RU2084840C1 - Device determining time of signal attenuation - Google Patents
Device determining time of signal attenuation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084840C1 RU2084840C1 RU95101705A RU95101705A RU2084840C1 RU 2084840 C1 RU2084840 C1 RU 2084840C1 RU 95101705 A RU95101705 A RU 95101705A RU 95101705 A RU95101705 A RU 95101705A RU 2084840 C1 RU2084840 C1 RU 2084840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- controlled
- signal
- output
- input
- time
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области архитектурной акустики, и в частности к средствам для акустических измерений, и может использоваться для автоматического определения количественной меры уровня реверберационных искажений помещений. The invention relates to the field of architectural acoustics, and in particular to means for acoustic measurements, and can be used to automatically quantify the level of reverberation distortion of premises.
В ряде прикладных задач архитектурной акустики требуется обеспечить быстрое и надежное оценивание времени затухания (ВЗ) акустического сигнала закрытых помещений. Продолжительность временного интервала, за который происходит затухание сигнала, является одной из важнейших характеристик, определяющих звуковое восприятие человеком акустической информации. В зависимости от величины ВЗ может существенно изменяться разборчивости речи, качество звучания музыкальных произведений и т.д. Поэтому важное значение имеет создание простого и портативного измерителя ВЗ, который в то же время обеспечивал бы необходимую точность получаемых оценок. In a number of applied problems of architectural acoustics, it is required to provide a quick and reliable estimation of the attenuation time (OT) of the acoustic signal of indoor premises. The duration of the time interval during which signal attenuation occurs is one of the most important characteristics that determine a person’s sound perception of acoustic information. Depending on the size of the airspace, speech intelligibility, sound quality of musical works, etc. can vary significantly. Therefore, it is important to create a simple and portable VZ meter, which at the same time would provide the necessary accuracy of the estimates obtained.
Известно устройство для измерения времени реверберации, которое содержит генератор шума, третьоктавный фильтр, выходной усилитель, громкоговоритель, микрофон, входной усилитель, линейный детектор, интегрирующее звено, компаратор, блок измерения временных интервалов и индикатор [1] Измерение времени реверберации в данном устройстве осуществляется на основе оценивания времени спадания продетектированного усредненного уровня принимаемого сигнала до фиксированной величины. Однако точность работы данного устройства весьма невысока, что объясняется значительной погрешностью определения правой границы временного интервала, определяющего продолжительность временного отклика на передаваемое акустическое воздействие. A device for measuring the reverberation time, which contains a noise generator, a third octave filter, an output amplifier, a loudspeaker, a microphone, an input amplifier, a linear detector, an integrating unit, a comparator, a unit for measuring time intervals and an indicator [1], The measurement of the reverberation time in this device is carried out on based on estimating the decay time of the detected averaged level of the received signal to a fixed value. However, the accuracy of this device is very low, due to a significant error in determining the right boundary of the time interval, which determines the duration of the time response to the transmitted acoustic impact.
Известно также устройство для измерения времени реверберации помещения, содержащее генератор испытательного сигнала, выходной усилитель, громкоговоритель, измерительный микрофон, микрофонный усилитель, измеритель уровня, два реле, блок временной задержки, пусковой блок, индикатор и два ключа [2] Работа данного устройства основана на измерении уровня сигнала перед выключением источника звука и через определенное время после его выключения. A device for measuring the reverberation time of a room is also known, which contains a test signal generator, an output amplifier, a loudspeaker, a measuring microphone, a microphone amplifier, a level meter, two relays, a time delay unit, a start block, an indicator and two keys [2] The operation of this device is based on measuring the signal level before turning off the sound source and after a certain time after turning it off.
Недостатком этого устройства является невысокая точность получаемых результатов. Это связано с необходимостью фиксировать малые уровни затухающего сигнала, что неизбежно приводит к существенным ошибкам при наличии в измеряемом помещении акустических шумов. The disadvantage of this device is the low accuracy of the results. This is due to the need to fix low levels of the damped signal, which inevitably leads to significant errors in the presence of acoustic noise in the measured room.
Целью изобретения является повышение точности измерений. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements.
Для достижения поставленной цели в устройство для оценивания времени затухания сигнала, содержащее генератор испытательного сигнала, выходной усилитель, громкоговоритель, акустический тракт, микрофон, управляемый входной усилитель, управляемый ключ и блок отображения, согласно изобретению дополнительно введены резонансный фильтр, компаратор, управляемый таймер, первый регистр, вычитатель, второй регистр, блок управления, индикатор уровня, причем выход генератора испытательного сигнала через последовательно соединенные выходной усилитель и громкоговоритель подключен к входу акустического тракта, выход которого через последовательно соединенные микрофон и управляемый входной усилитель подключен к индикатору уровня и входу резонансного фильтра, выход резонансного фильтра соединен с входом компаратора, а выход компаратора через управляемый таймер связан с управляемым ключом, первый выход которого соединен через первый регистр с вторым входом вычитателя, а второй выход управляемого ключа непосредственно связан с первым входом вычитателя, выход вычитателя через второй регистр соединен с блоком отображения, блок управления связан с управляющими входами управляемого ключа и первого и второго регистров. To achieve the goal, a device for estimating the signal attenuation time, comprising a test signal generator, an output amplifier, a loudspeaker, an acoustic path, a microphone, a controlled input amplifier, a controlled key and a display unit, additionally, according to the invention, a resonant filter, a comparator, a controlled timer, are introduced register, subtractor, second register, control unit, level indicator, and the output of the test signal generator through series-connected output amplifier the lighter and loudspeaker are connected to the input of the acoustic path, the output of which through a series-connected microphone and a controlled input amplifier is connected to the level indicator and the input of the resonant filter, the output of the resonant filter is connected to the input of the comparator, and the output of the comparator via a controlled timer is connected to the controlled key, the first output of which connected through the first register to the second input of the subtractor, and the second output of the managed key is directly connected to the first input of the subtractor, the output of the subtractor through the second register is connected to the display unit, the control unit is connected to the control inputs of the managed key and the first and second registers.
Устройство для оценивания времени затухания сигнала (фиг. 1) содержит управляемый генератор 1 испытательного сигнала, выходной усилитель 2, громкоговоритель 3, акустический тракт 4, микрофон 5, управляемый входной усилитель 6, резонансный фильтр 7, компаратор 8, управляемый таймер 9, первый регистр 10, вычитатель 11, второй регистр 12, управляемый ключ 13, блок управления 14, блок отображения 15, индикатор уровня 16. A device for estimating the signal attenuation time (Fig. 1) contains a controlled test signal generator 1, an output amplifier 2, a speaker 3, an
На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип работы заявляемого устройства. In FIG. 2 shows timing diagrams explaining the principle of operation of the claimed device.
На фиг. 2а изображена временная зависимость частоты испытательного сигнала на выходе генератора 1 испытательного сигнала. In FIG. 2a shows the time dependence of the frequency of the test signal at the output of the test signal generator 1.
На фиг. 2б приведен эпюр напряжений на выходе резонансного фильтра 7 при малых значениях времени затухания сигнала. In FIG. 2b shows the voltage diagram at the output of the resonance filter 7 for small values of the signal attenuation time.
На фиг. 2в показан эпюр напряжений на выходе резонансного фильтра 7 при заметной величине времени затухания сигнала. In FIG. 2c shows a plot of the voltages at the output of the resonance filter 7 with a noticeable signal decay time.
На фиг. 2г показаны временные интервалы, оцениваемые управляемым таймером 9 для случая заметного времени затухания сигнала. In FIG. 2d shows the time intervals estimated by the controllable timer 9 for the case of a noticeable signal decay time.
Принцип работы заявляемого устройства основан на оценивании изменения временного отклика резонансного фильтра 7 на эталонный входной испытательный сигнал. Здесь в качестве испытательного сигнала используется линейно-частотномодулированный сигнал фиксированного уровня. Наличие реверберационных искажений помещений приводит к увеличению времени затухания сигнала, что влечет за собой рост временных интервалов, измеряемых управляемым таймером 9, по сравнению с эталонными значениями. Для исключения возможных погрешностей, связанных с растройкой резонансного фильтра 7, в устройстве предусмотрены средства для компенсации этой систематической ошибки. The principle of operation of the inventive device is based on assessing the change in the temporal response of the resonant filter 7 to the reference input test signal. Here, a linear-frequency modulated signal of a fixed level is used as a test signal. The presence of reverberation distortion of the premises leads to an increase in the decay time of the signal, which entails an increase in the time intervals measured by the controlled timer 9, in comparison with the reference values. To eliminate possible errors associated with the tuning of the resonant filter 7, the device provides means to compensate for this systematic error.
Генератор 1 испытательного сигнала формирует периодический измерительный сигнал с частотой, изменяющейся по линейному закону. Центральную частоту этого пилообразного сигнала следует выбирать в средней части звукового диапазона частот, а время нарастания частоты (период развертки по частоте) в несколько раз (желательно на порядок) больше ожидаемого времени реверберации помещения. Путем изменения периода развертки можно менять диапазон измерения времени затухания сигнала. The generator 1 of the test signal generates a periodic measuring signal with a frequency that varies linearly. The central frequency of this sawtooth signal should be selected in the middle part of the audio frequency range, and the frequency rise time (frequency sweep period) is several times (preferably an order of magnitude) longer than the expected room reverberation time. By changing the sweep period, you can change the measurement range of the signal attenuation time.
Процедура измерения времени запаздывания сигнала с помощью данного устройства состоит из двух этапов. На первом этапе (подготовительном) осуществляется настройка устройства. С помощью блока управления 14 осуществляется обнуление первого и второго регистров 10, 12, после чего производится измерение времени отклика резонансного фильтра для неискаженного реверберацией сигнала. Для этого громкоговоритель 3 и микрофон 5 размещаются в непосредственной близости и с помощью блока управления 14 управляемый ключ 13 переводится в положение, при котором сигнал с выхода управляющего таймера 9 коммутируется на первый регистр 10, где происходит запоминание результата. По окончании измерения эталонного отклика управляемый ключ 13 переводится в положение, при котором сигнал с выхода управляемого таймера коммутируется на вычитатель 11. Затем приемную и передающую части устройства размещают в обмеряемом помещении и проводят регулировку уровня входного сигнала, которая осуществляется подстройкой усиления управляемого входного усилителя 6 на основе показания индикатора уровня 16. The procedure for measuring the delay time of a signal using this device consists of two stages. At the first stage (preparatory), the device is configured. Using the control unit 14, the first and second registers 10, 12 are reset to zero, after which the response time of the resonant filter for the undistorted reverberation signal is measured. To do this, the loudspeaker 3 and the microphone 5 are located in close proximity and, using the control unit 14, the controlled key 13 is transferred to the position at which the signal from the output of the control timer 9 is switched to the first register 10, where the result is stored. At the end of the measurement of the reference response, the controlled key 13 is translated into a position in which the signal from the output of the controlled timer is switched to the subtractor 11. Then, the receiving and transmitting parts of the device are placed in a measured room and the input signal level is adjusted, which is adjusted by adjusting the gain of the controlled input amplifier 6 by Based on the readings of the level indicator 16.
По окончанию настройки устройства начинается непосредственно процедура измерения. At the end of the device setup, the measurement procedure begins directly.
Сигнал с выхода генератора 1 испытательного сигнала через выходной усилитель 2 и громкоговоритель 3 поступает в оцениваемый акустический тракт 4. На выходе акустического тракта 4 сигнал воспринимается микрофоном 5, усиливается управляемым входным усилителем 6 и поступает в резонансный фильтр 7, настроенный на среднюю частоту испытательного сигнала. The signal from the output of the test signal generator 1 through the output amplifier 2 and loudspeaker 3 enters the estimated
В случае малого времени затухания сигнал на выходе резонансного фильтра 7 будет иметь форму, приведенную на фигуре 2б. Очевидно, что в этом случае длительность временного отклика резонансного фильтра 7 при фиксированном периоде развертки генератора 1 испытательного сигнала будет определяться лишь добротностью фильтра, и следовательно может быть сделана весьма малой величиной. In the case of a short decay time, the signal at the output of the resonant filter 7 will have the form shown in figure 2b. Obviously, in this case, the duration of the temporal response of the resonant filter 7 for a fixed scan period of the generator 1 of the test signal will be determined only by the quality factor of the filter, and therefore can be made very small.
В том случае, когда акустический тракт имеет существенные реверберационные искажения, импульсы на выходе резонансного фильтра 7 расширяются. Качественно форма сигнала на выходе резонансного фильтра 7 для данного случая иллюстрируется на фигуре 2в. In the case when the acoustic path has significant reverberation distortion, the pulses at the output of the resonant filter 7 expand. Qualitatively, the waveform at the output of the resonant filter 7 for this case is illustrated in figure 2B.
В качестве меры времени запаздывания сигнала здесь используется изменение длительности отклика резонансного фильтра 7, которое определяется с помощью порогового элемента компаратора 8 и используется для запуска и остановки управляющего таймера 9. Далее в вычитателе 11 осуществляется компенсация постоянной составляющей отклика. Постоянная составляющая времени отклика соответствует условиям, при которых реверберационные искажения помещения в акустическом тракте отсутствуют, а ее величина оценивается и фиксируется описанным выше способом в режиме настройки устройства. Полученной на выходе вычитателя 11 значение считывается во второй регистр 12 и запоминается в нем до следующего измерения. Индикация результата измерения происходит в блоке отображения 15. As a measure of the delay time of the signal, here we use the change in the response time of the resonant filter 7, which is determined using the threshold element of the comparator 8 and is used to start and stop the control timer 9. Then, the constant component of the response is compensated in the subtractor 11. The constant component of the response time corresponds to the conditions under which there is no reverberation of the room in the acoustic path, and its value is estimated and recorded in the manner described above in the device setup mode. The value obtained at the output of the subtractor 11 is read into the second register 12 and stored in it until the next measurement. The measurement result is displayed in the display unit 15.
Описанное выше устройство может быть весьма просто реализовано в виде компактного прибора на базе аналого-цифровой техники. При этом данное устройство обеспечит возможность оперативно проводить необходимые измерения и гарантирует надежность получаемых результатов. The device described above can be very easily implemented as a compact device based on analog-to-digital technology. At the same time, this device will provide the ability to quickly carry out the necessary measurements and guarantees the reliability of the results.
Источники информации
1. Building acoustics analyzez, type 4418, Bruel Kjxr, DK 2850, NaERum, DENMARK.Sources of information
1. Building acoustics analyzez, type 4418, Bruel Kjxr, DK 2850, NaERum, DENMARK.
2. Справочник по акустике /Иофе В.К. Корольков В.Г. Сапожков М.А. М. Связь, 1979, стр. 296 297. 2. Reference on acoustics / Iofe V.K. Korolkov V.G. Sapozhkov M.A. M. Communication, 1979, p. 296 297.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95101705A RU2084840C1 (en) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | Device determining time of signal attenuation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95101705A RU2084840C1 (en) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | Device determining time of signal attenuation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95101705A RU95101705A (en) | 1996-11-20 |
| RU2084840C1 true RU2084840C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20164588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95101705A RU2084840C1 (en) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | Device determining time of signal attenuation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2084840C1 (en) |
-
1995
- 1995-02-03 RU RU95101705A patent/RU2084840C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Иофе В.К., Корольков В.Г., Сапожков М.А. Справочник по акустике. - М.: Связь, 1979, с. 296 - 297. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95101705A (en) | 1996-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Schroeder | New method of measuring reverberation time | |
| Vorländer et al. | Practical aspects of MLS measurements in building acoustics | |
| KR950002442B1 (en) | Checking audio system | |
| US7260227B2 (en) | Method and device for measuring sound wave propagation time between loudspeaker and microphone | |
| US5955669A (en) | Method and apparatus for acoustic wave measurement | |
| CA2115964A1 (en) | High dynamic range digitizer | |
| KR20000057568A (en) | Method and device for ultrasonic ranging | |
| US4191864A (en) | Method and apparatus for measuring attack and release times of hearing aids | |
| RU2084840C1 (en) | Device determining time of signal attenuation | |
| KR100638836B1 (en) | Sound level meter automatic calibration system and method | |
| US20230021144A1 (en) | In-ear detection utilizing earbud feedback microphone | |
| RU2143742C1 (en) | Sound glass-destruction alarm for guarding alarm system | |
| RU2050598C1 (en) | Method and device for measuring characteristics of acoustic vibrations radiated by movable object | |
| US3352378A (en) | Apparatus for and method of determining the acoustical reverberation time of an enclosure | |
| RU1825987C (en) | Method for measuring reverberation of closed spaces | |
| SU1761889A1 (en) | Method and device for assessing structure sound insulation | |
| SU1205009A1 (en) | System of testing sound pressure of electroacoustic sounding equipment | |
| Nielsen | A field calibrated real time system for intensity measurements | |
| SU910046A1 (en) | Method for modifying an adsorbent for gas chromatography | |
| RU2144284C1 (en) | Method for calibration of reversible piezoelectric transducer and device which implements said method | |
| SU888032A1 (en) | Device for testing articles with aid of acoustic emission | |
| SU282692A1 (en) | METHOD OF MEASURING THE TIME OF STANDARD REVERSE OF CLOSED VOLUME | |
| JPS6244349Y2 (en) | ||
| JPS5920693Y2 (en) | Radar noise figure measuring device | |
| JPS6159460B2 (en) |