoiselevel 扩声系统达最高可用增益,无有用声信号输人时厅堂内各测量点噪声声压级的平均值,以NR曲线评价 3 9 系统总噪声级systemtotalnoiselevel 扩声系统达最高可用增益,厅堂内各测量点由扩声系统所产生的各频带的噪声声压级(扣除环境噪声影响)平均值,以NR曲线评价 3.10 反射声时间分布timedistributionforrefleetionsound 厅堂内测点处反射声的时间分布 .11 背景噪声backgroundnoise 当扩声系统不工作时,厅堂内测点处本底噪声声压级,以NR曲线评价 12 3. 测试声源 measuringsoundlsource 为了测量扩声系统的各项指标专门组成各种形式的发声器本标准声输人法中所用的测试声源,是由电动式扬声器系统和无规噪声信号发生器组成其特点是调节噪声信号发生器的输出信号强度,可以任意改变其输出声压级的高低及其频谱特性 3.13 MLS) 最大长度序列信号 maximumm-lengthsequencesignal -种周期性伪随机二进制序列信号 3.14 调制转移函数modulationtransferfunetionNF 表述调制信号传输到听众位置处,调制指数的降低随调制频率变化的函数通过测量传输通路的
GB/T4959一2011 调制转移函数,可以导出语言传输指数 MTF用于客观评价厅堂或扩声系统的语言可懂度 3.15 transmissionindexSTI 语言传输指数speeth 一个物理量,且表示与可懂度有关的语言传输质量 STI是由调制转移函数MTF)导出的评价语言可懂度的客观参量从MTF到sTI的最主要概念是,将调制指数的作用以表观信噪比来解释,采用加权平均求出平均表观信噪比,经归一化后导出语言传输指数 3.16 房间声学语言传输指数 rmaostitspethtramsmistionindex(RAsTm 语言传输指数法(sTI法)在某些条件下的一种简化形式,用来测定不使用扩声系统条件下人与人之间直接通话时与可懂度有关的语言传输质量 RAsTI计人了噪声干扰和时域失真(回声、混响)的影响 3.17 扩声系统语言传输指数speeehtransmissionindextorpublicaddresssystems(SrPA) 语言传输指数法(sTI法在某些条件下的一种简化形式,适用于评价包括扩声系统的房间声学的语言传输质量它受包括扩声系统的房间声学失真的影响 3.18 早后期声能比early-to-latearrivingsondeneryratio E 扬声器系统发出猝发声衰变过程中,厅堂内各测量点在规定时间(如80ms)以内声能与规定时间如80ms)以后的声能之比;取其比值的以10为底的对数再乘以10 注:单位为分贝dB) E =10e[po)d小pod]D 式中 ( -瞬时声压,单位为帕(Pa); -规定时间 3.19 数字信号处理digtalsignalpressing(DsP 用数字技术对信号进行采集,储存、传输、变换等的方法和技术 3.20 空场unoceupiedstate 讲演者,演员和观众均不在场的情况 3.21 满场o0eeupiedstate 观众上座率达80%以上,演员和讲演者在场,属于正常表演或正常使用情况测量条件测量前,厅堂应具备正常使用条件即:厅堂的建筑装修已经完成,座椅、门窗、幕布、窗帘、灯具、调光设备及空调系统等安装完毕,已经使用或具备可使用条件 4.2测量前,扩声设备须按设计要求在厅堂内安装完毕,并调整扩声系统,使之处于正常工作状态 4.3测量时,系统频响调节置于“正常工作”位置
GB/T4959一2011 4.4测量时,扩声系统中的数字信号处理器(若有)按功能需要进行调节按功能需要是指系统的增益、信号分配、均衡、压缩、限幅,分频,反馈抑制,延时、降噪,滤波等功能,按厅堂的实际功能需要由设计者设定,在数字信号处理器中进行调节,使其处于最佳设计使用状态 4.5测量时,厅堂内各测点的声压级至少应高于厅堂总噪声级15dB 混响时间及再生混响时间测量时信噪比应该不低于35dB. 4. 各项测量一般宜在空场或满场条件下进行满场或模拟满场难以进行时可只作空场测点的选取应符合下列条件所有测点离墙1.5m以远;测点距地高度1.2m(混响时间及再生混响时间测量为1.2m至1.6m). 对于有楼座的厅堂,测点应包括楼座区域对于有舞台或主席台扩声的场所,测点还应包括舞台区或主席台区;但测量结果应单独处理 4.7.2如厅堂为轴对称,测点可在中心线的一侧(包括中心线附近)座区内选取对于大型场所如大型体育馆),若平面呈纵横全对称,为减少工作量,可考虑只测四分之一区域;但其测点应有本区域内观众席各座区的代表性场地区至少需做二分之一区域测量场地的测量数据单独记录处理,不和观众席测量数据平均 4.7.2.1传输频率特性、传声增益,最大声压级、系统总谐波失真、总噪声级、系统总噪声级和反射声时间分布的测点数宜选全场座席的千分之五,且不少于八点(无楼座场所,不少于五点) 测点的分布应当合理并有代表性 4.7.2.2 声场不均匀度的测点数宜不少于全场座席的六十分之一它们可以是中心线附近,左半场或右半场)再均匀取1一2列每隔几排进行选点测量对于大型场所,为减少测量工作量,测点数可适当减少 4.7.2.3混响时间测量,按GB76的规定 4.7.2.4早后期声能比测量,测点的选取同4.7.2.3 4.7.2.5语言传输指数的测量,测点的选取同4.7.2.3 4.7.2.6混响时间及反射声时间分布的测量,需要时可增设舞台上的测点 4.7.3对于非对称性厅堂,应增加测点数测量仪器总则本标准不排除使用经计量部门检定合格的达到同等准确度的其他仪器或软件声频信号发生器频率特性;20Hz一20kHz士0.3dB(参考频率1kH2); 频率示值准确度;示值的1%士1Hz 频率稳定度;预热半小时后,1kHz频率点每小时漂移<6Hz. 总谐波失真:衰减输出<0.5%,功率输出<1.0% 电压表准确度;优于2.5%; 衰减器准确度;优于0.2dB; 信噪比:>65dB 最大压缩量:>60dB输人压缩电压<1V). 5.3噪声信号发生器同时具有粉红噪声和白噪声输出功能
GB/T495g一2011 粉红噪声和白噪声信号的峰值因数应>2 粉红噪声频谱密度:20Hz20kHz士1.5dB衰减器输出); 20Hz20kHz士2dB(负载输出); 2Hz200kHz士1.5dB衰减器输出白噪声频谱密度;20Hz一20kHz士1dB衰减器输出); 20Hz一20kHz士1.5dB(负载输出); 2Hz一200kH么士ldB衰减器输出衰减输出电压:0.4mV4V,每档10dB,其准确度优于士1dB. 信噪比:不低于60dB. 5 限幅器频率特性;20Hz一20kHz,士0.3dB(参考频率1kH2); 总谐波失真:0.5%; 输人电平.0dB(0.75v 输出电平:0dB0.775Vw) 限幅范围;一20dB~十6dB 5.5测试功率放大器频率范围;20Hz20kHz,不均匀度优于士0.5dB; 总谐波失真;<0.5%; 额定功率;>200wRMs值); 负载阻抗;4Q,8Q,16Q. 5.6测试传声器按s/T10724一1996的规定 5.7测量放大器频率响应:20Hz20kHz士0.5dB V 测量范围:100AV300” 频率计权:A,C 时间计权:F(快档).s(慢档); 固有噪声;10V 极化电压;200V 检波器特性;有效值;士0.5dB(峰值因数为5、平均值、峰值衰减器准确度;士0.1dlB 5.81/3倍频程带通滤波器按GB/T324l一2010的规定 5.9声级记录仪频率响应:20Hz20kHz,士1dB 动态范围:25dB50dB对数; 分辨力:0.25dB50dB量程电位计);
GB/T4959一2011 整流响应;有效值、平均值、峰值; 描划速度;至少具有100mm/、和250mm/、两档 5.10声级计按GB/T3785中的一级,不得低于二级 5.11声频频谱仪声频频谱仪是测量放大器与1/1和1/3倍频程滤波器的组合 5.12示波器长余辉; 最长扫描时间10s; 能够观察重复频率不高于2kH宽度为504s一10s,幅度为0.02v一40V的正负脉冲波形; 时标;具有0.02ms,0.2ms,2ms,20ms,200ms和500ms六挡 5.13 声频电压表频率范围;20Hz20kHz 输人阻抗:100kQ; 输人电容;<20pF 指示准确度:士2.5%; 峰值因数:>5 5.14测试声源 5.14.1电动扬声器式声源频率特性:50Hz10kHz; 相邻两个1/3倍频带声功率级之差;不应超过3dB 声功率级;所有1/3倍频带上的声功率级应>70dB 声功率输出的稳定度;士0.5dB; 指向性指数;<9dB 5.14.2脉冲声源具有一定的持续时间和波形要求,性能稳定的脉冲声源,例如火花声发声器 5.14.3脉冲信号发生器能够产生脉冲特征信号的仪器或装置 5.15模拟节目信号按GB/T6278的规定 5.16 语言传输指数仪测试信号;质无规粉红噪声(其包络符合IEC60268-16典型语言谱) 倍频程滤波器:125Hz、250Hz500Hz、1kHz、2kHz、4kHz和8kHz;
GB/T4959一2011 调制频率;STI法:0.63Hz,0.8Hz,1.0Hz、1.25Hz、1.6Hz、2.0Hz、2.5Hz、3.15Hz、4.0Hz 5.0Hz.6.3Hz,8.0Hz,10Hz和12.5Hz; RAsST法;500Hz1.02Hz、2.03Hz、4.07Hz,8.14Hz; 2kHz;0.73Hz,1.45Hz、2.90Hz、5.81Hz11.63Hz; STIPA法;同STI法(不含1.6Hz和8.0H2); 输人灵敏度;30mV输人产生94dB 输人动态范围;20dB120dB正弦信号); 调制频率精度:士0.1% 5.17分析精度及性能符合要求的电脑软件测量方法 6.1扩声特性测量方法传输[幅度]频率特性 6.1.1 厅堂内观众席处各测点稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输人端电压的幅频响应稳态声压的平均值计算方法如下;将各测点处相同1/3倍频程的声压取算术和后,除以测点数测量可用下述方法进行声输入传输[幅度]频率特性 6.1.1.1 扩声系统在稳定工作状态下,厅堂内各测量点稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处向压的幅频响应测量可用代替法(见图1和GB/T9401一1988中2.6.2.1)或比较法(见图2和GB/T9401一1988 中2.6.2.2)进行系统传声器扬声器系统测试传声器测试声聚传声器物入抄扩声系统设备唤声信号测试功率声级计敢大器宽窄带测试系统图1声输入法测量传输频率特性原理框图测量时,1/3倍频程粉红噪声信号经过测试功率放大器加到测试声源上,调节测试声源输出,使测点信噪比满足4.5要求改变1/3倍频程带通滤波器的中心频率,在系统传声器处和观众厅内的测点上分别测量声压级,取其差值
GB/T4959一2011 在比较法中,可控制系统传声器处声压恒定(如图2中虚线连接);也可不控制其恒定(如图2,实线部分扬声器系统系统传声器测试传声器测试声x 传声器输入扩声系统设备测试传声器声级记录仪测放噪声信号测试功率声级计放大器放大器宽窄带测试系统图2声输入法中用比较法测量传输频率特性原理框图测量时,系统传声器置于设计所定的使用点上,当设计所定的使用点不明确时,系统传声器可置于舞台大幕线的中点系统传声器振膜中心距地1.2至1.6m 系统传声器的指向性按设计要求调节在比较法中,并应不受测试传声器的影响测试声源置于系统传声器前的距离,对语言扩声为0.5ms 对音乐扩声为5m 测量可用点测法或自动测量法(见GB/T9401一1988中2.6.1) 测量在传输频率范围内进行,测试信号的中心频率按1/3倍频程中心频率取点 6.1.1.2电输入传输[幅度]频率特性扩声系统在稳定工作状态下,厅堂内各测量点稳态声压的平均值相对于扩声设备输人端电压的幅频响应测量原理框图见图3 模拟节具扬声器系统信号网络测试传声器线路输入扩声系统设备声级计嗓声信号宽窄带图3电输入法测量传输频率特性原理框图 1/3倍频程粉红噪声信号直接馈人扩声系统调音台输人端,调节噪声源的输出,使测点的信噪比满足4.5要求改变1/3倍频程带通滤波器的中心频率,保持各频段电平值恒定(不失真),在观众厅内规定的测点上测量声压级测量在传输频率范围内进行,测试信号的中心频率同6.1.1.1规定 6.1.2传声增益传声增益是指扩声系统达最高可用增益时,厅堂内观众席各测点稳态声压级平均值与系统传声器
GB/T4959一2011 处稳态声压级的差值,测量可与6.1.1.1同时进行测量原理框图同图1 测量步骤如下将扩声系统调至最高可用增益; a b将测试声源置于舞台(或讲台)上设计所定的使用点上,若设计所定的使用点不明确时,测试声源置于大幕线中点舞台纵深方向0.5m位置上; 将扩声系统传声器和测量传声器分别置于大幕线上测试声源声中心两侧的对称位置,两传声器相距见GB/T9401一1988中2.6.2.2,距地高度1.2m至1.6m与测试声源高音声中心相同; 调节测试系统输出,使测点的信噪比满足4.5要求; dD 在规定的扩声系统传输频率范围内,按1/3倍频程(或1/1倍频程)中心频率逐点在观众厅内各测点上及扩声系统传声器处分别测量声压级 f们按照附录A的计算方法求出稳态声压级平均值Lr 上述稳态声压级平均值L与扩声系统传声器处稳态声压级L，的差值,即为全场传输频率范围内的传声增益以分贝(dB)表示 Z=L L Fa 式中 Z -全场传输频率范围内的传声增益(dB); 稳态声压级平均值(dB) LFavw -扩声系统传声器处稳态声压级dB) LF 6.1.3声场不均匀度 6.1.3.1稳态声场不均匀度稳态声场不均匀度是指厅堂内(有扩声时)观众席处各测点稳态声压级的最大差值测量原理框图按图1或图3 测量信号用1/3倍频程粉红噪声测量通常在1kH2和4kHz分别进行;对扩声系统声学特性指标要求高的场所,宜增加100H2和 8kHz的测试频率根据各测点在不同频带测得的频带声压级可作出相应的声场分布图测量结果也可以用声场分布图表示其横坐标为观众席座位的排数;纵坐标为所测得的声压级差 C用分贝(dB)表示] 对于多列的测量结果,可画出声场分布曲线族 6.1.3.2直达声场不均匀度待定 6.1.4最大声压级扩声系统完成调试后,厅堂内各测量点产生的稳态最大声压级的平均值最大声压级可以用规定峰值因数测试信号的有效值声压级、蜂峰值声压级或准峰值声压级中的- 一种或多种方式表示通常,方便的表示方式宜用有效值声压级以峰值因数为2》限制的额定通带粉红噪声为信号源,其最大有效值声压级,最大峰值声压级及最大准峰值声压级的转换关系见附录B 测量可用下述方法之一进行,测量结果中需注明使用的是那种方法电输人法中的宽带噪声法为仲裁方法,用有效值表示
GB/T4959一2011 6.1.4.1电输入法 6.1.4.1.1 窄带噪声法测量原理框图见图4 限幅，器扬声器系统测试传声器线路输入扩声系统设备声级计噪声信号宽窄带图4电输入法中用窄带噪声测量最大声压级原理框图测量步骤如下: 将1/3倍频程(或1/1倍频程)粉红噪声信号直接馈人扩声系统调音台输人端(线路输人口)， a 保持各频带噪声信号输人到扬声器系统的电压恒定调节噪声源及扩声系统输出,使扬声器系统的输人电压相当于系统十分之一至四分之一设计使用功率的电平值,当声压级接近90dB时,可用小于十分之一的设计使用功率在扩声系统额定传输频率范围内,在各测点上测出每一个1/3倍频程(或1/1倍频程)频带声压级; d)按照附录A的计算方法求出传输频率范围内的平均声压级LF; 根据测量时所加的功率,通过下式换算成设计使用功率时的最大声压级十10log(P,/P. Lm=LFe 式中: 测量使用功率; P 设计使用功率; P -测量使用功率时的稳态声压级平均值 Lraver -设计使用功率时的最大声压级注:当设计使用功率不明时可按额定功率计算 6.1.4.1.2宽带噪声法测量原理框图同图3,只是将窄带噪声信号改用通过模拟节目信号网络的宽带粉红噪声信号测量步骤如下: a)测量时,由模拟节目信号网络输出的信号直接馈人扩声系统调音台输人端(线路输人口); b扬声器系统的功率调节同6.l.4.1.1.b)项; 用声级计在厅堂内规定测点上进行测量 c d)把在厅堂内各测点上测得的声压级按照附录A的计算方法进行平均,并按设计使用功率进行修正,得到设计使用功率时的最大声压级 6.1.4.2声输入法 6.1.4.2.1窄带噪声法测量原理框图同图1 10o
GB/T4959一2011 测量步骤如下: 调节测试系统,使舞台上设置的测试声源发出1/3倍频程(或1/1倍频程)粉红噪声信号,由系统传声器接收进人扩声系统; b扬声器系统的功率调节及测试频率的选取同6.1.4.l; 在系统的传输频率范围内,测出每一个1/3倍频程(或1/1倍频程)频带声压级; d)通过与6.1.4.1同样的换算,求出相应频带的声压级及设计使用功率时的最大声压级测量时,系统传声器位置同图1即设计所定的使用点上) 测试声源距系统传声器0.5m的距离 6.1.4.2.2宽带噪声法测量原理框图同图1,只是将窄带嗓声信号改用通过模拟节目信号网络的宽带粉红嗓声信号测量步骤如下 a)调节测试系统,使测试声源发出模拟节目信号,由系统传声器接收进人扩声系统 b)扬声器系统的功率调节同6.1.4.l; 用声级计在厅堂内规定测点上进行测量 c 把在厅堂内各测点上测得的声压级按照附录A的计算方法进行平均,并按设计使用功率进行修正,得到设计使用功率时的最大声压级注:按此方法测量时,测试声源的输出信号只是接近于模拟节目信号的频率特性 6.1.4.3最大声压级几种测量量值的转换最大声压级可以用有效值(方均根值)声压级、峰值声压级或准峰值声压级中的一种或多种方式标示通常,方便的标示方式宜用有效值声压级最大声压级儿种测量量值的转换关系见附录B. 6.1.5总噪声级是指扩声系统达最高可用增益,但无有用信号输人时,厅堂内各测量点噪声声压级的平均值,以 NR曲线评价平均值可按附录A的计算方法得到测量在空场条件下进行扩声系统增益控制置于最高可用增益系统传声器位置同6.1.1.1 测量时,厅堂内的设备,例如通风,空调、调光等产生噪声的设备及扩声系统全部开启测量原理框图见图5 测量可按图5点测或实现自动记录系统传声器扬声器系统 ]测试传声器仙声器输入声谱分扩声系统设备析/元录 200a电阻图5总噪声级测量原理框图测点的选取同4.7.2.1 测量可用声级计在63Hz8000Hz范围内按倍频程带宽取值测量结果与NR评价曲线比较并得到NR数值测量也可用A计权数据 1l
GB/T4959一2011 6.1.6系统总噪声级是指扩声系统达最高可用增益,厅堂内各测量点扩声系统所产生的各频带的噪声声压级(扣除环境噪声的影响)平均值,以NR曲线评价噪声声压级平均值可按附录A的计算方法得到测点的选取同4.7.2.1 测量可用声级计在63Hz8000Hz范围内按倍频程带宽取值测量时,厅堂内的设备如通风,空调,调光等产生噪声的设备全部关闭扩声系统增益控制置于最高可用增益位置,系统传声器不接;以200Q等效电阻代替测量原理框图同图5,只是将系统传声器换成200Q等效电阻,接人调音台的传声器输人端口 6.1.7系统总谐波失真扩声系统由输人声信号到输出声信号全过程中产生的谐波失真测量用窄带噪声法,测量原理框图见图6 扬声器系统系统传声器测试传声器测试声源传声器输入扩声系统设备号嗓声信刮试功车声道分析放大器宽窄带》测试系统图6声输入法测量系统的总谐波失真原理框图当测量由声输人到声输出的非线性畸变有困难时,例如产生标准测量信号有困难,或无条件在厅堂中提取直达声信号时,允许测量由电输人到声输出的谐波失真作为系统的总谐波失真(见图7),但应注明这是由电到声的失真扬声器系统线路输入声噪声信号须扩声系统设备宽窄带》分析仪测试传声器图7电输入法测量系统的总谐波失真原理框图测量时,中心频率为F的1/3偕频程的粉红噪声信号馈人扩声系统调音台输人端(线路输人端口),调节扩声系统增益,使扬声器系统输人电压相当于四分之一设计使用功率的电平值在厅堂内规定测点上,通过测试传声器,用声频频谱仪测量中心频率为F、2F、3F的信号,按下式计算出总谐波失真系数 12
GB/T495g一2011 /UU K= ×100% Ur 式中: U 接收信号的基波分量(有效值); 接收信号的二次谐波分量(有效值); U U 接收信号三次谐波分量(有效值) 亦可通过曲线表示出基波、二次、三次谐波特性测试频率可从125Hz一4kHz按倍频程中心频率间隔取值 6.1.8早后期声能比测量原理框图见图8 测量使用MLs信号计算机中的MI.s信号(最大长度序列信号，一种周期性伪随机二进制序列信号)经声卡(采样频率不小于44kHz,采样精度不小于16bit)馈给扩声系统的调音台,由主扬声器系统放出在测点用测试传声器接收,将接收到的信号经声卡送给计算机进行处理,计算扬声器系统计算机线路输入扩声系统设备声卡测试传声器 MIs信号图8用MLs信号测量早后期声能比的原理框图 6.2同扩声特性有关的测量项目 6.2.1 背景噪声是指当扩声系统不工作时,厅堂内观众席处各测点室内噪声声压级的平均值在测量总噪声的同时,关闭扩声系统设备,按6.1.5方法测量背景噪声 6.2.2反射声时间分布厅堂内测点处反射声的时间分布反射声时间分布的测量分为两种情况，一种是扩声系统声源的反射声时间分布测量,另一种是用自然生源的反射声时间分布测量 6.2.2.1扩声系统声源的反射声时间分布测量原理框图同图8,测量使用MI.S信号计算机中的ML.S信号经声卡(采样频率不小于44kHz.,采样精度不小于16bi)馈给扩声系统的调音台,由主扬声器系统放出在测点用测试传声器接收,将接收到的信号经声卡送给计算机进行滤波、反卷积,得到反射声时间分布 13
GB/T4959一2011 6.2.2.2自然声源的反射声时间分布测量原理框图见图9 测试传声器声谱分析/显示脉冲声谋图9自然声源的反射声时间分布测量原理框图接收频率采用500Hz、1kHz和2kHz;脉冲的宽度为10ms;脉冲间隔为3s 测量时示波器时标总长度取500ms 测点的选择同4.7.2.1 在示波器上显示的反射图形可用照相机拍摄以进行分析 6.2.3混响时间是指室内声音已达到稳定状态后,停止声源,平均声能密度自原始值衰减到百万分之一(60dB)所需的时间混响时间测量一般只做空场测量,条件允许宜做满场测量 6.2.3.1测量频率测量频率不应少于以下6个倍频程中心频率125Hz.250Hz.500Hz.1kHz.2kHz4kHz 如有必要,应增加频率间隔为1/3倍频程的中心频率 6.2.3.2测点的选择测量混响时间的测点数,满场时应不少于3个,空场时应不少于5个,非对称性厅堂应适当增加测点,测点的选择同4.7.2.3 6.2.3.3测量方法由嗓声源发出的1/3倍频程(或1/1倍频程或全频带)粉红噪声信号直接馈人扩声系统调音台输人端调节扩声系统输出,使测点处的信噪比满足4.5要求在观众内的预定测点上进行测量测量原理框图见图10 在满场情况下,低频衰减不足35dB时可以酌情降低信噪比扬声器系统测试传声器线路输入嗓声信号 T测扩声系统设备宽窄带》最装置图10用扩声系统声源测量混响时间的原理框图 14
GB/T4959一2011 当模拟自然声源进行混响时间测量时,测量原理框图见图11 测试声源取自然声源的位置测试声源测试功泽 T的测量装置测试传声器噪声信号宽窄带图11用模拟自然声源进行混响时间测量的原理框图当声源停止发声后记录声压级衰减时的衰减曲线并用专用量规量得所测之混响时间也可以用其他测量装置直接读出混响时间 6.2.4再生混响时间计人声反馈因素以后的混响时间测量原理框图见图12 扬声器系统系统传声器测试传声器测试声源传声器输入扩声系统设备 T测噪声信号测试功冲放大器量装置宽窄带测试系统图12再生混响时间测量的原理框图测量时扩声系统置于最高可用增益状态调节测量系统使舞台上设置的测试声源发出1/3倍频程(或1/1倍频程)粉红嗓声信号,由系统传声器接收进人扩声系统调节噪声源的输出,使测点的信噪比满足4.5要求测点的选择按当声源停止发声后,记录声压级衰减时的衰减曲线,并用专用量规量得所测之混响时间 4.7.2.3 也可以用其他测量装置直接读出混响时间测量时,系统传声器位置同6.1.1.l;测试声源与系统传声器间距分别为0.5m和5m(语言扩声音乐扩声测量频率的选取同6.2.3.1 6 与语言可懂度有关的测量项目 6.3.1语言传输指数(STI) ST:语言传输指数它是一个物理量,表示有关可懂度的语言传输质量 15
GB/T4959一2011 与可懂度有关的语言传输质量是根据模拟实际发话人声学特性的测试信号通过房间时调制指数m 的降低确定测试信号由位于发话人位置的声源传输到听音人位置上的传声器,此处的调制指数是mn 对于声源,其重要特性是:物理尺寸,指向性、位置和声压级测试信号由一个具有语言频谱的噪声作载波和一个具有调制频率F的正弦强度调制组成调制转移函数输人/输出比较见图13 回声、泥响、嗓声输入输出时间时间 l1+cos2xF (1十mcos2xr/+:" 调制转移通数a) 0.8 0.6 0.4 0.2 0.5 18 调制频*FHa 图13调制转移函数;输入/输出比较 6.3.2语言传输指数(ST)测量方法 6.3.2.1概述 sTI方法是基于98个数据点的调制转移函数m(F)而定的它是通过从0.63Hz一直到包括 12.5Hz的以1/3倍频程间隔的14个调制频率,在中心频率从125Hz一直到包括8kHz在内的7个倍频带的调制而获得的 6.3.2.2sr测量方法测试信号应是一个有正弦强度调制的噪声载波并具有确定的初始调制指数m,调制频率(容 a 差为士5%)为:0.63Hz、,0.8Hz、1.0Hz、1.25Hz、1.6Hz、2.0Hz、2.5Hz、3.15Hz、4.0Hz、 5.0Hz、6.3Hz、8.0Hz,10.0Hz和12.5Hz,在7个倍频带l25Hz、250Hz、500Hz、1kHHz 2kHz、4kHz和8kHz中调制; 厅堂中应放置全向测试传声器,可以使用厅堂中听音者所占的任何位置测点的选择按4.7.2.5; 传声郎器输出接到符合GB/32!一200标准的中心颗率为15Ha.30H.m0Ha.IkH 2kHz、4kH2和8kHz倍频程滤波器; 从滤波信号中得出调制指数m ; D 得出的调制指数m 与初始的调制指数m之比可由下式确定 mF=mno/m [mF)<1] 16
GB/T495g一2011 f然后,将9个m值中的每一个按下式转换成X: X=10lg[m/(l一m]; 注:这可以看作为视在信噪比,以分贝表示 g)高于+15dB的值按十15dB取值,低于一15dB的值按一15dB取值 h确定由此得到的98个值的算术平均值X; 把指数Y从0~1按下列方程归一化 Y=(X十15)/30 得出所选条件下或规定条件下的sTI指数测量可按图14(无扩声)和图15(有扩声)进行语言传输指数仪(发送器》语言传输指数仪《接收器测试传声器图14无扩声时STI法测量原理框图扬声器系统系统传声器测试传声器传声器入扩声系统没备语言传输指数仪语言传输指数仪发送器》接收器图15有扩声时SI法测量原理框图 6.3.3房间声学语言传输指数(RAST)测量方法 6.3.3.1概述 RASTI法是STI法在特定条件下的简化形式,适用于不用扩声系统的人们之间的直接通话的语言可懂度的评价 RAsT法计人了噪声干扰及时域失真(回声,混响)的影响 6.3.3.2RASI测量方法 a 声学测试信号由一个安装在合适壳体中的声源产生的,壳体尺寸与人头大小相当,指向性指数以0"方位角和0"仰角为参考轴)应为500Hz时;ldB~3dB;2kHz时;2dB5dB 在给定的倍频带内(在参考轴上偏离士2dB),在任何方向上测得的频率响应应相当平坦声源位置相当于厅堂中发话人头部位置,参考轴指向正常发话方向测试信号声级应调节到使参考语言声级为(65士3)dB 在附加测量时,也可以选用其他的参考语言声级,它可以是从待测厅堂中距发话人唇部前1m距离处实际测量的真实发话人的 c计权档及慢响应对中心频率为500Hz的倍频带,测试信号应调到使长期有效值声压级相对于参考语言声级为 -1dB,对中心频率为2kHz的倍频带为-10dB 这些声压级是指声源参考轴相距1m处为参考的值 17
GB/T4959一2011 b 测试信号应是一个有正弦强度调制的噪声载波并具有确定的初始调制指数m,,调制频率(容差为士5%应为.500H赖带Ha.2H z、4Hz和8Hz; 2kHz频带:0.7Hz、1.4Hz、2.8Hz,5.6Hz和11.2Hz e传声器输出接到符合GB/T3241一2010标准的中心频率为500Hz和2kHz倍频程滤波器 d 其他测量步骤同6.3.2. 6.3.4扩声系统语言传输指数(STIPA) 6.3.4.1概述扩声系统语言传输指数(sTPA)是语言传输指数(STI)的简化形式,适用于评价包括扩声系统的房间声学的语言传输质量 6.3.4.2srPA测量方法 STIPA法只需要12个调制频率,6个频带各有2个调制频率,125H2和250Hz合并对男声语言,是两者的组合;对女声语言,是采用频率计权 12个调制频率如表1 表1srIPA-倍频带的调制频率倍频带/HHz 125~250 500 1k 2k 4k 8k 第一调制频率/Hz 1.0 0.63 2.0 1.25 0.8 2.5 第二调制频率/HHz 5.0 3.15 10.0 6.25 4.0 12.5 测试信号通过扩声传声器输人 a 测试声源应置于正常说话距离,传声器的轴线指向正常发话方向测试信号电平与正常说话声压级相当,声压级使用A计权,或距离测试扬声器0.5m处为 66dB 在传声器输人处检查测试信号频谱,88H zl1.3kHz频率范围内士1dB,调节人工嘴或测试扬声器的均衡来满足要求直接输人测试信号法测量时,扩声系统处于最高可用增益工作状态,测试信号通过扩声调音台线路输人扩声系统、扩声系统处于稳定工作状态测量扩声系统语言传输指数(STIPA),与测量语言传输指数(STI)相比,大大减少了测量时间,一次测量需要10s一15s 测量次数:需要测量多次取平均值测量原理框图见图16 测量方法同sT 1十mCOs(2.(/+)) 1+cos(2) 检测测试信号带通流放器调制测试信道分析图16sTIPA方法测量原理框图 18
GB/T495g一2011 6.3.5语言清晰度测试方法见GB/T15508一1995. 测量报告测量报告编写宜包括以下内容 a)测量目的; b)测量项目使用仪器; e' d》测量条件测量方法测量结果 f 对测量结果的评述 g h测量单位签章; 测量人签章， iD 测量日期 iD 19
GB/T4959一2011 附录A 规范性附录各测点或各频带声压算术平均的计算方法 A.1按频率(1/3倍频程或1/1倍频程)分别把在观众厅内各测点上测得的声压级通过下列转换进行平均,得到该频率在观众厅各测点稳态声压级的平均值根据Lh=20lg(P,/P, 求出: P,=P,10pha A.1) 式中: -基准声压,P,=2×10-"P, 该频率在测点n上测得的频带声压该频率稳态平均声压P，等于各测点上测得的频带声压的算术平均值,用式(A.2)求出: A.2 P尸=(P十尸+十P,)/N 式中: N -测点数将各频率的平均声压按式(A.3)取算术平均值,得出传输频率范围内的平均声压P只 A.3 PE. =(Pn十P经 +十尸/N 式中: 心 P P.,P 各1/3倍频程(或1/1倍频程)频带平均声压; Fn N 1/3倍频程(或1/1倍频程)频带的个数再由式(A.4)将平均声压换算成稳态声压级平均值Lr (A.4 Lpw=20lg(Pr../P 注:各测点或各频带声压级的能量平均方法,也可按以下公式进行简化计算设测点总数为N,第n个测点F频带的声压级为Lp,n,则N个测点的平均声压级为 10 L尸=20lg b设第i个频带的平均声压级为L,则传输频率范围内的各频带平均声压级 10 L=20lg N 20
GB/T495g一2011 附录 B 规范性附录最大声压级几种测量量值的转换 B.1标示量最大声压级可以用规定峰值因数测试信号的有效值(方均根值)声压级、峰值声压级或准峰值声压级中的一种或多种方式标示 B.2转换公式 B.2.1用有效值标示的最大声压级可以用带有平方率检波器的声压级直接测量计算 B.2.2将有效值(RMs值)声压级的长期平均值LRx加上测试信号峰值因数的以10为底的对数再乘以20,得出最大峰值声压级的平均值,单位为分贝(dB) B.1 LM=Lws十20lgF 式中: -带宽限定的额定通带)粉红噪声信号的峰值因数 F s B.2.3将最大峰值声压级的平均值减去3dB,即得最大准峰值声压级 3dB B.2 L=L 或 B.3 Lm=LRs十20lgF l一3dB B.2.4常用粉红噪声信号的峰值因数为2 B.2.5因此,在信号峰值因数为2的情况下,上列诸式变为 (B.4 L=LRws十6dB 十3dB (B.5 Lman -Le 21
GB/T4959一2011 附录c 规范性附录语言传输指数(S)法的精度和限制 C.1sII方法的精度由于测试信号是带宽受限的无规噪声或鹰无规噪声信号,重复测量甚至在稳态干扰条件下,通常也不会产生相同的量值其测量结果位于具有一定标准偏差的中心平均值上,这取决于一些其他因素,如所测量的调制转移丽数(通常,S法是98个数据点)和所用的测量时间标准偏离的典型值对具有稳态噪声干扰的测量时间为10s的每一个mF)大约是0.02 可以发现,颤动噪声(例如声音中的潺潺噪声)中较大的标准偏离也许带有系统性误差这可以不用测试信号检查到这会使剩余ST值小于 .20 标准偏差至少可由限定条件下的重复测量估计 0， C.2ST方法的限制 STI方法在以下传输通道中不能使用: a 通道中引人频移或频率倍乘 b)通道中包括声码器(例如线性预测语言编码(LPC),码激励线性预测编码(CELP),剩余激励线性预测编码(RELP)等. 无特定校正,STI方法不能预测用听觉比较或靠人耳判断的听众语言可懂度 22
GB/T495g一2011 附录 D 资料性附录房间声学语言传输指数(RAs)法的精度和限制 D.1RASTI方法的精度与STI法一样,由于测试信号是无规噪声,RAsTI法的测量结果也是具有一定标准偏差的平均值在其他因素中,标准偏差还取决于所用的测量时间标准偏差可由完成的重复测量确定,这种测量至少限定测试条件的数量实际上,考虑速度和精度诸因素,测量时间优选10s 图D.1表示在规定的测量时间可得到的精度 1.0 0.8 号 0.6 0.4 0.2 0.8 RAsT指数理论值 15 信噪比dB 测量时间约12、图D.1由RASTI法导出的STI理论值与专用设备测得的sI实测值之间的关系 D.2RAsTI方法的限制 RAsTI法的应用受到语言传输,背景噪声和混响时间诸因素的限制因此,在满足下列要求时才能应用: 无频率漂移或频率倍乘 a 不使用声码器 b 基本上是线性语言传输(任何幅度的压缩或扩展不超过1dB),在测量位置按照测试信号给出 C 相同声压级的正弦信号无峰值削波在倍频带中心赖半125H一8k比整个系统的频率响应是均匀的即任何两相邻的倍频带传输差不超过5dB 背景噪声中不包含可闻纯音,且在倍频带频谱中,无明显的峰或谷 e f 背景噪声无脉冲特征;其时段中基本上无离散回声,特别是颤动回声颤动回声会使一个或多 23
GB/T4959一2011 个调制频率多次重复混响时间随频率变化不太大在125Hz8kHz整个频率范围,倍频带早期衰变时间(开始 5dB)是均匀的;信噪比应落在图D.2所示的范围内 h 背景噪声随时间基本上变化不大 1.6 1.4 1.2 可接受区 1.0 0.8 0.6 你咪比丛偏x 图D.2RASTI测量结果偏离小于0.05的条件 24
GB/T495g一2011 附录 E 规范性附录扩声系统语言传输指数(STPA)法的精度和限制 E.1srPA方法的精度和STI法一样,sTIPA法得到的结果是基于无规噪声的一个特定标准偏差的平均值这个标准偏差取决于严格条件下的调制传输丽数的准确测量次数和所用的测量时间 E.2STIPA方法的限制扩声系统使用STIPA方法受下列条件的限制 a)系统中不能引人频率漂移或频率倍乘 b)系统不包括声码器(例如线性预测编码(LPC),码激励线性预测编码(CELP),剩余激励线性预测编码(RELP)等); 背景噪声中不含脉冲特征; d系统不引人较强的非线性失真上述条件中的一个或多个不满足时,最好使用STI法 25
GB/T4959一2011 附录！资料性附录与可懂度有关的语言传输质量和SI指数的关系中 0.1 0.2 0.3 0.50.6 0.7 0.80.9 1.0 图F.1与可懂度有关的语言传输质量和SI指数的关系 26

厅堂扩声特性测量方法GB/T4959-2011

随着人们对声音质量的要求越来越高，厅堂扩声技术也越来越普及。而在实际应用中，如何评估某个厅堂的扩声效果显得尤为重要。针对这一问题，GB/T4959-2011标准提出了一系列的厅堂扩声特性测量方法。

声学参数测量

声学参数是评价厅堂扩声效果的关键指标之一。GB/T4959-2011标准中规定了多种声学参数测量方法，包括：反射系数测量、吸声系数测量、回声时间测量等。这些测量方法可以帮助我们了解厅堂的声学特性，从而优化扩声系统的设计。

话筒音频响应测量

在厅堂扩声系统中，话筒是语音信息输入的主要途径。因此，话筒的音频响应特性对扩声效果至关重要。GB/T4959-2011标准规定了话筒音频响应测量方法，可以用来评估话筒的灵敏度、响应平坦性等参数。

喇叭音频响应测量

喇叭是扩声系统的核心部件之一，其音频响应特性直接影响着扩声效果。GB/T4959-2011标准中规定了多种喇叭音频响应测量方法，包括：频率响应测量、失真测量等。这些测量方法可以帮助我们了解喇叭的音效表现，从而优化扩声系统的声音质量。

人员普通话测评

在公共场所进行语音信息传递时，语音的清晰度和准确度是至关重要的。为了保证语音信息的传输质量，GB/T4959-2011标准规定了人员普通话测评方法。这些方法可以用来评估人员口语的清晰度、流畅度等参数。

综上所述，GB/T4959-2011标准中规定的厅堂扩声特性测量方法对于评估扩声效果、优化扩声系统设计具有重要意义。公共场所使用这些测量方法可以提升语音信息传递的质量，为人们提供更好的听觉体验。