[发明专利]一种校准混响时间测量仪的装置和校准方法

说明书

技术领域

本发明属于声学测试的计量领域，具体涉及一种校准混响时间测量仪的装置及其校准操作方法。

背景技术

混响时间是音质评价方面的最基本参数之一，评价厅堂音质的混响时间有T40、T60等，即声信号衰减40dB和60dB的时间。现在很多声学分析仪均有混响时间测量功能，本发明申请中将用于混响时间测量的声学分析仪统称为混响时间测量仪。由于计量器具均有校准溯源的需求，而且混响时间测量仪对声信号衰减过程的测量和混响时间的计算是否准确直接影响到厅堂音质的评价，但是现有的校准方法中除了校准混响时间测量仪相应通道测得的声压级是否准确外，并未对其混响时间测量能力作出评判。

在现有技术中，申请号为200420120449.7的“便携式音频混响器”给出了一种便携式的音频混响器，主要考虑的是音频混响器的携带要求；申请号为200710047100.X的“基于时变延迟线的数字混响处理器”实现了饮品数字信号的混响处理，但不具备混响时间校准的能力。

目前可采用的校准方法是将声源放置在具有固定混响时间的标准混响室，利用混响时间测量仪测得声源切断电源后的声信号衰减时间，与混响室的标称混响时间对照进行校准。该校准方法需要混响室等特殊实验室和高可靠性的声源，校准工作需要在专门声学实验室进行，费用较高，且无法满足厅堂音质评价过程中需要的现场测试校准需求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种便携式校准混响时间测量仪的装置及其校准操作方法，用来满足声学计量器具的校准溯源需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于校准混响时间测量仪的校准装置，包括电信号定时衰减模块、控制模块和人机交互模块；所述人机交互模块用于接收外界的指令，所述控制模块用于响应所述的指令，并根据所述指令对电信号定时衰减模块进行控制。

所述电信号定时衰减模块包括信号输入端、输入阻抗变换电路、数字电位器、输出阻抗变换电路和信号输出端，从信号输入端输入的信号依次经过输入阻抗变换电路、数字电位器、输出阻抗变换电路，从信号输出端输出。所述电信号定时衰减模块的信号输入端和信号输出端均采用BNC接口；所述信号输出端通过BNC电缆与待校准的混响时间测量仪相连，这样，从该装置输出的衰减信号就直接输入到了待校准的混响时间测量仪。为了保证较好的信噪比，所述数字电位器至少为12位。具体来说，对于12位1023个抽头的数字电位器，通过它衰减40dB，即1/100，信噪比较好，如果要衰减60dB，应该选择为数更多的数字电位器。为了提高负载能力，所述输入输出阻抗变换电路均采用射极跟随电路。

所述控制模块包括单片机及其电源管理电路，对所述数字电位器进行控制。所述单片机的频率不小于32.768kHz；所述电源管理电路为低压差稳压器，产生供单片机工作的电源。

所述人机交互模块包括按键和指示灯，由所述单片机接收从所述按键输入的指令，并由所述单片机控制指示灯的输出。所述一组按键包括电源开关、用于设置衰减时间的按键、用于启动衰减触发的按键以及用于信号复位的按键。指示灯用于提示错误操作。具体来说，所述用于设置衰减时间的按键为一组，是根据校准需求来设置的，例如衰减40dB，可设置0.5s、1s、5s、15s四个档位，在选定好衰减时间后，按下相应的按键，则装置在选定的衰减时间内衰减到40dB。

该校准装置的使用方法包括以下步骤：

(1)白噪声信号或者其它恒定幅值的音频信号接入到校准装置的信号输入端；将信号输出端与待校准的混响时间测量仪的输入端相连；

(2)开启待校准的混响时间测量仪的测量功能；

(3)打开校准装置的电源开关，选择衰减时间档位，在人机交互模块中按下相应的设置衰减时间的按键，然后按下启动衰减触发的按键使电信号开始衰减；

(4)从信号输出端输出的信号在设定的衰减时间内衰减到满足校准需求的量；

(5)完成待校准的混响时间测量仪的混响时间测量，检测待校准的混响时间测量仪计算出的混响时间是否与校准装置上设定的衰减时间一致，如果有偏差，则对混响时间测量仪进行校准。

电信号衰减完成后及校准过程中均可通过信号复位按键实现输出电信号的复位，进行重新校准；错误操作时指示灯会提示。