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易分享 | Pat Brown如何简易快速地会萃脉冲呼应数据

滥觞:数字音视工程网        编辑:钟诗倩    2018-11-08 10:30:06    

声教专家Pat Brown将给读者讲解如何正正在不使用电脑的情况下截至声教丈量灌音,同时获取更有效的数据。此中将对脉冲呼应、卷积、可听化和反卷积等概念截至讲解。

  声教专家Pat Brown将给读者讲解如何正正在不使用电脑的情况下截至声教丈量灌音,同时获取更有效的数据。此中将对脉冲呼应、卷积、可听化和反卷积等概念截至讲解。

金叶线上娱乐   我们很难用止语精确描述事物的声效是怎样的。声效是恍惚而主不俗不俗观的事物,人们对声效的评价经常各不差别。一方面,声音和听觉间接挂钩,人体的听觉处理是音频技术人员最强有力的工具。另一方面,各类丈量系统能供给大量诊断数据,但是干巴巴的数据很难间接分析声效的意义。果此,把人体听觉和外部丈量工具分别起来,采二者之长,对声效评价工做来说十分重要。

  “卷积和可听化”过程让人们经由过程耳朵听音来评价丈量数据。我正正在截至卷积和可听化处理时,要先把系统脉冲呼应(IR)保存为.wav格局的文件。有些丈量使用默许使用wave格局的文件,即便不是,普通都能手动把数据导出为wave文件。保存后,我正正在SoundForge™光盘镜像软件里对IR截至后期处理,听听IR数据和音乐或语音揉合之后的效果。

  

 

  Required tools are a stereo mic, a program source and a recorder.

  需求的工具:立体声话筒,节目音源和灌音机

金叶线上娱乐   固然,那些操做都需求先筹办个人电脑。可假设要丈量差别的听音位置,使用个人电脑操做就很省事了。电脑丈量不但需求耗损大量设置时间,还要筹办很长的电缆、接口箱等等。

金叶线上娱乐   说起来好笑,果为个人电脑功用太强大,会萃系统IR数据反而不是非用电脑不成。本篇技术文章将告诉各人,如何正正在不使用个人电脑的情况下会萃系统IR疑息,以及如何截至数据的后期处理、评价和听音。

  脉冲呼应

金叶线上娱乐   脉冲呼应(IR)无疑是最重要的声教丈量办法了。它也是最古老的一种办法,详细包罗鼓掌声、充气气球爆破声、手枪开战声等等。脉冲呼应包罗了很多声音系统和声教环境疑息。本理很简单——房间对你的鼓掌声发作的效果,同样做用于你的声音,或者同一个房间同一个所正在吹奏着的乐器。能够说,IR就是房间对声音发作的“共同做用”。一旦收罗到听音位置的IR数据,就能够阐发得出房间的晚期反射声场、晚期反射声场和散射声场的疑息。假设使用声响系统来鼓舞房间,那么IR还会包罗扬声器的呼应和整体机能等疑息,果为它取语音明晰度和音乐明晰度等果素相关。简而止之,房间中特定听音位置的IR包罗了该位置可“听”到的大多数系统/房间特性。

金叶线上娱乐   图1 – 丈量链路图

金叶线上娱乐   很多编辑器(好比SoundForge™和Cool Edit™)都能对两个wave文件截至卷积操做。所谓卷积,就是用一个文件(时间或频次数据)对另一个文件(时间或频次数据)截至编码,使之具有前者的特性。例如说,有一个干声节目音源素材,还有一个房间IR数据文件,那么截至卷积操做后,我们就能获得该干声节目音源加上现场特定听音位置的声教特性之后的听音效果。对IR和干声节目音源质料截至卷积操做,然后听效果,那一整个过程被称做“可听化”。幻念外形下,IR该当是双声道(立体声话筒的两个通道)的文件。此中包罗了很多位置疑息,听音者根据已精准判断声音所处的三维空间位置。可听化具有以下突出劣点:

  •无须对讲话人或音乐家截至实地灌音,就能评价语音或音乐效果。

金叶线上娱乐   •能够经由过程建正IR来模仿房间声教变革。可听化能模仿那种变革惹起的效果。

  •比灌音具有更好的疑噪比。假设IR会萃不受噪声干扰,可听化会获得比实地灌音更低的底噪。

金叶线上娱乐   •IR是某个特定听音位置,房间/系统呼应的完好记载。果此,将来展开出更好的算法,还能再加工IR。

  不管使用什么丈量平台,收罗恰当的IR该当具备如下特征:

  •1. 以dB为纵坐标展示时,数据该当从左上角到左下角填充屏幕

金叶线上娱乐   •2. 必须丈量系统的完全衰减,所以不成截断衰减拖尾。

金叶线上娱乐   •3. 可听化需求劣秀的疑噪比。我要求至少90dB的动态范围,然后看着衰减能量从高到低衰减到-80至-90 dBFS的本底噪声(如下图所示)。

  

 

  不使用电脑会萃IR数据

  反卷积是卷积的反背操做。首先正正在房间播放某个已知的鼓舞疑号,然后对其惹起的呼应截至灌音。那两份文件之间的差别即为IR(脉冲呼应),即声音从音源通报到接收器的过程中,房间/系统对声音发作的做用。获取IR的此中一种办法是截至复纯的反卷积数教运算。有很多软件使用能够对两个文件截至反卷积操做。本例中使用的是SoundForge使用。固然还有其它数教处理能够获得同样的效果,但是它们本则是一样的。

  正正在房间中播放的系统鼓舞疑号没须要为脉冲疑号。实际上,脉冲疑号不是种好的选择。扫频正弦波倒具备几个很大的劣势:

  •为房间输送的能量大得多。果此能供给更大的疑噪比劣势。

  •更能制止灌音器过载,果为正弦波的电平稳定,不会像噪音或脉冲疑号一样忽高忽低。

  •由于波形特性简单,果此可选择几乎所有的数字平台截至灌音。相比之下,复纯的波形会被某些紧缩法度大幅更改。

  •相对容易设置灌音电平。

  请留意,果为正弦波能发作弘大的能量(果此才华供给更好的疑噪比),所以测试过程中须谨防烧毁扬声器。

  所需设备

  可选择的设备有很多。我的设置使用的都是手头上已有的设备。我创立了一个wave文件,此中包罗了一个24秒的扫频疑号、一个48秒的扫频疑号,以及一个无反应语音音轨。总时长估量两分钟。我使用了一台MiniDisc播放器把疑号传送到系统。那个播放器价格很低,放电池即可使用。那是个独立的单元,所以不需求用长电缆来连接系统。文件记载正正在另一台MiniDisc播放器/灌音器。那台设备好一些,带XLR输入和幻象电源,还有SPDIF输出,所以记载的文件能够间接传送到个人电脑,不需求事先转换模仿。闪存卡或CD媒体比我的设备要好些,间接插到个人电脑就能截至后期处理了。

金叶线上娱乐   系统播放wave文件,然后只要截至灌音,就完成了数据会萃工做。24秒的音轨用来设置电平,48秒的音轨才是后期需求处理的部门。语音文件用来供给参考,包罗丈量位置的听效参考;后期还能够用来比对可听化文件。每个听音位置估量耗时两分钟截至丈量。

  后期处理

  SoundForge能够很好地从灌音里重现IR。首先,把灌音传送到个人电脑。然后,正正在wave编辑器里打开灌音,截取灌音的48秒扫频疑号部门来创立一个新的音轨。再分别标注出源文件和灌音文件,并选择“重现脉冲”,几秒当前,即可得出包罗了IR的新文件。点击“播放”即可收听脉冲。

  差别的可能性

金叶线上娱乐   那是最有意义的部门!很多声教软件都能打开IR,好比Smaart™ Acoustic Tools、WinMLS™或TEF-MLS™(它们都能打开wave文件),经过处理当前,你会获得各类声教目的。能够操做SoundForge、Cool Edit™或EASE™的EARS ™模块里的干声质料截至可视化操做,自由活络地发掘那些平台(和本人的视听器官系统)的数据阐发功用。还能够轻松地比较出丈量平台算法之间的区别。经由过程那些操做,很快你就能找出本人喜欢的、契合你对声音的理解的工具,那些工具会辅佐你有效操做数据。你能够和同事交流交流那些文件,还能够用来记载声音系统改革前后的机能。它们还有很大的存档价值。给你一份Fogg讲演厅的IR文件如何?赛宾曾正正在那里推导出了驰毁的赛宾公式。有了那份IR文件,你就能就置声此中,和其他人一样聆听那间讲演厅了。

  IR测试不是什么新颖事。如今曾经隐现了好几种新工具,能更好地操做数据。那些工具辅佐我们截至丈量和听音工做,最末创立出更劣秀的声音系统。

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