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近场扫描仪系统 (NFS)

Features and Benefits

  • 3D空间中任意点的SPL
  • 近场中的指向性
  • 高角度分辨率
  • 气球/极坐标图
  • 功率响应
  • 无需移动扬声器
  • 开放式数据导出接口
  • 非消声测量
  • 快速测量
  • 全面的辐射数据集
  • 便携式测量设备
  • 灵活尺寸
  • 设备反射可忽略不计
  • 适用于大型扬声器 (500kg)

3D近场扫描仪 (NFS)可以对从被测源辐射的直达声进行全自动声学测量,可在扫描面外部的3D空间中任意距离和角度处确定辐射的声音。对于近场应用(例如演播室监听音箱、移动设备)以及远场应用(例如专业音频系统)中任何类型的扬声器和音频系统,都可以获得其方向性、声功率、SPL响应和更多关键指标。


规格书


Demo Video

What's New in dB-Lab 212: Near Field Scanner 3D (NFS)

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对比传统远场测量的优点

 

 

 

 

适用于大型扬声器 
由于扬声器不移动,因此可以测量大型扬声器,并由吊车从天花板上支撑。

避免远场测量的空气衍射问题
大型扬声器的远场测量需要大型消声室以确保远场条件。这样的测量将遭受由空气在距离和时间上的温度差异引起的衍射问题,导致较高频带中的相位响应出现高误差。在5m测量距离上,仅2°C的温度变化将在10kHz处产生180度的相位误差。

不需要消声室
可以使用场分离技术将辐射声从房间反射声中分离出来。

比消声室测量精度更高
100Hz以下,不需要房间校正曲线。

快速测量
标准3D声学测量,可在不到20分钟内完成典型两分频系统的声功率测量。

高信噪比
近场中声压级高,对环境噪声的要求不需要太严格。

全面的辐射数据集 
从近场测量获得的辐射数据集中可获取3D空间中任何点的SPL。
无需进一步测量即可提供近场和远场数据。

提供完整的3D近场数据 
扫描面之外的任何位置都可提供近场数据。

点数少,但角度分辨率高 (<1°)
角度分辨率与测量点数无关
(传统远场测量需要64800测量点以达到1°的分辨率)


Measurement Method

测量

3D近场扫描仪使用移动的麦克风来扫描整体声源(如扬声器系统或安装在障板上的换能器)近场中的声压。被测设备(<500kg)在扫描过程中不会移动,这样,非消声环境中的反射就可以保持一致并通过新颖的分析软件进行监测,该软件使用声学全息和场分离技术来提取直达声并减少室内反射。

多极子扩展

由声源产生的声场通过球谐函数和汉克尔函数(波动方程的解)的加权进行重建。扩展项中的加权系数可以代表近场扫描中DUT的独特信息,同时还显著减少了数据量。

声场外推

以高SNR测量的近场数据是预测较大距离处直达声的基础,这就避免了传统远场测量中的衍射问题 (非均匀介质)。


Direct Sound Separation

在小房间或混响房间中进行测量,不能忽略房间的影响。加窗技术可以应用于高频,但不能应用于低频。
直达声分离方法解决了这个问题,将辐射声从反射和房间共振中分离出来。此方法对于无法应用加窗技术的低频段(低于1kHz)非常有用,在这样的频带中,即使很好的消声室,也会有房间模式产生。


Near Field Analysis

近场分析可提供扫描面之外任意点的声压,这对评估演播室监听音响、移动电话和平板电脑等个人音频设备的近场特性非常重要。在DUT周围的每个位置,都可以可视化复传递函数、空间声压分布(幅度和相位)等关键特征。


Data Export

复数据导出
测量数据可以以常见的文本和二进制格式导出复频率响应(幅度+相位)或脉冲响应,供外部软件(如 EASE-SpeakerLab、CLF、VACS)或其他处理工具(如 MATLAB、SCILAB)使用。

 

全息参数导出
此外,球面波展开的全息系数列也可以以文本或二进制格式导出到MATLAB和SCILAB。

 


异步测量 (无线设备、Bluetooth®、Wi-Fi、开环)

要测量没有模拟输入的音频设备,可以使用无线连接传输激励信号,也可以使用设备本身来播放带有激励的音频文件。通过使用第二个麦克风,可自动检测可变延迟,测量麦克风的脉冲响应是同步的,从而确保准确的相位测量。

 


Multi Source Superposition

通过使用多路复用器分别测量每个换能单元,可以确定具有多个换能器单元的扬声器系统(线阵列、条形音箱、三分频系统等)的声压输出。全息处理后,可以叠加各个声源的声压以确定音频设备的总声压输出。


Hardware Add-on: NFS Baffle

可以将障板安装在NFS上,以测量半空间中换能器(最大至18寸)和入墙式扬声器的指向性。通过在扬声器前面的2个半球上进行扫描,可以消除室内反射以及障板产生的衍射效应,从而提供准确的半空间数据。


要求

硬件
• 近场扫描仪
Klippel Analyzer 3 (KA3)

模块
传递函数测量 (TRF):
传递函数和谐波失真的测量

附件
麦克风
功率放大器
多路复用器 (可选)
• PC



标准

消费电子协会
CEA-2034 (ANSI)

国际电工委员会
IEC 60268-5, IEC 60268-7, IEC 60268-21, IEC 62777, IEC WD 63034

音频工程学会
AES56


专利

德国: 102013000684;美国: 9,584939B2;中国: 2014100795121