Moduł Impulse Response dla AudioTools umożliwia łatwe przechwytywanie pliku audio IR na urządzeniach z systemem iOS, a także oblicza najpotrzebniejsze metryki na podstawie danych. Impulse Response to wersja na iOS zaawansowanego modelu matematycznego opracowanego na komputerach stacjonarnych przez Daniela Valente, doktora akustyki architektonicznej z Instytutu Politechnicznego Rensselaer. W ciągu kilku sekund wykonywany jest kompletny zestaw pomiarów opisujących charakterystykę akustyczną pomieszczenia lub odpowiedź głośnika. 

Funkcja Impulse Response na urządzeniu z systemem iOS zapewni bardzo dobre rezultaty, nawet z wbudowanym mikrofonem. Oczywiście, jesteś ograniczony do umiarkowanych poziomów ciśnienia akustycznego (SPL), a najniższe pasma częstotliwości nie będą tak dokładne, jak w przypadku korzystania z iAudioInterface2 lub iTestMic2, ale Impulse Response zapewni dokładny czas wygaszania pogłosu i wiele innych pomiarów.

Dostępne w AudioTools w App Store

Po pierwszym wejściu do ekranu nagrywania odpowiedzi impulsowej zostaną pobrane pliki referencyjne ćwierkania. Można je również zainstalować bezpośrednio za pomocą iTunes . Jest to szczególnie przydatne, jeśli korzystasz z generatora sygnału przestrzennego.

Koniecznie obejrzyj nasze filmy demonstracyjne dotyczące odpowiedzi impulsowej . Zobacz również nasze dwa nowe filmy: Nowe funkcje w odpowiedzi impulsowej oraz Pomiary głośników bramkowanych.

Odpowiedź impulsową można obliczyć albo poprzez nagranie rzeczywistego impulsu, takiego jak pęknięcie balonu lub oklaski, albo poprzez nagranie pliku z przebiegiem sinusoidalnym, który jest następnie konwertowany na impuls poprzez dekonwolucję — wszystko w telefonie iPhone.

Ważne: upewnij się, że pobrałeś nasze pliki IR chirp poniżej i odtworzyłeś je z innego iPoda lub płyty CD podczas nagrywania ćwierkania impulsowego lub odtworzyłeś je z urządzenia z systemem iOS. Jeśli nie pobrałeś ich od jakiegoś czasu, zaktualizuj je do najnowszych wersji na tej stronie, aby uzyskać najlepsze rezultaty. 

Rejestrowanie odpowiedzi impulsowej

Możesz nagrać zarówno rzeczywisty impuls, jak i przemiataną falę sinusoidalną, którą aplikacja przekształci w impuls. Jeśli planujesz nagrać plik z przemiataną falą sinusoidalną, pobierz nasze trzy pliki z sygnałami wzbudzenia i nagraj je na płytę CD lub na pendrive.

Możesz również odtwarzać ćwierkania na innym urządzeniu z systemem iOS za pomocą Generatora Zdalnego Sterowania. Możesz również użyć AudioTools Wireless do zdalnego nagrywania plików z odpowiedzią impulsową.

Obejrzyj nasz film demonstracyjny na temat rejestrowania odpowiedzi impulsowej.

Aby nagrać swoją odpowiedź impulsową, przejdź do modułu Impulse Response w AudioTools i dotknij ikony fali sinusoidalnej, co spowoduje wyświetlenie ekranu nagrywania. Przy pierwszym wejściu na ten ekran, trzy pliki referencyjne z przemiatanym sygnałem sinusoidalnym zostaną pobrane z naszego serwera i zapisane na Twoim urządzeniu. Możesz je zawsze ponownie pobrać, dotykając przycisku „Przeładuj”. Może to być konieczne, jeśli w przyszłości zmienimy pliki ćwierkania .

Następnie wybierz rodzaj odpowiedzi impulsowej, którą chcesz nagrywać: Impuls, 3-sekundowy sygnał dźwiękowy, 7-sekundowy sygnał dźwiękowy lub 14-sekundowy sygnał dźwiękowy.

Nagrywanie impulsu

Aby nagrać impuls, taki jak klaśnięcie w dłonie lub pęknięcie balonu, po prostu rozpocznij nagrywanie i stwórz impuls. Upewnij się, że wskaźnik „Clip” jest wyłączony. Możesz również odsłuchać impuls, aby go sprawdzić, naciskając przycisk „Odtwórz”. Gdy będziesz zadowolony z nagranego impulsu, dotknij „Gotowe”, aby powrócić do ekranu obliczeń.

Po zarejestrowaniu impulsu naciśnij Gotowe, aby powrócić do ekranu głównego, gdzie zobaczysz ETC impulsu.

Nagrywanie pliku ćwierkającego fali sinusoidalnej

Możesz wybrać 3-, 7- lub 14-sekundowy sygnał dźwiękowy. Wadą jest to, że krótsze pliki są przetwarzane znacznie szybciej i wymagają mniej pamięci urządzenia (chociaż nie zaobserwowaliśmy jeszcze sytuacji, w której któremukolwiek urządzeniu faktycznie zabrakłoby pamięci), a dłuższe pliki zazwyczaj zapewniają lepszy stosunek sygnału do szumu (S/N). Możesz zacząć od 3-sekundowego sygnału dźwiękowego, gdy konfiguracja będzie działać poprawnie, a następnie w razie potrzeby przejść na dłuższy plik.

Następnie skonfiguruj system odtwarzania za pomocą pliku WAV lub pamięci USB, którą wcześniej utworzyłeś. Podłącz się do systemu z aktywnym tylko jednym głośnikiem i spróbuj odtworzyć sygnał. Sprawdź, czy nie występują wyraźne zniekształcenia lub inne problemy.

Gdy będziesz gotowy do rozpoczęcia nagrywania, dotknij przycisku „Nagrywaj” na ekranie nagrywania, a następnie rozpocznij odtwarzanie ćwierkania. Usłyszysz krótki dźwięk synchronizacji, a po 5 sekundach usłyszysz ćwierkanie. Poczekaj, aż upłynie minimalny czas wyświetlany na ekranie, zanim dotkniesz przycisku „Stop”, aby zakończyć nagrywanie. Obserwuj wskaźnik poziomu dźwięku podczas odtwarzania ćwierkania.

Sprawdź, czy na ekranie nie pojawia się napis „Clip” i czy ćwierkanie dotarło do ponad połowy wskaźnika poziomu. Żółty obszar jest w porządku. Jeśli chcesz, możesz odtworzyć ćwierkanie i odsłuchać je.

Na końcu nagrania pojawi się okno z pytaniem, czy chcesz dekonwoluować ćwierkanie, czy anulować. Jeśli nagranie jest satysfakcjonujące, wybierz opcję dekonwolucji. Rozpocznie się seria obliczeń, które mogą potrwać do kilku minut, w zależności od szybkości urządzenia. Nowe modele są znacznie szybsze.

Jeśli wszystko pójdzie dobrze, zobaczysz zielony napis „Gotowe” i możesz go dotknąć, aby przejść do ekranu obliczeń. Jeśli wystąpi problem, zostanie on wyświetlony na ekranie. Najbardziej prawdopodobnym problemem jest brak sygnału synchronizacji. Sygnał synchronizacji musi wystąpić co najmniej sekundę po rozpoczęciu nagrywania i musi mieścić się w granicach 20 dB od najgłośniejszej części sygnału. Nagranie musi być również wystarczająco długie, aby uwzględnić co najmniej 5 sekund zaniku sygnału po ćwierkaniu.

Po powrocie do ekranu obliczeń, ETC zostanie obliczone i wyświetlone na ekranie. W tym miejscu możesz przeglądać inne parametry i metryki lub przycinać (edytować) IR.

Importowanie pliku WAV

Aby zaimportować plik WAV nagrany na innym urządzeniu, najpierw skopiuj go do folderu „import” na urządzeniu z systemem iOS. Istnieją różne metody, w zależności od wybranej opcji przechowywania plików.

Plik musi być monofonicznym plikiem wave, 16-bitowym, 48 kHz.

Wewnętrzne – jeśli przechowujesz pliki lokalnie na urządzeniu z systemem iOS, otwórz aplikację Pliki iOS, zacznij od opcji Na moim iPhonie lub Na moim iPadzie , znajdź folder studiosixdigital , przejdź do folderu publicznego , a następnie zaimportuj . Będzie to folder studiosixdigital/public/import . Przeciągnij i upuść plik audio IR do tego folderu.

iCloud – Jeśli korzystasz z iCloud, postępuj zgodnie z powyższymi instrukcjami, ale zacznij od folderu iCloud Drive w aplikacji Pliki. Teraz wystarczy przeciągnąć i upuścić plik do folderu studiosixdigital/public/import.

Gdy plik znajdzie się w folderze importu, otwórz Impulse Response i przejdź do strony ustawień. Przewiń w dół i naciśnij przycisk Importuj IR.

Następnie przejdź do strony „Zapisz/Przywołaj” dla odpowiedzi impulsowej i znajdź zaimportowany plik. Jeśli plik zawiera prawidłowy IR, wyniki zostaną wyświetlone na ekranie. Wybierz plik i przywołaj go.

Należy pamiętać, że jeśli nazwa pliku zawiera spacje, nazwa zostanie zmieniona w celu zastąpienia ich.

Wykres impulsowy

4545

Wykres impulsowy obrazuje wizualnie zanik promieniowania podczerwonego. Za pomocą kursora można odczytać dokładną wielkość i czas trwania poziomu.

Możesz również nacisnąć przycisk „Odtwórz”, aby odtworzyć impuls. Może to być przydatne do słuchania dźwięku pulsu zanikającego w pomieszczeniu, zwłaszcza jeśli impuls został utworzony z sinusa przemiatanego metodą dekonwolucji.

Możesz również użyć gestu szczypania, aby powiększyć obraz na ekranie i zobaczyć więcej szczegółów.

Edycja odpowiedzi impulsowej

Często można uzyskać lepsze rezultaty, przycinając początek i koniec odpowiedzi impulsowej. Jeśli zarejestrowano rzeczywisty impuls, zdecydowanie zaleca się przycięcie wyniku. Jeśli zarejestrowano sinusoidę przemiataną, czasami uzyskany sygnał IR będzie wymagał przycięcia przed impulsem, a szum po krzywej zaniku można przyciąć, aby skrócić okno ekranu i umożliwić lepszy wgląd w dane.

Przed edycją IR

Podczas wykonywania sinusoidy odchylanej, jeśli częstotliwość próbkowania urządzenia odtwarzającego różni się nieznacznie od częstotliwości próbkowania urządzenia, na którym działa aplikacja, nawet o kilka Hz, może wystąpić krótszy fałszywy szczyt przed rzeczywistym impulsem. Aby uzyskać najlepsze rezultaty, ważne jest, aby go przyciąć.

Aby edytować IR, przejdź do ekranu ETC i użyj gestu uszczypnięcia/powiększenia, aby powiększyć ekran. Twoim celem jest usunięcie zbędnego dźwięku przed rozpoczęciem właściwego impulsu, bez przerywania samego impulsu, oraz usunięcie szumu po zakończeniu zanikania, bez przerywania samej krzywej zanikania. Wynik musi trwać co najmniej 0.5 sekundy. 1.0 sekunda jest wystarczająca.

Po edycji IR

Po przycięciu ETC naciśnij przycisk „Edytuj” i wybierz „Zapisz plik”. Spowoduje to usunięcie obszarów IR, które nie znajdują się na ekranie, oraz ETC, a obliczenia zostaną wykonane ponownie.

Po przycięciu możesz wybrać jedno z tych obliczeń, aby wyświetlić je na wykresie słupkowym, według pasma oktawowego lub 1/3 oktawy. Obliczenia są wykonywane w razie potrzeby po zmianie ustawień wykresu.

Okienkowanie IR

W niektórych przypadkach lepsze wyniki obliczeń można uzyskać, stosując okienkowanie IR. Okienkowanie można również wykorzystać do inspekcji fragmentu IR i usunięcia odbić, aby zobaczyć charakterystykę częstotliwościową głośnika bez wpływu pomieszczenia. Okno jest stosowane przed wykonaniem wszystkich obliczeń, ale najczęściej jest używane w połączeniu z wykresem FFT, w celu inspekcji widma częstotliwości fragmentu IR.

Okno jest kontrolowane za pomocą tych parametrów, do których dostęp jest możliwy na stronie konfiguracji. Dotknij ikony klucza, aby wyświetlić stronę konfiguracji.

Lewa i prawa część okna są sterowane osobno, co pozwala na precyzyjną kontrolę okna.

Tutaj znajdują się elementy sterujące rozmiarem lewego i prawego okna oraz czasem odniesienia. Zazwyczaj okno odniesienia jest ustawione na 0.0 ms, czyli czas szczytowy sygnału IR. Można przesuwać okna, aby w pewnym momencie zaniku sygnału zbadać widmo częstotliwości, na przykład aby zobaczyć barwę dźwięku pomieszczenia.

Możesz również wybrać funkcję, która kształtuje każde okno. Prostokątne to twarde wycięcie wszystkich danych przed lub za oknem, ale zazwyczaj uzyskuje się płynniejszą transformatę FFT.

Poniżej przedstawiono przykład typowego okna IR, wykorzystującego ustawienia pokazane powyżej.

Zwróć uwagę, że wykluczyliśmy szum przed dźwiękiem bezpośrednim, a także większość szumu po zaniku.

To typowe zastosowanie okienkowania w celu uzyskania lepszych ogólnych wyników IR. Okienkowanie można również wykorzystać do inspekcji odpowiedzi częstotliwościowej głośnika, niezależnie od efektów akustycznych pomieszczenia.

Wykresy słupkowe oktaw i 1/3 oktawy

T20 — T20 to szybkość zaniku odpowiedzi impulsowej lub czas pogłosu, czyli czas potrzebny na zanik dźwięku o 60 dB w przestrzeni. Stosując technikę kompensacji hałasu, aby uniknąć niedokładnych odwzorowań czasu pogłosu, szybkość zaniku oblicza się, określając nachylenie funkcji zaniku w zakresie od -5 dB do -25 dB i ekstrapolując ten czas do zaniku 60 dB.

T30 — T30 to szybkość zaniku odpowiedzi impulsowej lub czas pogłosu, czyli czas potrzebny na zanik dźwięku o 60 dB w przestrzeni. Stosując technikę kompensacji hałasu, aby uniknąć niedokładnych odwzorowań czasu pogłosu, szybkość zaniku oblicza się, określając nachylenie funkcji zaniku w zakresie od -5 dB do -35 dB i ekstrapolując ten czas do zaniku 60 dB.

C50 – Współczynnik przejrzystości (50 ms), wyrażony w decybelach, to stosunek energii wczesnej (0–50 ms) do energii późnego pogłosu (50–koniec zaniku IR). C50 jest percepcyjnie powiązany z percepcją mowy.

C80 – Współczynnik czystości (80 ms), wyrażony w decybelach, to stosunek energii wczesnej (0–80 ms) do energii późnego pogłosu (80–koniec zaniku IR). C80 jest percepcyjnie powiązany z percepcją muzyki.

EDT – Czas wczesnego zaniku reprezentuje funkcję zaniku IR w nachyleniu wczesnej części krzywej zaniku energii. Jest to nachylenie krzywej ograniczone od 0 dB do -10 dB, ekstrapolowane do zaniku 60 dB poniżej zaniku bezpośredniej energii dźwięku. EDT jest zazwyczaj powiązany z odczuwalnym czasem pogłosu w pomieszczeniu.

CT – Czas środkowy, czyli Ts, to czas od początku dźwięku bezpośredniego do momentu, w którym połowa energii zanika w IR. Jest to czas odpowiadający „punktowi równowagi” lub środkowi ciężkości kwadratu IR. Czas środkowy jest skorelowany z czasem pogłosu, więc czas środkowy wydłuża się wraz z czasem pogłosu.

Definicja – Podobnie jak metryka C50, definicja reprezentuje stosunek dźwięku docierającego w pierwszych 50 ms IR do pozostałej części IR. Jest wyrażana w procentach i koreluje z percepcją mowy w pomieszczeniu.

S/ N – stosunek sygnału do szumu (S/N) oznacza różnicę między sygnałem zmierzonym w odpowiedzi impulsowej a poziomem szumów w badanym pomieszczeniu. Jest to dobre narzędzie do weryfikacji, czy używany sygnał pomiarowy zapewni wysoką jakość wyników. Należy dążyć do uzyskania stosunku sygnału do szumu (S/N) powyżej 50 dB, jeśli to możliwe, w przeciwnym razie wiarygodność uzyskanych metryk IR ulegnie obniżeniu.

Wykresy szerokopasmowe

Dostępne są również następujące wykresy dla sygnału szerokopasmowego:

Wykres Schroedera – wsteczne całkowanie funkcji zaniku odpowiedzi impulsowej.

ETC — To wykres w dziedzinie czasu przedstawiający reakcję zaniku IR

FFT — FFT ETC daje wykres odpowiedzi częstotliwościowej dla sygnału.

FFT posiada kursor, za pomocą którego można odczytać dokładny poziom dB i częstotliwość. Można zmienić poziom wygładzania z zerowego na 1/12, 1/6, 1/3 lub oktawę.

Możesz również użyć gestu szczypania i powiększania, aby zmienić dB lub zakres częstotliwości. Dwukrotne dotknięcie spowoduje powrót do pełnego zakresu. Można wyświetlić dwa wykresy FFT, a także wygenerować i narysować złożony wykres FFT.

Oto strona ustawień parametrów FFT. Należy pamiętać, że opcja Krzywe odniesienia jest również dostępna dla tego wykresu.

Na tym ekranie można także zablokować skale wykresu FFT i ręcznie ustawić zakres skali wykresu.

Działki wodospadowe

Można wyświetlić trójwymiarowy wykres wodospadowy, który pokazuje zanik widma dźwięku według częstotliwości w czasie. Można wybrać wykres liniowy lub wykres powierzchniowy. Można również wybrać pełny wykres częstotliwości lub wyświetlić tylko niskie częstotliwości.

Wykresy kaskadowe powstają poprzez obliczenie szeregu indywidualnych transformat FFT, często nazywanych wycinkami, z których każdy obejmuje niewielki fragment widma podczerwieni (IR). Zakres czasowy wycinków i liczba wykresów (wycinków) kontrolują częstotliwość i rozdzielczość czasową wykresu. Można również ustawić wygładzanie częstotliwościowe wykresów oraz nakładanie, co spowoduje wygładzenie wykresów w czasie.

Oto ekran konfiguracji wykresów wodospadowych.

Podsumowanie Page

Mamy stronę podsumowującą, która pokazuje zestaw podstawowych pomiarów:

Wartości średnie T30/EDT/C50/C80 – Jest to średnia wartość czasu pogłosu i klarowności w mierzonym pomieszczeniu, mierzona dla pasm oktawowych 500 Hz i 1 kHz.

S/N szerokopasmowy – ogólny stosunek sygnału do szumu wyrażony w dB mierzonego IR.

Współczynnik basu – parametr korelujący z „ciepłem” pomieszczenia. Oblicza się go, dodając wartości T30 dla pasm oktawowych 125 Hz i 250 Hz i dzieląc je przez sumę wartości T30 dla pasm oktawowych 500 Hz i 1 kHz.

Odpowiedź impulsowa na iPadzie

iPad to doskonała platforma do analizy odpowiedzi impulsowej. Ponieważ mamy więcej miejsca na ekranie, umożliwiamy podzielenie go na dwa wykresy, dzięki czemu można wyświetlać dwa różne wykresy jednocześnie. Jest to świetne rozwiązanie, na przykład do obsługi okien, gdzie można dostosować okno za pomocą wykresu ETC i natychmiast zobaczyć wyniki na wykresie FFT.

Można też jednocześnie oglądać wykresy ETC i wodospadowe.

Zapisywanie wyników

Możesz zapisać nieograniczoną liczbę wyników na urządzeniu. Dla każdego IR zapisywany jest surowy plik audio wraz z przetworzonym IR. Zapisany jest również plik tekstowy rozdzielony tabulatorami, który można otworzyć w dowolnym arkuszu kalkulacyjnym.

Możesz wprowadzić własny opis tekstowy, a data/godzina i długość podczerwieni są również zapisywane wraz z danymi. Możesz nawet zrobić zdjęcie i zapisać je w podczerwieni. Więcej informacji znajdziesz na naszej stronie „Zapisz/Przywróć” .

Przesyłanie danych IR do komputera

Nagrany „na mokro” plik IR WAV, wynik dekonwolucji oraz plik końcowych obliczeń rozdzielony tabulatorami można przesłać na komputer PC lub Mac. Plik IR WAV może być używany jako plik źródłowy dla innych programów. Plik rozdzielony tabulatorami nadaje się do załadowania do programu Excel lub dowolnego innego typowego edytora tekstu.

Uzyskiwanie sygnałów testowych

Kliknij ten link , aby przejść do strony z naszymi testowymi sygnałami IR chirp. Są one zarchiwizowane w pliku .zip. Pliki zawierają sygnały 3.5-sekundowe, 7-sekundowe i 14-sekundowe. Każdy sygnał rozpoczyna się impulsem synchronizacji 1 sekundę po rozpoczęciu pliku, 5 sekundami ciszy, sygnałem ćwierkania i kolejnymi 5 sekundami ciszy. Podczas nagrywania sygnału ćwierkania upewnij się, że najpierw rozpoczniesz nagrywanie, a następnie rozpoczniesz odtwarzanie pliku ćwierkania. Odtwórz cały plik, łącznie z końcowym impulsem synchronizacji, zanim zatrzymasz nagrywanie.

Istnieją dwie wersje plików synchronizacji. Użyj pliku „syncxxx10.wav”, jeśli potrzebujesz 10-sekundowego oczekiwanego maksymalnego zaniku, w przeciwnym razie użyj plików „syncxxx.wav”.