一、行業(yè)現(xiàn)狀與產(chǎn)品介紹
日常說話、影院觀影、會議室開會，聲源停止發(fā)聲后，聲音由于多次反射或散射而延續(xù)的現(xiàn)象就是混響；在行業(yè)定義中，聲源停止發(fā)聲，聲能密度自原始值衰變到其百萬分之一（60 dB）所需要的時間即為混響時間，它是影院、體育館、演播廳、機(jī)房等建筑聲學(xué)設(shè)計與噪聲驗收的關(guān)鍵指標(biāo)，檢測數(shù)值全部依靠混響測試設(shè)備獲取。
目前市面上各品牌混響測試設(shè)備種類繁多，廣泛應(yīng)用在工程現(xiàn)場與實驗室，長期以來，混響測試設(shè)備的混響時間準(zhǔn)確性驗證存在一定實操難點：缺少標(biāo)準(zhǔn)化測量設(shè)備，混響測試設(shè)備是否失準(zhǔn)無法判定，極易導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)出錯、項目驗收受阻。
愛華AWA1652型信號發(fā)生器能夠輸出混響衰減電信號，可作為計量基準(zhǔn)，快速完成各類混響測試設(shè)備的誤差校驗與精度判定。
下面我們從操作界面、參數(shù)功能、實操邏輯三個維度，詳細(xì)了解 AWA1652型信號發(fā)生器的混響測試功能。
二、設(shè)備界面與參數(shù)功能說明
圖1 混響測試界面
界面包含信號類型、頻率、幅度、時間等多組設(shè)置項，各項參數(shù)功能詳解如下：
1）信號種類：切換輸出信號類型，可在“正弦信號”和“粉紅噪聲”間切換；
2）信號頻率/中心頻率：
當(dāng)信號種類為“正弦信號”時項目顯示為“信號頻率”，此時按照項目窗口中的設(shè)置頻率輸出正弦信號（例如圖中輸出1000 Hz正弦信號）；
當(dāng)信號種類為“粉紅噪聲”時項目顯示為“中心頻率”，此時輸出的中心頻率可選“ALL”或按照1/3OCT步進(jìn)在20 Hz~40 kHz間設(shè)置，選擇ALL時輸出20 Hz~40 kHz頻段粉紅信號，選擇其它中心頻率時輸出對應(yīng)頻段的窄帶粉紅信號；
3）循環(huán)頻次：“連續(xù)”和“單次”可選，連續(xù)時信號按照“持續(xù)時間”中設(shè)置的時間周期連續(xù)輸出，單次時信號按照“持續(xù)時間”中設(shè)置的時間輸出一輪后停止輸出；
4）起始幅度：輸出范圍0.5 mV~6000 mV，不可小于終止幅度，輸出信號將從起始幅度開始向終止幅度按照對數(shù)形式降低，降低到終止幅度所需的時間為設(shè)置的混響時間；
5）終止幅度：輸出范圍0.5 mV~6000 mV，不可大于起始幅度；
6）開始時間：設(shè)置信號發(fā)生器起振后開始混響的時間點，信號發(fā)生器起振后，未達(dá)到開始時間設(shè)置的時間點時輸出幅度均為起始幅度，達(dá)到開始時間后進(jìn)入混響時間，信號開始下降，如圖1中開始時間設(shè)置為10 s，則信號周期的前10 s輸出1000 Hz、6000 mV穩(wěn)定的正弦信號；
被測儀器算法使用中斷聲源法時，應(yīng)設(shè)置對應(yīng)的開始時間，即模擬聲場穩(wěn)定所需的時間；
被測儀器算法使用脈沖響應(yīng)積分法時，應(yīng)先使信號發(fā)生器的開始時間為0 s，測試前停振，儀器開始積分后再使信號發(fā)生器起振進(jìn)行測試。
注：
中斷聲源法：激勵房間的寬帶或窄帶聲源中斷發(fā)聲后，直接記錄聲壓級來獲取衰變曲線的方法；
脈沖響應(yīng)積分法：通過將脈沖響應(yīng)的平方對時間反向積分來獲取衰變曲線的方法。
7）混響時間：設(shè)置混響時間，即從起始幅度降低到終止幅度所耗費的時間；
8）持續(xù)時間：整個信號周期的持續(xù)時間，可設(shè)置范圍0.5 s~110 s，通?！俺掷m(xù)時間≥開始時間+混響時間”，當(dāng)持續(xù)時間＞開始時間+混響時間時，混響時間結(jié)束后信號發(fā)生器按照終止幅度持續(xù)輸出信號直到時間結(jié)束，整個輸出周期的信號變化如圖2所示。
以圖1為例：
①點擊起振后，儀器在前10 s輸出1000 Hz、6000 mV穩(wěn)定信號；
②10 s后開始以對數(shù)形式逐漸降低輸出幅度，信號持續(xù)降低50 s達(dá)到6 mV；
③此時整個信號周期達(dá)到60 s（10 s+50 s），循環(huán)頻次為“連續(xù)”時，信號發(fā)生器回到①階段重復(fù)輸出信號。
t1——開始時間；
t2——混響時間；
t3——持續(xù)時間。
三、設(shè)備自身精度與穩(wěn)定性實測
《JJF1288—2011 多通道聲分析儀校準(zhǔn)規(guī)范》 6.2第2）條要求混響時間校準(zhǔn)器穩(wěn)定度優(yōu)于±1 %，描述如下：
下面是使用PULSE對AWA1652型混響時間的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性進(jìn)行驗證：
測試說明：正弦信號、信號頻率1000 Hz、循環(huán)頻次連續(xù)、起始幅度6000 mV、終止幅度6 mV、開始時間2 s、持續(xù)時間20 s。
四、對標(biāo)校驗混響測試設(shè)備實測
《JJF1288—2011多通道聲分析儀校準(zhǔn)規(guī)范》 5.10條對混響測試設(shè)備混響時間的要求描述如下：
為直觀驗證AWA1652型信號發(fā)生器輸出精準(zhǔn)度，采用線纜直連AWA1652型信號發(fā)生器與AWA6292型多功能聲級計，連接方式如圖3所示，在信號發(fā)生器端固定標(biāo)準(zhǔn)混響參數(shù)，對比被測儀器實測數(shù)據(jù)。
圖3 連接示意圖
工況 1：標(biāo)準(zhǔn)混響時間10 s
設(shè)定：正弦信號、起始幅度6000 mV、終止幅度6 mV、混響時間10s 、持續(xù)時間30 s
注:
Tr20：通過衰變過程的(-5～-25) dB取值范圍作線性外推獲得聲壓級衰變60 dB的混響時間
Tr30：通過衰變過程的(-5～-35) dB取值范圍作線性外推獲得聲壓級衰變60 dB的混響時間
EDT：早期衰變時間
工況 2：標(biāo)準(zhǔn)混響時間15 s
設(shè)定：窄帶粉紅噪聲、起始幅度6000 mV、終止幅度6 mV、混響時間15 s、持續(xù)時間30 s
工況 3：標(biāo)準(zhǔn)混響時間10 s
設(shè)定：粉紅噪聲、起始幅度6000 mV、終止幅度6 mV、混響時間10 s、持續(xù)時間20 s
3組多頻點實測數(shù)據(jù)全部在±10 %允許誤差范圍內(nèi)，實測值貼近AWA1652型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值，充分證實該信號源輸出信號精準(zhǔn)可靠。
五、總結(jié)
由上述可知，AWA1652型信號發(fā)生器混響測試輸出信號符合《JJF1288-2011多通道聲分析儀校準(zhǔn)規(guī)范》對混響時間發(fā)生器的要求，可作為計量基準(zhǔn)用于混響測試設(shè)備的校驗。無論是儀器出廠檢驗、實驗室年度周期校準(zhǔn)，還是現(xiàn)場故障排查，AWA1652型信號發(fā)生器均可快速完成混響參數(shù)核驗，全方位守住建筑聲學(xué)檢測的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，助力聲學(xué)檢測行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化落地。
