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2024年6月23日发(作者:)

AudioTools软件简要操作说明

李广编写

Version 20130222

1. 软件简介:

AudioTools是由美国Studio Dix Digital公司独家开发的,基于Apple移动平台的专业声

学/电子测量软件。该软件通过外接IAudioInterface2 (简称IAI2)转接适配器来实现高精

度声学测试。Studio Dix Digital的首席工程师Andrew Smith曾就职于美国著名的测试仪

器公司Sencore,并开发了Sencore家庭影院声学测试套件。

AudioTools软件在研发期间得到HAA主席Gerry Lemay的大力支持,使得该软件完全

支持HAA家庭影院调试流程并能和HAA AVPro2.0调试报告软件无缝衔接,通过WiFi

网络快速将调试数据导入报告软件中。

AudioTools软件可以在Apple的APP商店付费下载,基本模块价格为128元人民币。

HAA家庭影院声学调试需要再购买以下几个附件模块:

1. SPL Pro 数字声压表(多声道声压校准)

2. ETC 能量时间曲线(RT60)

3. Polarity 扬声器相位测试

4. Surround Signal Generator 环绕声信号发射器(Dolby Digital5.1/DTS6.1)

图1. IAudioInterface2转接适配器

2. 主要功能

图2. 软件主界面

SPL——声压测试(常用于家庭影院多声道参考电平校准)

Acoustic——声学测试(频率响应曲线,NC指标和RT60等)

Line Input——模拟线路输入 (电子学检测,如示波器,频率计等,一般用于检测

功放或者前级处理器的输出性能)

Speakers——扬声器性能测试(扬声器相位检测,总谐波失真测试等)

Utilities——工具(信号发生器,多声道信号发射器等)

Settings——设置(软件使用习惯设置,麦克风校准等)

Support——技术支持(如果发现了软件bug,可以通过电子邮件方式来寻求帮助)

3. 软件分项功能说明

SPL——声压测试

图3. 声压测试界面

SPL Meter——模拟声压表,界面非常怀旧,有种时光倒流的感觉,非常适合工龄在10

年以上老一辈工程师使用!

家庭影院多声道声压校准使用Slow(慢档)和C计权(C WEIGHTING)

SPL Pro——数字声压表,界面更直观,功能更丰富,家庭影院调试常用。

SPL Graph——声压值记录,一般用于某些工业环境的噪音测试,比如记录某路段8小

时内的噪音值。家庭影院测试基本用不到。

Traffic Light——交通灯,交通路口的声压测试。

SPL Dashboard——将模拟声压表和数字声压表放在同一张图表上的显示,对于精准校

准声压表有一定帮助。

计权选择

读数快慢

最大声压

清除

相对声压

捕捉声压

图4. SPL Pro界面

操作说明:

 计权——按压该键后,在左下角会出现很多的计权选项。家庭影院测试请点击“C

Weighted”,然后再点“Select”。

 读数快慢——家庭影院测试请选Slow(慢档)

 最大声压——该读数是仪表所测量出的当前时段最高的声压值,具有一定参考价

值。点击右边的Clear()清除按钮能清除当前读数并重新开始读数。

 相对声压——这是一个很有用的功能,可以测量另外的位置相对于参考位置的声压

差。比如家庭影院有两排共4个座位,其中1号位是后排主位,而3/4号位是前排

座位。假设我们以1号位为参考,测得1号位的声压值为75dB,这个时候,可以

按压CAPTURE按键,系统将参考值定在75dB,再将麦克风移动到3/4号位(或者

切换麦克风),看3/4号位置与1号位的声压差为多少dB。一般家庭影院要求各个

位置间声压差不超过3dB。

Acoustics(声学测试)

图5. 声学测试界面

 RTA——精度为1/1和1/3倍频程的实时频谱分析,常用于主扬声器均衡校准(超

低音除外)。也能够测试环境噪音指数NC和NR等。

 FFT——精度最高可达到1/24的FFT频谱分析,特别适合超低音均衡校准和扬声器

近场测试。

 ETC——能量时间曲线,小房间RT60测试,家庭影院测试专用。

 IR——房间脉冲响应测试,非家庭影院测试项目

 Smaart Tools I——高级声学分析功能,非家庭影院测试项目

 Transfer Function——高级声学分析功能,非家庭影院测试项目

频段值

当前总声压值

(所有频段总和)

截屏键

频段分贝数

倍频程 开始/暂停 文件存储 信号发生器 设置 衰减方式

图7. RTA测试界面

操作说明:

 倍频程——1/1精度可以用来校准超低音电平。1/3精度可以用来调整主声道

(L/C/R/Ls/Rs/)EQ。

 频段值——在1/3精度下,从25Hz到20KHz一共有31个频段,每个频段的分贝数

在下方可以显示。

 开始键——开始或者暂停测试。

 文件存储——文件存储和调用键

 信号发生器——立体声和环绕声信号发射器

 设置——RTA测试的各项参数选择

 衰减方式——RTA读数衰减快慢选项。扬声器频率响应测试一般选Average。

RTA文件存储

RTA测试文件的存储有2种方式,第1种方式是存储测试文件,第2种方式是截屏。

第1种方式存储的文件可以在AudioTools或者HAA AVPro2.0软件中调出进行分析,是

最佳存储方式。如下图所示。按“Auto”按钮系统将自动分配一个文件名(比如

20130207-RTA-014),然后按最下方的“Store”按钮即可将文件存入iPad中。再选择左

上角的“Done”就能返回RTA测试界面。见图8

想要查看之前所存储的RTA文件按“Browse”键,然后在右下角选择文件名,再按左

下角的“Recall”,再按“Done”返回主界面就能能查看了。见图9

图8. RTA文件存储

图9. RTA文件调用

第2种截屏存储只需要按压屏幕右上角的“截屏”按钮就可以直接将当前显示界面截图,

存储在iPad的相册中。文件是以图片格式存储的,无法进行数据分析。如图7所示。

NC测试(背景噪音)

NC(Noise Criteria)是家庭影院的重要指标,THX家庭影院要求NC值低于NC25,但

很难达到。一般家庭影院的NC值低于NC30已经属于非常好了,比较常见的是NC35。

高于NC40就不太理想了。

测试NC值可以在RTA测试界面上叠加NC参考曲线。具体做法如下:

1)点击屏幕下方的“设置”键(扳手键),弹出对话框后点击“Noise Curve Overlay”,

再选择最右方的“NC”即可。

下图(图10)所示的NC测试值略高于NC35但低于NC40曲线。

备注:RTA NC测试结果也可以存储成文件格式在HAA AVPro 2.0报告软件中打开。

图10. RTA NC测试

ETC(能量时间曲线)

ETC曲线的Y轴是声音的能量,单位是 dB,X轴是时间,单位为ms。ETC曲线可以

观察声音信号从产生到衰减完毕所需要的时间,也就是传统意义上的RT60指标。小房

间的ETC测试可以作为一种参考,但不能作为判断音质好坏的决定性因素。HAA推荐

小房间RT60的指标在0.25-0.4s之间。

简单测量方法:

1) 进入ETC测试界面

2) 确认左下方的计权是A计权(A Weighted),A计权过滤低频噪音,提高测试精度

3) 确认右下方的X轴坐标限位是800ms

4) 点击下方的“设置”(扳手键),弹出对话框后确认“External Trigger”(外部触发)

开关处于开启状态。然后选择“Done”退出对话框。

5) 按下屏幕下方的播放按钮,立刻让你的助手在中置扬声器前方10cm处击掌一次(或

者使用发令枪)

6) 软件会自动捕捉声音信号并进行记录。

7) 记录完毕的ETC曲线如下图所示。

8) 用两根手指同时触摸屏幕,将出现两根竖线,将红线移至曲线稍高的位置,然后蓝

线移至曲线稍低的位置。这时候,红线和蓝线之间会出现一条斜线,反复调整红线

和蓝线的位置,直到斜线与ETC曲线的衰减方向一致(斜率一致)。这时候,蓝线

上部会出现RT60读数。

9) 测试完毕可以记录测试结果,测试结果导入HAA AVPro2.0软件可以进行更加精确

的分析。

图11. ETC测试(RT60读数0.295s)

FFT(频谱分析)

FFT是离散傅立叶变换的快速算法,可以将一个信号变换到频域。某些声音信号在时域

上是很难看出什么特征,但是如果变换到频域之后,就很容易看出特征了。这也是很多

声音信号分析采用FFT变换的原因。在AudioTools中,我们通过FFT来观察20-20KHz

范围内各个频段的信号强度的变化。

在家庭影院调试领域,通过耳朵我们很难判断哪些具体的频段有音质问题,但通过仪器

我们就能轻松地发现问题所在。我们可以使用FFT频谱分析来观察低频驻波频点,然后

再确认采用什么方式来改善低频音质。AudioTools FFT高达1/24倍频程的精度,让每一

个的驻波的频点都一览无遗!借助FFT,低频的调试将变得更加轻松和简单!

倍频程 开始/暂停 文件存储 信号发生器 设置 衰减方式

图12. FFT主界面

操作说明:

 倍频程——扬声器近场测试一般选1/12或者1/6精度。主扬声器远场频率响应测试

一般使用1/3精度。低频驻波分析一般用1/12或者1/24精度。

 开始键——开始或者暂停测试。

文件存储——文件存储和调用键

信号发生器——立体声和环绕声信号发射器

设置——FFT测试的各项参数选择

衰减方式——RTA读数衰减快慢选项。扬声器频率响应测试一般选Average。

图13. FFT设置菜单界面(家庭影院测试标准设置)

FFT设置菜单参数设置说明:

1) Low Frequency——低频分析(0-3KHz);Full Range——全频带分析(20-20KHz)

2) FFT Type——如果播放的是粉红噪音,测试扬声器频率响应,那么选Equal

Points/Octave,每倍频程相同精度。FFT精度越高,频率就分得越细,但同时响应时

间久越慢。

3) Peak Tracking——峰值追踪。此项功能很有用,开启后,系统能自动追踪电平最高

的频率,这个在分析低频驻波点时很有用。一般选Cursor这档。

4) Input Source——选择输入的麦克风,Ipad自带还是外接的麦克风。

5) FFT Windowing——FFT窗函数,用来提升测试精度,一般选Hamming或者Hann。

6) Audio Monitor——音频监听。如果你有IAA2适配器,你可以用IAA2的耳机输出监

听当前输入的信号。

7) Difference Mode——差异模式。开启后(ON),你可以调用之前存储的FFT曲线与

当前测试曲线进行对比。这时候,屏幕上将显示当前测试曲线与调用曲线的差异化

曲线(比较常见的是一条比较平坦的曲线)。例如,在家庭影院的调试中,一般要求

LCR三只扬声器的频率响应曲线基本一致,你可以调用已存储的左声道频率响应曲

线与正在测试的右声道进行对比。“Normalize”开关打开后,软件会锁定1KHz的读

数(以1KHz为参考0dB),无论整体音压如何变化。

8) Average Plots——曲线平均值。如果你在FFT测试中调用了2条以上的曲线,软件

可以对当前所调用的所有曲线取平均值,求得一条新的曲线与当前测试曲线进行对

比。

9) SPL Readout——声压读数是否加权选项,FFT测试一般选Unweighted(非计权)

10) Lock Graph Scale——开启后,屏幕将锁住Y轴和X轴。

扬声器测试

图14. 扬声器测试界面

Polarity——扬声器相位测试

Distortion——扬声器失真测试

Impedance——扬声器阻抗测试

Impedance Plot——扬声器阻抗曲线图

Delay Finder——扬声器距离测试

STIPA Basic——语言清晰度测试基础版(非家庭影院测试项目)

STIPA Pro——语言清晰度测试专业版(非家庭影院测试项目)

Polarity(扬声器相位测试)

相位指示

图15. 扬声器相位测试

操作说明:

扬声器相位测试主要看相对值,同正或者同负即为合格。比如L/C/R/Ls/Rs五只音箱的

低音单元测量值都为“+”,即为合格,如果发现R的低音单元为“-”,其他音箱均为“+”,

那么可以判断要么R音箱外部接线接反了,要么R音箱内部接线反相了。

Signal Strength——信号强度指示

Low——输入信号太低

Good——输入信号刚好

High——输入信号太强

由于测试时麦克风很靠近扬声器单元,接收的信号强度有时候会过高。如果发现信号过

低或者过高,可以调整功放的主音量,让信号强度尽量位于中间“Good”位置,然后再

观察上面的相位。信号过低或者过高都会造成读数误差。

文件存储参数设置

图16. 自动存储文件命名(1)

点击Settings然后再点击General将出现综合设置菜单,出现综合设置菜单后,点击

“Auto-Save File Naming”(自动存储文件命名)可以进行相关设置。家庭影院测试一般

建议选择“Date Based Scheme”(日期方式)。如下图所示:

图17.

自动存储文件命名(2)

在存储界面按下“Auto”按键后,系统将自动给出一个文件名。如图8所示。

20130207-RTA-013的意思是2013年2月7日测试的RTA曲线,第13组数据。有了日

期之后,调用和查找过往数据就比较容易了。

本文标签: 测试家庭影院曲线软件声压