关键词：施工试验设备系统试验验收试验频响显示相位校正延迟补偿混响测量语言发音声场均匀性信号噪声隔声各种类型失真

我的介绍。

在前面的文章中，我介绍了部分点声源和线阵扬声器位置悬挂的仿真软件。为从业人员规范扩声系统的前期设计和后期现场安装位置提供了良好的应用参考。扩声系统按照现场的合理要求搭建完成后，我们进入扩声系统的调试阶段。在这一阶段，可以结合各种相应的音频测试软件，对整个系统的主要参数进行测试和校准，从而构建合理规范的扩声系统平台，为后续调音师根据主观听觉进行整体调音打下坚实的基础。

随着音频行业的快速发展，相应的标准也越来越规范和细化，这使得专业音频测试软硬件的应用需要更加合理和规范。从空白状态的测量到音响装修施工后的改进对比，从扩声系统调试到扩声系统等板材的验收应用，都可能需要专业音频测试软件的输入和验证。近年来，类似的软件有很多，但在主要测量功能上都大同小异，各有优缺点。目前常用的有SMARTLIVE、SYS TUNE、PAS、EASERA、SpectraLAB、Acoustics Tools等。虽然声学工具在整体功能上是相似的，但在特定的环境中使用时，它们有自己的特点。下面笔者结合实际使用案例简单介绍一下各个测试软件的实际使用情况。

二、软件逐级比较

为了便于全面描述，使用环境将分为施工声音测试、设备系统测试和验收测试。通过对比具体环境的使用，总结出各个测试软件的使用特点。

1、施工测试：混响测量、信号噪声与隔声、语言清晰度、传输频率特性等

在录音棚、剧院、多功能厅、体育场馆等音频工程项目中，施工试音已成为必不可少的一步。整个声学施工试验通常分为声学施工处理前后两个部分。前者是指没有任何装饰的空白空间结构的声学参数测量，后者是指在现场声学施工和装饰过程中或完全完工后进行的声学测量，还需要在空或全现场状态下逐级测量。前后声学测量参数的对比非常客观实用，直接反映了声学装修处理的优劣。还可以在声学施工过程中进行多次测试，及时发现声场中的不利因素，调整完善声学施工方案，使最终的声场特性达到理想状态。

1.1 SpectraLAB软件

这类软件在早年室内演出时常用于测量大厅的混响时间。将测量结果与估计的听力混响时间进行比较也是一种实用的练耳方法。由于音乐厅结构和音响施工条件的不同，每个演出大厅的混响时间会有所不同，但作为现场放大的调音师，应该意识到这一点，因为它直接关系到现场器乐和人声的听觉感受。接下来，他们需要调整不同厅堂混响的放大计划，以获得最佳的混响与正声的比例。一般情况下，专业的测试麦克风会放置在距离前台中轴线15 ~ 25排的地方。具体的放置位置可以根据大厅的大小和结构，或前后距离，或舞台入口与礼堂各个子区域的距离进行调整，然后通过多点测试估算平均值。测试点规划完成后，即可打开软件Reverb窗口。打开混响功能后的界面如图(1)所示。通常的做法是在RT60模式下取测值，RT60模式更适合测量厅堂音乐传输质量，通过突发音频信号捕捉厅堂混响时间。图中红圈为宽带状态下RT60、RT30对应的混响值，左侧为各固定频段的混响时间。例如，在RT60模式下，以125Hz为中心的低频部分的混响时间比其他频率点稍长，这将直接影响低频部分的扩散特性，容易造成听力感知清晰度的下降。通过对这些现场混响参数的准确把握，我们可以改进音箱的位置和声乐乐器的效果设置。例如，可以临时增加相应频率的吸声处理，在扩声现场适当调整和衰减混响时间稍长的频段，在人声和乐器上控制相应的混响延迟等合理的效果处理，尽可能提高现场的扩声质量。

(图1)混响时间测量模式下的SpectraLAB功能界面

1.2声学工具软件

图(2)为声学工具测试后计算出的频率混响时间图。这也是作者在大厅声学测试中使用的软件界面。与SpectraLAB RTA模式相比，主窗口界面显示了更多的直接噪声、反射噪声和背景噪声的图形化参数，混响时间图形化呈现更加直观方便。除混响时间外，还列出了C10、C20、C50、C80等重要的清晰度指标参数。该软件还提供了专业的信号室测试。Wav，这可以说是为测试混响时间量身定做的。在一些更严格的测试场地和要求中，测量结果也可能受到不正确的选择或严重扭曲的测试信号的影响。这就是声学工具软件需要考虑的问题。

图(2)Acoustics Tools软件混响时间及各定义参数显示界面

1.3 EASERA软件

图(3)为EASERA软件在EDT、RT(1/3)状态下的混响时间曲线。频率混响时间的对应原理如图(1)所示，EASERA软件将图中对应的混响时间按顺序汇总成表格的形式。混响时间作为声音结构的主要指标，其测量显示也非常直观清晰。可直接提交，供相关人员快速参考。

图(3)EASERA软件混响时间曲线图及对应时间图

1.4施工声音测试对比总结

SpectraLAB可以从RT10逐步切换到RT60，以查看不同声压级参数的混响时间谱。声学工具软件显示混响时间的图表与定义参数的每个频率。将Ld直接声、Lr反射声和Ln背景噪声结合起来，将一个多步测量项目合并为一个声学，有利于对不良声学因素进行相应的优化和改善，也是可行的。相应的EASERA曲线图和表格已经非常清晰直观，特别是250HZ-2KHZ和500HZ-4KHZ主频段的平均混响时间，是一个实用的声环境综合评价参数指标。目前版本的声学工具和EASERA只提供可变的测量参数，范围从RT10到RT30。声学工具与RT60标准比较时，应注意合理的估计和转换。

图(4)是各类型大厅体积对应的最佳混响时间的一般参考表。以Recording Studios的曲线为例，随着房间体积的增大，室内混响时间也相应增加。可根据图计算待测房间的体积，以准确识别声音施工处理后所需的最佳混响时间。该图表对施工装修过程可以起到很好的修正、比较和参考作用。根据现场声学试验的实际数据，进行了总结和统计。对于混响时间较长的频带，吸声应较强；对于混响时间较短的频带，应减少和控制吸声，合理整合和分布多种吸声装饰材料，实现全频带内各频点混响时间一致。从根本上建设良好环境。

图(4)厅堂体积与混响时间的对应关系

2、设备系统测试：频响显示、延时补偿、相位校正、各类失真

系统设备测试是扩声领域不可缺少的一个环节。系统能否在良好的状态下稳定运行，设备是否具有真实可靠的技术指标，都离不开专业音频软件的检测，它们也给音频系统调试提供了具体的参数系数。

2.1 SMARTLIVE软件

图(5)为SMARTLIVE软件的实时RTA和摄谱图。用户可根据视觉习惯和调试需求，在1/3八度和1/24八度之间自由切换。在1/3八度的条件下，可以对系统的主平衡进行相应的补偿调整，直到系统的频率特性处于最佳平坦状态。根据测试的实际需要，可以选择不同的Avg均值和权重来切换显示。

图(5)SMARTLIVE软件实时RTA和摄谱图

2.2 EASERA软件

图(6)还显示了EASERA的实时RTA和SPECTROGRAPH，可从1/1-1/96八度选择。大跨度八度和精细八度在所有测试软件中是非常少见的，同时也非常实用。此外，两个摄谱仪之间的梯度标度进度条可以方便地检查当前的信号级强度和声压级。

图(6)EASERA实时RTA和摄谱图

2.3 SpectraLAB软件

图(7)为SpectraLAB的双光谱接口。Spectralab与Spectralab最大的区别在于，它可以实时同时显示左右两个通道的工作状态。在测试过程中，测试麦克风采集到的放大系统信号的频率响应与参考信号同步显示在一个窗口中，这对于通道之间的相互比较和验证非常实用。通过小悬浮窗口可以实时观测和比较两个通道的主要声学参数，如峰值频率、总功率、峰值振幅、THD、THD+N、IMD、信噪比和延迟查找器。但需要注意的是，在测量两个通道之间的延迟差参数之前，必须插入参考信号通道，这样才能使两个通道在频率显示上真正同步，使现场测试比较更加准确。

图(7)SpectraLAB软件双通道显示模式下的RTA和SPECTROGRAPH

2.4 PAS软件

图(8)为PAS软件的实时频谱。该软件在频谱显示和测试信号方面表现良好。它不仅有常见的PINK、WHITE NOISE信号，还有sin、SQUARE、锯齿NEG等设备的特殊检测信号，可在1~ 22050HZ范围内任意选择频率点。此外，它是一个高品质的播放器，可以播放多种音频格式，并可以实现MP3和WAVE音频格式的快速互传输和声道分离。这些特征适合于将客观测量参数与主观听觉感觉相结合进行系统的调优。

图(8)PAS软件实时频谱接口示意图

2.5 SYS TUNE软件

由于本软件与EASE、EASERA同属一个组，所以它们的特点不同，侧重于每个细分领域的核心功能。与前两个模型不同，SYS TUNE是一个更全面的声音放大应用程序。除上述其他软件中常规的频谱、相位、混响时间甚至语音清晰度的测量功能外，还满足多达8通道的比较参考信号模式，配合相应的声卡端口进行大扩展系统的快速比较测试更为高效适用。此外，一些SYS TUNE功能可以与其他指定的软件和硬件无缝互连，导入校准的虚拟天平和各种测试接口。RTA状态显示在图(9)中的LAKE控制器中。

图(9)每个SYS TUNE测试界面窗口

2.6设备测试和系统测试的比较

从系统设备测试的角度来看，SMARTLIVE仍然被广泛使用，主要在于其各种工作状态界面简单友好，功能操作方便清晰。特别是一键延时测量功能，适用于各类扩声系统的基本检测和调试。EASERA的测量参数相对准确，其独特的菜单设置导航可以根据不同的场地、背景噪声的类型和大小方便地选择测量项目，这对指导测量操作人员合理正确地使用，提高测试参数的准确性有很大帮助。SpectraLAB的双通道显示是该功能的亮点，它实际上更容易让现场测试人员观察和操作，而不像其他软件那样，需要在通道之间反复切换Windows以使比较更容易。同步时延测量和相位观测也更加方便清晰，此外，其各种失真测量也更有特色，通过多个可拖动悬挂窗口计算出设备和系统常用的失真参数，如互调失真、总谐波失真、总谐波失真+总噪声功率和峰值幅值、峰值频率、信噪比等系统参数，非常方便实用。SYS TUNE的特点很多，它的特点也很明显，既基本功能的声音测量更强调现场扩声系统的测试，对于比较复杂的全频超低系统可以充分利用它的多通道比较参考特性，避免测试时反复更换、插拔切换通道的不便，对全频、超低、监测和补充系统的主要参数进行快速测试和校正。PAS软件的优点已经在上面讨论过了，没有进一步的阐述。频响测量非常精确、方便、灵活，但对常用的延迟测量、相位分析和失真测量等功能进行改进是很好的。

3、验收测试：声场均匀性、频响显示、语言清晰度、混响测量等

验收测试结果的指标直接关系到音响系统工程的质量。需要测试的项目很多，如混响时间、最大声压级、声场不均匀度、语言清晰度、系统传声增益等声学指标，并且对每项测试结果的真实性和准确性都有标准要求。

EASERA软件

EASERA软件在这里需要多描述一下，因为EASERA软件测试项目齐全，与业界公认的专业音频设计软件EASE的主要设计指标紧密对应。直接审核招投标设计参数。例如，定义了C7、C50、C80、STI、RaSTI等，显示了其独特的声学测试专业特点。

图(10)、图(11)、图(12)分别为EASERA声学试验参数汇总列表。表格已经比较全面完整，结果可以直接打印整理成系统验收测试报告。

图(10)EASERA软件中C(清晰度)在不同频率状态下的对比表

图(11)EASERA软件在不同频率下混响时间T对比表

图(12)EASERA频率、STI、RaSTI等参数对比表

三、整体总结

简要介绍了专业音频测试软件的实际功能对比。以上比较的只是相对主要的单一基本功能。其他常见的功能如延迟测量、相位校正、脉冲响应等有机会在以后的文章中做专门深入的讨论。毕竟这些软件的实用功能都是非常强大的，还有很多实用功能需要在实践中巧妙、灵活地运用。EASERA软件在这方面表现尤为明显。基本涵盖了造声、扩声领域所需的所有测试项目，甚至国内不常用的测试项目也齐全。探索和掌握这些测试项目也是更好地熟悉国外测试技术的方法。也就是说，强大的功能并不意味着它们适用于任何地方。简单的功能通常可以满足从业者易于使用的需求。如SMARTLIVE、SYS TUNE、SpectraLAB等，它们更适合于性能放大系统的快速调试和主要声学放大指标的监测。一键测量全频与超低频之间、主放大与补强之间的延时。RTA图集可以实时监测声压和反馈频率点，避免扩声系统过载运行，便于操作人员在第一时间对突然的轰鸣声采取应对措施。SpectraLAB双通道实时对准是设备故障检测的理想选择，特别是对于潜在的危险设备线路，可以使用悬停窗口进行较长时间的监控，以确保系统的稳定性。PAS软件根据其文件转换和声道分离的功能特点，非常适合音乐伴奏素材的整理和标准统一。

最后要强调的一点是各种测试前麦克风的选择、校准和正确设置。例如，如果在频响测试过程中没有合格的测试传声器，测试结果就不会很准确，因为测试传声器的频响缺陷会直接影响频响测试参数。当然，在测试系统延迟、声压级或声场不均匀性时，测试传声器的频响特性可能不会太高，但测试传声器的声压级校准必须提前进行，否则测试的精度也会降低。经常使用测试软件的人应该知道，在正式测试之前，应该根据测试场地、测试环境的差异、测试图像的特点、界面观察的需要，甚至测试场地的温度、湿度和海拔的差异，正确设置软件。如果忽略相关因素或设置不够准确，将直接影响测试的最终结果。由此可见，类似easera的导航菜单功能更加人性化和专业(如图13所示)，对于还在探索和学习专业测试软件的相关人员来说尤为重要。事实上，这是他们熟悉和掌握测试软件的最好方式。

图(13)EASERA主要测量功能设置指南界面

近年来也出现了一些类似的针对移动应用的测试软件，可以用微测麦克风满足相关站点的参数检测。如果您不介意频谱接口的大小和所有功能的全面性，它也可以作为灵活的现场应用的基础测试工具。而一些知名的民用音像品牌早就在应用集成环境扫描自动补偿平衡的方式，最大限度地提升房间的音响效果，让所有非专业用户也可以用简单的操作轻松打造和享受“皇帝”的全景音响。许多高端专业监控音箱都内置集成自动房间校准等功能，通过自动补偿计算将监控系统与房间声学特性互补集成，最大限度地发挥监控声音。这些都表明，无论是在专业领域还是在民用领域，听力环境的优化测量都是一个不可逆转的趋势，是提高全民听力水平的一个非常正确的方向。以上测试软件的功能对比并不是简单的对软件进行评估，而是通过这种类比找到适合自己工作环境和使用需求的测试工具。无论测试软件多么强大和完善，其主要功能仍然是相对固定的。它们都需要从业者结合主观听觉和调音技巧，发掘和掌握各种扩声系统的最大潜能。基本原则是借鉴而不完全依赖，根据不同的测试要求、系统条件和使用环境，因地制宜地选择和应用，从而达到现代音频测试领域“方便、灵活、高效、准确”的最终目标，为最终实现优秀的重放质量打下良好的平台基础。

唐Lei

从事音频行业20多年，国家人力资源和社会保障部一级调音师、高级工程师