關鍵詞：建聲測試 設備系統測試 驗收測試 頻響的顯示 相位的校正 延時的補償 混響的測量 語言清晰度 聲場均勻度 信噪與隔聲 各類型失真
一、引言
在早前的文章中給大家介紹過部分點聲源與線陣列音箱擺位吊掛的模擬仿真軟體，它們為從業者前期規範設計擴聲系統及後期現場安裝擺位帶來了較好的應用參考。當我們的擴聲系統按現場合理需求搭建完畢後就進入了擴聲系統的調試階段，此階段可結合各類對應的音頻測試軟體對整個系統主要參量進行測試與校準，用以搭建一個合理規範的擴聲系統平臺，為後續調音人員結合主觀聽感進行整體調音打下堅實的基礎。
隨著音頻行業的快速發展，其對應的相關標準越來越規範與細化，這就使得專業音頻測試軟硬體的應用需要更合理更規範。從毛坯狀態的測量到建聲裝修後的改善比對，從擴聲系統調試再到擴聲系統驗收及應用等等板塊可能都需要專業音頻測試軟體的參入與核驗。近年來類似的軟體不少，但在主要測量功能都大同小異、各有優劣。如常用的SMARTLIVE、SYS TUNE、PAS、EASERA、SpectraLAB、Acoustics Tools等等，它們雖說在總體功能上都近似，但在具體的環境運用中還是有各自的特點，下面筆者就結合實際運用案例來淺述各測試軟體的實際運用。
二、軟體分步比對
為便於全面的描述，使用環境將分為建聲測試、設備系統測試及驗收測試這幾大部分，通過各測試軟體的特定環境使用對比來歸納各自的使用特性。
1、建聲測試：混響的測量、信噪與隔聲、語言清晰度、傳輸頻率特性等
建聲測試已經成為錄音棚、影劇院、多功能廳及體育場館的音頻工程項目中必不可少的重要步驟。整個建聲測試通常又分為建聲處理前與建聲處理後兩大版塊，前者是指對未作任何裝修的毛坯空間結構的聲學參數測量，後者是指在場地建聲裝修過程中或徹底完工後的聲學測量，但同樣都需要進行空場或滿場狀態下的分步測量。前後聲學測量參數的比對是非常客觀實用的，直接反映了建聲裝修處理的優劣，也可在建聲過程中進行多次測試，及時發現聲場中的不利因素有針對性的調整完善建聲方案，使最終的聲場特性達到理想狀態。
1.1 SpectraLAB軟體
早年在做各室內文藝演出時就常用此類軟體測量廳堂的混響時間，實測結果與聽感上的估算混響時間作比對也不失為一個實用的練耳方式。由於不同的廳堂結構及建聲條件各演出廳堂的混響時間會各有不同，但作為現場擴聲的調音人員應該做到心中有數，因為這直接關係到器樂及人聲的現場聽感，接下來需要再針對不同的廳堂混響來調整擴聲方案以獲得最佳的混響聲與直達聲比例。一般情況下會將專業測試話筒置於距正面舞臺中軸線15排-25排觀眾席位置，具體擺放位置可根據廳堂的大小及結構適當調整前後距離或舞臺口、觀眾席各分區域等多點測試後估算均值。
測試點規劃完畢後可打開軟體Reverb窗口，圖（1）則是Reverb功能點開後所顯示的界面。通常慣例是取在RT60模式下的測量值，它更適合於廳堂音樂傳輸品質的衡量，通過猝發音頻信號來捕捉廳堂的混響時間。圖中紅圈處即為RT60、RT30在寬頻狀態下的對應混響值，左邊部分則是各固定頻段的混響時間，如在RT60模式下以125Hz為中心的低頻部分混響時間相對於其它頻點就相對稍長，這將直接影響到低頻部分的擴散特性，容易造成聽感清晰度下降。有了這些現場混響參量的準確把握，就能在音箱的擺位及人聲樂器的效果設置上有針對性的改進。例如可臨時增加對應頻率吸聲處理、擴聲現場對混響時間稍長的頻段適當精調衰減、對人聲及樂器控制好對應的混響延時等合理的效果處理等等，從而儘可能地提高現場擴聲品質。
（圖1）SpectraLAB在混響時間測量模式下的各功能界面
1.2 Acoustics Tools軟體
圖（2）是Acoustics Tools軟體在作測試後計算出來的頻率混響時間圖表，這也是筆者在做一廳堂建聲測試時的軟體界面圖。比起SpectraLAB軟體RTA模式，它在主窗口界面上多了直達聲、反射聲及本底噪聲的圖形參量顯示，同時它的混響時間是以圖表的方式給出，也更為直觀便捷。除了混響時間外，有關清晰度指標的C10、C20、C50、C80等重要參數也盡列其中，軟體同時還提供了專業的測試信號Room . wav，可以說是針對混響時間的測試量身定做的。在部分較為嚴格的測試場地及要求下，錯誤選擇或者畸變不良的測試信號也會使測量結果受到影響，從這一點來將Acoustics Tools軟體是考慮得比較周到的。
圖（2）Acoustics Tools軟體混響時間及各清晰度參量顯示界面
1.3 EASERA軟體
圖（3）所表現的是EASERA軟體的EDT, RT（1/3rd）狀態下的混響時間曲線圖，其頻率混響時間對應關係原理與圖（1）近似。EASERA軟體將曲線圖對應混響時間以表格的形式按序匯總，作為建聲環節的主要指標混響時間的測量顯示也是非常直觀明了，可以直接提交供相關人員快速參考。
圖（3）EASERA軟體的混響時間曲線與時間對應圖表
1.4 建聲測試比對總結
從以上幾款軟體在混響時間的測量功能比對來看都各有特點，SpectraLAB可以從RT10至RT60逐級切換查看不同聲壓級參量下的混響時間圖譜。Acoustics Tools軟體是以圖表的方式顯示混響時間並附有各頻率的清晰度參數，結合Ld直達聲、Lr反射聲及Ln本底噪聲將多步測量項目融合一體也很實用，便於建聲不良因素的對應優化改進。對應至於EASERA圖形加上表格已經非常清楚直觀了，特別是圖表中給出了250HZ-2KHZ、500HZ-4KHZ主要頻段內的平均混響時間，這對於聲學環境的整體評估是比較實用的參數指標。當前版本Acoustics Tools與EASERA都僅提供從RT10至RT30可變測量參量，在與RT60標準進行銜接比對時注意相互間的合理推算與轉換。
圖（4）為各類型廳堂容積所對應的最佳混響時間通用參照表。以Recording Studios錄音室曲線為例，隨著房間容積的加大，室內的混響時間也在對應提升，量算好待測試房間的容積就可以依圖準確查出建聲處理後所需的最佳混響時間。此圖表對建聲裝修處理過程能起到很好的修正比對參照作用，依照現場聲學測試的實際數據來歸納統計，對長混響時間頻段作強吸聲處理、對短混響時間頻段則要減少並控制吸聲量，將各種吸音裝飾材料合理整合與分布以達到全頻帶各頻點的混響時間都保持一致，從根本上構築一個良好的建聲環境。
圖 （4）廳堂容積與混響時間對應關係圖
2、設備系統測試：頻響的顯示、延時的補償、相位的校正、各類型失真
系統設備測試在擴聲領域中是不可或缺的步驟。系統是否能穩定運行在良好狀態以及設備是否具有真實可靠的技術指標都離不開專業音頻軟體的檢測，它們同時也給音頻系統調試給出了具體的參量係數。
2.1 SMARTLIVE軟體
圖（5）為SMARTLIVE軟體實時的RTA與SPECTROGRAPH圖譜，可根據視覺習慣及調試要求在1/3－1/24倍頻程間自由切換，在1/3倍頻程狀態下可與系統主均衡對應補償調校，直至系統頻率特性處在最佳平直狀態。根據測試時的實際需要還可選擇不同的Avg均值及Weight計權切換顯示。
圖（5）SMARTLIVE軟體實時的RTA 與SPECTROGRAPH圖
2.2 EASERA軟體
圖（6）同樣也是EASERA實時的RTA與SPECTROGRAPH圖譜，從1/1-1/96倍頻程任選，大跨幅與精細的倍頻程在所有測試軟體中是很少見，也非常實用，並且其兩圖譜中間的漸變色標進度條很容易查到當前的信號電平強度及聲壓級大小。
圖（6）EASERA實時的RTA 與SPECTROGRAPH圖譜
2.3 SpectraLAB軟體
圖（7）為SpectraLAB的雙圖譜界面，與以上兩款軟體最大的不同是它可以實時的，同時顯示左右雙通道的工作狀態，在測試時將測試話筒拾取的擴聲系統信號與參考信號的頻響作同步窗口顯示，這對於通道間的互為比對及校驗是非常實用的。雙通道各自Peak Frequency、Total Power、Peak Amplitude、THD、THD+N、IMD、SNR、Delay Finder等等主要聲學參量指標都能以小懸浮窗口實時觀測比對，但要注意的是之前必須先測出雙通道間的延時差參數並插入參考信號通道，這樣雙通道在頻率顯示上才能真正的同步對齊使現場測試比對更為精準。
圖（7）SpectraLAB軟體雙通道顯示模式下的RTA 與SPECTROGRAPH圖譜
2.4 PAS軟體
圖（8）是PAS軟體的實時頻譜，此款軟體在頻譜顯示及測試信號方面都非常不錯，它不僅有常見的PINK及WHITE NOISE信號，更有SINE、SQUARE、SAWTOOTH NEG等設備器材專用檢測信號，且可從1~22050 HZ任選頻點。此外它還是一臺高品質播放器，能播放多種音頻格式文件並能實現在MP3及WAVE音頻格式的快速互轉及聲道分離功能，這些功能結合客觀測量參數與主觀聽感來調校系統是很適用的。
圖（8）PAS軟體的實時頻譜界面圖
2.5 SYS TUNE軟體
由於此軟體與EASE及EASERA出自同一集團，所以它們在核心主打功能的分部上是各有特點與側重的。有別與前兩款在建聲測量方面的兼容互補性，SYS TUNE在擴聲測試應用功能方面更為全面強大。除了具備上述其它軟體在常規的頻譜、相位、混響時間甚至語音清晰度等等測量功能外還滿足多達8通道的比對參考信號的模式，配合對應的音效卡埠對於大型擴系統的快速比對測試還是比較高效適用的。此外SYS TUNE部分功能還可與指定其它軟硬體進行無縫內嵌對接，導入校正好的虛擬均衡及各測試界面。如圖（9）LAKE CONTROLLER中顯示的RTA狀態。
圖（9）SYS TUNE 各測試界面窗口
2.6 設備系統測試比對總結
從系統設備測試的角度來看當前SMARTLIVE還是使用面較廣的，這主要在於其各工作狀態界面簡潔友好且功能操作便捷明了，特別是延時測量功能一鍵搞定適用於各類型擴聲系統的基本檢測調試。EASERA的測量參數是比較準確的，它獨有菜單試設置導航可輕鬆的根據場地的不同、背景噪聲的種類區別與大小來選定測量項目，對引導測量操作人員合理正確的使用及提高測試參數精度有很大的幫助。SpectraLAB的雙通道顯示是其亮點，不同於其它軟體需在不同通道間反覆切換視窗不便於直觀比對，這種功能模式實際上更利於現場測試人員觀察與操作。同步的延時測定與相位觀察也比較便捷明了，此外它的各種失真測量也較有特點，通過多個可拖拽的懸浮小窗口計算出設備及系統的常用失真參數，如互調失真、總諧波失真、總諧波失真+本噪總功率以及峰值振幅、峰值頻點、信噪比等等系統參數，異常方便實用。
SYS TUNE功能很多其特點也明顯，兼具建聲測量的基本功能更側重現場擴聲系統的測試，對於較為複雜的全頻超低系統可充分的利用其多通道比對參考的特性，避免測試時反覆換拔插調換通道帶來的不便，對全頻、超低、監聽及補聲系統各主要參量進行快捷測試校正。PAS軟體的優點上面已談過了不再贅述，頻響測量非常精確、便捷靈活，但如果能在延時測量、相位分析及失真測算的常用功能方面能更完善些就更好了。
3、驗收測試：聲場均勻度、頻響的顯示、語言清晰度、混響的測量等
驗收測試結果的指標直接關係到音頻系統工程質量的優劣，待檢測的項目也較多，如混響時間、最大聲壓級、聲場不均勻度、語言清晰度、系統傳聲增益等等聲學指標，且對各測試結果的真實性及準確性都有規範的要求。
EASERA軟體
在此要稍微多加描述的是EASERA軟體，原因是它的檢測項目非常齊全，且與行業公認的專業音頻設計軟體EASE的主要設計指標緊緊對應，直接對招投標的設計參數進行核檢。如有關清晰度方面的C7、C50、C80、STI、RaSTI等等，顯示了其獨有的聲學測試專業特性。
圖（10）（11）（12）分別為EASERA軟體各聲學測試參數的匯總列表，表格已經相當全面完善了，其結果可直接列印整理為系統驗收的檢測報告。
圖（10） EASERA軟體各頻率狀態下的C（清晰度）對照表
圖（11）EASERA軟體各頻率狀態下的T（混響時間）對照表
圖（12）EASERA軟體各頻率及STI 、RaSTI等參數對照表
三、整體歸納總結
專業音頻測試軟體的實用功能比對就簡要描述至此，以上所比對的也只是相對主要的單個基本功能，其它的如延時測量、相位校正、脈衝響應等等常用功能的單項比對有機會在今後的文章中再作專項深入探討。畢竟這些軟體的實用功能都非常強大，還有很多實用功能需要在實踐運用中去發掘熟練並靈活的運用。在此方面EASERA軟體尤為明顯，它基本涵蓋了建聲與擴聲領域所要求的全部測試項目，甚至國內不常用到的檢測項目也很齊備，摸索並掌握這些檢測項目也是熟悉國外測試技術的較好途徑。
話說回來功能強大不代表處處都適用，簡潔的功能往往更能滿足廣大從業者便捷使用的需要，依次如SMARTLIVE、SYS TUNE、SpectraLAB等，它們就更適用於演出擴聲系統的快速調試與現場主要擴聲指標監控，全頻與超低、主擴與補聲之間的延時都能一鍵輕鬆測定，其RTA圖譜能實時監控現場聲壓與反饋頻點避免擴聲系統超負荷運行，便於操作人員在第一時間對突發嘯叫採取應對措施。SpectraLAB其雙通道實時比對功能更適於設備的故障檢測，特別對於有潛在隱患的設備線路可以利用其懸浮窗口進行長時比對監測以確保系統穩定性。PAS軟體根據其文件轉換及聲道分離的功能特性很適用於音樂伴奏素材的整理與標準統一。
最後要強調的一點就是各類測試前的話筒選型、校準及正確設置工作，例如在作頻響測試時如果沒有一支指標合格的測試話筒，其測試結果不會非常精準，因為測試話筒的頻響缺陷會直接影響頻響測試參數。當然在作系統延時、聲壓級或聲場不均勻度等測試時，可能不會對測試話筒頻響特性作太高要求，但也必須提前對測試話筒進行聲壓級校準，否則同樣會使測試的準確性打上折扣。經常使用測試軟體的人員應該知道在正式測試前軟體都要根據測試場地的不同、測試環境的區別、測試對像的特點、界面觀察的需要甚至測試場地溫度、溼度甚至海拔的差異等等因素來進行對應的正確設置，如果忽略了相關因素或設置不夠準確就會直接影響測試的最終結果。由此可見類似EASERA導航式菜單功能是比較人性與專業化的（如圖13），對於那些在專業測試軟體尚處在摸索與學習階段的相關人員來講更顯得尤為重要，事實上這種按圖索驥的方式是他們熟悉與掌握測試軟體的最好途徑。
圖（13）EASERA主要測量功能設置引導界面
近年移動端APP的類似測試軟體也有一些，配合微型測試話筒來滿足相關場地的參量檢測，如果不介意頻譜界面尺寸及所有功能的全面性的話，也可作為現場靈活應用的基本測試工具。並且一些知名的民用影音品牌也早已在應用一體式環境掃描自動補償均衡的方式將房間的聲學特作最大優化，讓所有非專業用戶也能用一鍵傻瓜式的操作來輕鬆打造並享受全景聲的「皇帝位」。不少高端專業監聽音箱也已經內嵌整合了自動房間校準等功能，通過自動補償計算將監聽系統與房間的聲學特性互補融合，最大限度提升監聽音效。這都說明對聽音環境的優化測量無論是在專業領域還是民用領域已經是不可逆的趨勢，對於提升全民聽音水準是非常正確的方向。
將前述測試軟體作功能上的比較並不是單純的去評比軟體，而是希望大家通過這種類比的方式找到適合自身工作環境與使用要求的測試工具。再強大完善的測試軟體它的主要功能還是相對固定的，它們都需要廣大從業者們去挖掘掌握結合主觀聽感與調音技能發揮各類擴聲系統的最大潛能。熟用借鑑而不完全依賴並能針對不同的測試需求、系統狀況及使用環境來因地制宜的選擇與運用才是根本原則，以實現現代音頻測試領域「便捷、靈活、高效、精準」的最終目標，為最終實現優異重放品質打下良好的平臺基礎。
湯磊
從事音頻行業逾20年，國家人社部首批一級調音師，高級工程師
（以上文章為作者原創，歡迎大家交流。）