《信号与系统》经典课程模拟消声室测试统仿真

“准消声室”测试系统仿真《信号与系统》课程【实验题目】“准消声室”测试系统仿真【实验要求】(1)实现“准消声室”测试系统之脉冲响应之测量程序。(2)仿真脉冲信号激励测试法，探索噪声对测试结果之影响。(3)仿真步进正弦信号激励测试法，探索噪声对测试结果之影响。【实验工具】MATLAB【实验原理】1、“准消声室”室内声场特殊效果之组成听众在房间中听到之声音有来自声源之直达声、经房间周围界面多次反射之早期反射声、比直达声晚到50ms以上之密集之多次反射声（混响声）和比直达声晚到100ms以上之后期反射声形成之回声。如图1所示。图1声音信号多路径传播示意图进行音响、喇叭等各类音频产品之电声性能测试。测试项目包括纯音检听、平均特性声压、声压级、阻抗及阻抗曲线、频率响应、指向性、幅频响应差、谐波失真等。同时，可以进行噪声及振动频率测试图2高性能消声室在普通房间进行准消声室测试之原理。1、脉冲信号激励测试法在普通房间测试之一个最大之问题就是六个面之反射。如果能够避免了这些反射，则就可以达到准消声室化。如图所示，当扬声器产生一个脉冲信号时（类似尖脉之冲函数信号，如PRAXIS所用之Quasi-sine(x)/x函数脉冲信号之类），放置在音箱前之话筒。直射声波之脉冲前沿经过一段Δt之前进后到达话筒，产生第一个脉冲波形，而经六面墙反射后之反射波到达话筒之时间由于其走过了较长之路径而迟于直射波，各次反射波到达话筒之时间分别为Δt1、Δt2……。这样，我们如果对话筒接收之信号在时间上进行截取，仅仅取Δt-Δt1这一段时间内之信号进行分析，则所有之反射波都被剔出去了；然后对话筒接受之信号进行分析，即可得到扬声器之频响。这就是“准消声室”化。2、步进正弦信号激励测试法当扬声器产生一个正弦波，在Δt-Δt1这段时间，话筒收到之是没有反射波影响之正弦波信号，也就与消声室内之情况相仿。所以我们如果仅仅取Δt-Δt1这段内之信号来进行分析，即可实现准消声室化。这种正弦波叫做Gated-Sine-wave，可以译为闸化正弦波。但是使用上有一条限制,就是它必须先用脉冲方法找出Δt与Δt1，然后将之用于正弦波上进行逐点扫频测量。测量过程：先用步进正弦信号测出每个频率之稳态响应，在频域测量时使用了窄带滤波进行了一次信号之滤波，测试完所有步进频率后构成频响曲线。图3步进正弦激励法测量频率响应示意图具体之一种实现方案可见下图。图4稳态响应计算方法示意图【思考题】1、步进正弦信号激励时，如何确定稳态响应？