Qual software é o melhor para testes de áudio profissionais? Comparação de aplicativos de software de teste de áudio profissional

Palavras-chave: teste de acústica de edifícios, teste de sistema de equipamento, teste de aceitação, exibição de resposta em frequência, correção de fase, compensação de atraso, medição de reverberação, clareza de linguagem, uniformidade do campo sonoro, sinal-ruído e isolamento acústico, vários tipos de distorção

1. 
   1. Introdução
   No artigo anterior, apresentamos alguns softwares de simulação para posicionamento e suspensão de alto-falantes de matriz de linha e fonte de som pontual, que forneceram uma boa referência de aplicação para os profissionais projetarem o sistema de reforço de som no estágio inicial e instalarem o posicionamento no local no estágio posterior. Quando nosso sistema de reforço de som é construído de acordo com as necessidades razoáveis do local, ele entra no estágio de depuração do sistema de reforço de som. Nesta fase, vários softwares de teste de áudio correspondentes podem ser combinados para testar e calibrar os principais parâmetros de todo o sistema para construir uma plataforma de sistema de reforço de som razoável e padronizada, que estabelecerá uma base sólida para o pessoal de afinação subsequente realizar a afinação geral com base na audição subjetiva.
   Com o rápido desenvolvimento da indústria de áudio, os padrões relevantes correspondentes estão se tornando cada vez mais padronizados e detalhados, o que torna a aplicação de software e hardware de teste de áudio profissional mais razoável e padronizada. Desde a medição do estado aproximado até a comparação de melhorias após a decoração acústica do edifício, desde a depuração do sistema de reforço acústico até a aceitação e aplicação do sistema de reforço acústico, etc., pode ser necessário um software profissional de teste de áudio para participação e verificação. Nos últimos anos, existem muitos softwares semelhantes, mas as principais funções de medição são semelhantes e cada uma tem suas próprias vantagens e desvantagens. Por exemplo, os comumente usados SMARTLIVE, SYS TUNE, PAS, EASERA, SpectraLAB, Acoustics Tools, etc., embora sejam semelhantes em funções gerais, ainda têm suas próprias características em aplicações ambientais específicas. O autor a seguir descreverá brevemente a aplicação real de cada software de teste em combinação com casos de aplicação reais.
   2. Comparação passo a passo do software
   Para a conveniência da descrição abrangente, o ambiente de uso será dividido em várias partes: teste de acústica do edifício, teste do sistema de equipamento e teste de aceitação. As características de uso de cada software de teste serão resumidas através da comparação do uso específico do ambiente.
   1) Teste de acústica de edifícios: medição de reverberação, sinal-ruído e isolamento acústico, clareza de linguagem, características de frequência de transmissão, etc.
   Os testes de acústica de edifícios tornaram-se uma etapa indispensável e importante em projetos de engenharia de áudio em estúdios de gravação, teatros, salas multiuso e estádios. Todo o teste acústico do edifício é geralmente dividido em duas seções: antes do tratamento acústico do edifício e após o tratamento acústico do edifício. O primeiro refere-se à medição do parâmetro acústico da estrutura do espaço áspero sem qualquer decoração, e o último refere-se à medição acústica durante o processo de construção e decoração do local ou após sua conclusão completa, mas ambos requerem medições passo a passo em campos vazios ou cheios. A comparação dos parâmetros de medição acústica antes e depois é muito objetiva e prática, o que reflete diretamente os prós e contras do tratamento de decoração acústica de edifícios. Ele também pode ser testado várias vezes durante o processo de construção para descobrir em tempo hábil os fatores desfavoráveis no campo sonoro e fazer ajustes direcionados para melhorar o plano acústico do edifício, para que as características finais do campo sonoro atinjam o estado ideal.
   1.1 Software SpectraLAB
   Nos primeiros anos, esse tipo de software era frequentemente usado para medir o tempo de reverberação do salão ao realizar várias apresentações culturais internas. Comparar os resultados reais da medição com o tempo estimado de reverberação com base no sentido da audição também é uma maneira prática de treinar os ouvidos. Devido às diferentes estruturas da sala e condições acústicas, o tempo de reverberação de cada sala de espetáculos será diferente. No entanto, como técnico de reforço de som, você deve estar ciente disso, pois está diretamente relacionado à experiência de audição no local de música instrumental e vocais. Em seguida, você precisa ajustar o plano de reforço de som de acordo com a reverberação de diferentes salas para obter a melhor proporção de som de reverberação para som direto. Geralmente, um microfone de teste profissional será colocado de 15 a 25 fileiras de distância do eixo central do palco frontal. O posicionamento específico pode ser ajustado de acordo com o tamanho e a estrutura do salão. A distância entre a frente e a parte de trás ou a entrada do palco, a área da platéia, etc. pode ser ajustada adequadamente. O valor médio pode ser estimado após testes de vários pontos.
   Após a conclusão do planejamento do ponto de teste, a janela de reverberação do software pode ser aberta. A Figura (1) é a interface exibida após a função Reverb ser ativada. Geralmente é praticado para obter o valor de medição no modo RT60, que é mais adequado para medir a qualidade de transmissão da música de salão e capturar o tempo de reverberação do salão por meio de sinais de áudio de rajada. O círculo vermelho na figura é o valor de reverberação correspondente de RT60 e RT30 no estado de banda larga, e a parte esquerda é o tempo de reverberação de cada banda de frequência fixa. Por exemplo, no modo RT60, o tempo de reverberação da parte de baixa frequência centrada em 125Hz é relativamente maior do que o de outros pontos de frequência, o que afetará diretamente as características de difusão da parte de baixa frequência e causará facilmente uma diminuição na clareza da audição. Com a compreensão precisa desses parâmetros de reverberação no local, melhorias direcionadas podem ser feitas no posicionamento dos alto-falantes e nas configurações de efeitos de vocais e instrumentos. Por exemplo, o tratamento de absorção sonora de frequência correspondente pode ser adicionado temporariamente, a banda de frequência com um tempo de reverberação ligeiramente mais longo pode ser ajustada adequadamente para atenuação no local do reforço de som, o atraso de reverberação correspondente pode ser controlado para vocais e instrumentos, e outro processamento de efeito razoável pode ser executado, de modo a maximizar a qualidade do reforço de som no local.

(Figura 1) As várias interfaces de função do SpectraLAB no modo de medição de tempo de reverberação
1.2 Software de ferramentas acústicas
A Figura (2) é o gráfico de tempo de reverberação de frequência calculado pelo software Acoustics Tools após o teste. Este também é o diagrama de interface do software quando o autor estava fazendo um teste acústico de salão. Comparado com o modo RTA do software SpectraLAB, ele possui mais parâmetros gráficos de som direto, som refletido e ruído de fundo na interface da janela principal. Ao mesmo tempo, seu tempo de reverberação é dado na forma de um gráfico, o que é mais intuitivo e conveniente. Além do tempo de reverberação, também são listados parâmetros importantes como C10, C20, C50, C80 relacionados ao índice de clareza. O software também fornece um Room.wav de sinal de teste profissional, que pode ser considerado feito sob medida para o teste de tempo de reverberação. Em alguns locais de teste e requisitos mais rigorosos, a seleção errada ou o sinal de teste mal distorcido também afetarão os resultados da medição. Deste ponto de vista, o software Acoustics Tools é considerado mais cuidadosamente.

Figura (2) Interface de exibição do tempo de reverberação e parâmetros de clareza do software Acoustics Tools
1.3 Software EASERA
A Figura (3) mostra a curva de tempo de reverberação do software EASERA sob EDT, estado RT (1/3). O princípio da correspondência frequência-tempo de reverberação é semelhante ao da Figura (1). O software EASERA resume o tempo de reverberação correspondente à curva em uma tabela em ordem. Como o principal indicador do link acústico da construção, a exibição de medição do tempo de reverberação também é muito intuitiva e clara, e pode ser enviada diretamente para referência rápida pelo pessoal relevante.

Figura (3) Curva de tempo de reverberação do software EASERA e gráfico de tempo correspondente
1.4 Resumo da comparação do teste de acústica do edifício
A partir da comparação das funções de medição do tempo de reverberação do software acima, cada uma tem suas próprias características. O SpectraLAB pode alternar de RT10 para RT60 para visualizar o espectro de tempo de reverberação sob diferentes parâmetros de nível de pressão sonora. O software Acoustics Tools exibe o tempo de reverberação em um gráfico Também é muito prático integrar vários itens de medição em um, combinando som direto Ld, som refletido Lr e ruído de fundo Ln, o que é conveniente para a otimização e melhoria correspondentes dos fatores adversos acústicos do edifício. Da mesma forma, o gráfico EASERA mais a tabela já são muito claros e intuitivos, especialmente o tempo médio de reverberação nas principais bandas de frequência de 250HZ-2KHZ e 500HZ-4KHZ é dado no gráfico, que é um indicador de parâmetro mais prático para a avaliação geral do ambiente acústico. As versões atuais do Acoustics Tools e EASERA fornecem apenas parâmetros de medição variáveis de RT10 a RT30. Ao comparar com o padrão RT60, preste atenção ao cálculo razoável e à conversão entre eles.
A Figura (4) é uma tabela de referência geral para o tempo ideal de reverberação correspondente ao volume de vários tipos de salas. Tomando a curva dos Estúdios de Gravação como exemplo, à medida que o volume da sala aumenta, o tempo de reverberação na sala também aumenta de acordo. Depois de medir o volume da sala a ser testada, o tempo ideal de reverberação necessário após o tratamento acústico do edifício pode ser encontrado com precisão de acordo com o gráfico. Este gráfico pode desempenhar um bom papel na correção e comparação do processo de decoração acústica do edifício. De acordo com os dados reais do teste acústico no local, ele é resumido e contado. O tratamento de absorção sonora forte é realizado na banda de frequência de tempo de reverberação longa, e a quantidade de absorção de som é reduzida e controlada para a banda de frequência de tempo de reverberação curta. Vários materiais decorativos de absorção de som são razoavelmente integrados e distribuídos para alcançar a consistência do tempo de reverberação de cada ponto de frequência em toda a banda de frequência, construindo fundamentalmente um bom ambiente acústico de construção.

Figura (4) Diagrama de correspondência do volume Hall e do tempo de reverberação
2. Teste do sistema de equipamento: exibição de resposta de frequência, compensação de atraso, correção de fase, vários tipos de distorção
O teste de equipamentos de sistema é uma etapa indispensável no campo do reforço acústico. Se o sistema pode funcionar de forma estável em bom estado e se o equipamento possui indicadores técnicos reais e confiáveis são inseparáveis da detecção de software de áudio profissional, que também fornece coeficientes de parâmetros específicos para depuração do sistema de áudio.
2.1 Software SMARTLIVE
A Figura (5) é o espectro RTA e SPECTROGRAPH em tempo real do software SMARTLIVE, que pode ser alternado livremente entre 1/3-1/24 oitavas de acordo com os hábitos visuais e requisitos de depuração. No estado de 1/3 de oitava, ele pode ser compensado e ajustado com o equalizador principal do sistema até que as características de frequência do sistema estejam no melhor estado plano. De acordo com as necessidades reais do teste, diferentes médias médias médias e pesos de peso podem ser selecionados para alternar as exibições.

Figura (5) Gráficos RTA e SPECTROGRAPH em tempo real do software SMARTLIVE
2.2 Software EASERA
A Figura (6) também é composta pelos gráficos RTA e SPECTROGRAPH em tempo real do EASERA, que podem ser selecionados de 1/1-1/96 oitavas. A grande extensão e as oitavas finas são raras em todos os softwares de teste e são muito práticas. A barra de progresso da escala de cores gradiente entre os dois gráficos pode verificar facilmente a intensidade do nível de sinal atual e o nível de pressão sonora.

Figura (6) Gráficos EASERA RTA e SPECTROGRAPH em tempo real
2.3 Software SpectraLAB
A Figura (7) é a interface de gráfico duplo do SpectraLAB. A maior diferença dos dois softwares acima é que ele pode exibir o status de funcionamento dos canais esquerdo e direito em tempo real. Durante o teste, a resposta de frequência do sinal do sistema de reforço de som captada pelo microfone de teste e o sinal de referência são exibidos em uma janela sincronizada, o que é muito prático para comparação mútua e verificação entre canais. Os principais indicadores de parâmetros acústicos de cada canal, como Frequência de Pico, Potência Total, Amplitude de Pico, THD, THD+N, IMD, SNR, Delay Finder, etc., podem ser observados e comparados em tempo real em uma pequena janela flutuante. No entanto, deve-se notar que os parâmetros de diferença de atraso entre os dois canais devem ser medidos primeiro e o canal do sinal de referência deve ser inserido. Desta forma, os dois canais podem ser verdadeiramente sincronizados na exibição de frequência, tornando a comparação de teste no local mais precisa.

Figura (7) Espectro RTA e SPECTROGRAPH no modo de exibição de canal duplo do software SpectraLAB
2.4 Software PAS
A Figura (8) é o espectro em tempo real do software PAS. Este software é muito bom em sinais de exibição e teste de espectro. Ele não apenas possui sinais de ruído rosa e branco comuns, mas também possui sinais de detecção especiais para equipamentos como SENO, QUADRADO, DENTE DE SERRA NEG e pode selecionar o ponto de frequência de 1 ~ 22050 HZ. Além disso, também é um reprodutor de alta qualidade que pode reproduzir vários arquivos de formato de áudio e pode realizar conversão rápida e separação de canais entre os formatos de áudio MP3 e WAVE. Essas funções são muito adequadas para ajustar o sistema em combinação com parâmetros de medição objetivos e experiência auditiva subjetiva.

Figura (8) Interface de espectro em tempo real do software PAS
2.5 Software SYS TUNE
Como este software vem do mesmo grupo que o EASE e o EASERA, eles têm suas próprias características e ênfases na distribuição das funções principais. Ao contrário dos dois produtos anteriores, que são compatíveis e complementares em termos de medição de som de construção, o SYS TUNE é mais abrangente e poderoso em termos de funções de aplicação de teste de reforço de som. Além das funções convencionais de medição de espectro, fase, tempo de reverberação e até mesmo clareza de fala dos outros softwares mencionados acima, ele também atende ao modo de comparação de sinais de referência de até 8 canais. Com a porta da placa de som correspondente, ainda é relativamente eficiente e aplicável para testes de comparação rápida de grandes sistemas de expansão. Além disso, algumas funções do SYS TUNE também podem ser perfeitamente incorporadas a outros softwares e hardwares especificados para importar equalização virtual calibrada e várias interfaces de teste. Conforme mostrado na Figura (9), o status do RTA é exibido em LAKE CONTROLLER.

Figura (9) Janelas da interface de teste SYS TUNE
2.6 Resumo da comparação do teste do sistema de equipamento
Do ponto de vista do teste de equipamentos de sistema, o SMARTLIVE ainda é amplamente utilizado. Isso ocorre principalmente porque sua interface de estado de trabalho é simples e amigável e sua operação de função é conveniente e clara. Em particular, a função de medição de atraso pode ser feita com um clique e é adequada para detecção e depuração básicas de vários tipos de sistemas de reforço de som. Os parâmetros de medição da EASERA são relativamente precisos. Sua navegação exclusiva de configuração de menu pode selecionar facilmente itens de medição de acordo com diferentes locais, tipos e tamanhos de ruído de fundo, o que é muito útil para orientar os operadores de medição a usá-los de forma razoável e correta e melhorar a precisão dos parâmetros de teste. A tela de canal duplo do SpectraLAB é seu destaque. Ao contrário de outros softwares que requerem alternância repetida de janelas entre diferentes canais, o que não é conveniente para comparação intuitiva, este modo funcional é realmente mais propício para a observação e operação do pessoal de teste no local. A medição de atraso síncrona e a observação de fase também são convenientes e claras. Além disso, suas várias medições de distorção também são únicas. Através de várias pequenas janelas flutuantes arrastáveis, são calculados os parâmetros comuns de distorção do equipamento e do sistema, como distorção de intermodulação, distorção harmônica total, distorção harmônica total + potência total do ruído, amplitude de pico, frequência de pico, relação sinal-ruído e outros parâmetros do sistema, que são extremamente convenientes e práticos.
O SYS TUNE tem muitas funções e suas características também são óbvias. Ele tem as funções básicas de medição acústica de edifícios e se concentra mais no teste de sistemas de reforço de som ao vivo. Para sistemas ultrabaixos de frequência total mais complexos, suas características de referência de comparação multicanal podem ser totalmente utilizadas para evitar a inconveniência de conectar e desconectar canais repetidamente durante o teste e testar e corrigir rapidamente os principais parâmetros dos sistemas de monitoramento e enchimento de som de frequência total, ultrabaixa. As vantagens do software PAS foram discutidas acima e não serão repetidas. A medição da resposta de frequência é muito precisa, conveniente e flexível, mas seria melhor se as funções comuns de medição de atraso, análise de fase e cálculo de distorção pudessem ser melhoradas.
3. Teste de aceitação: uniformidade do campo sonoro, exibição de resposta de frequência, clareza da fala, medição de reverberação, etc.
Os indicadores dos resultados do teste de aceitação estão diretamente relacionados à qualidade da engenharia do sistema de áudio. Há também muitos itens a serem testados, como tempo de reverberação, nível máximo de pressão sonora, desnível do campo sonoro, clareza da fala, ganho de transmissão do som do sistema e outros indicadores acústicos, e há requisitos padronizados para a autenticidade e precisão de cada resultado de teste.
Software EASERA
Aqui, precisamos descrever um pouco mais o software EASERA porque seus itens de teste são muito completos e correspondem de perto aos principais indicadores de design do software de design de áudio profissional reconhecido pela indústria EASE, verificando diretamente os parâmetros de design da licitação. Por exemplo, C7, C50, C80, STI, RaSTI, etc. relacionados à clareza mostram suas características profissionais únicas de testes acústicos.
As figuras (10), (11) e (12) são, respectivamente, uma lista resumida de cada parâmetro de teste acústico do software EASERA. A tabela é bastante abrangente e completa, e os resultados podem ser impressos diretamente e organizados em um relatório de teste de aceitação do sistema.

Figura (10) Tabela de comparação C (clareza) do software EASERA em diferentes estados de frequência

Figura (11) Tabela de comparação T (tempo de reverberação) do software EASERA em diferentes estados de frequência

Figura (12) Tabela de comparação de frequência e STI, RaSTI e outros parâmetros do software EASERA
III. Resumo geral
Esta é uma breve descrição da comparação de funções práticas do software de teste de áudio profissional. A comparação acima é apenas a função básica única relativamente principal. Outras comparações únicas de funções comuns, como medição de atraso, correção de fase, resposta ao impulso, etc., podem ser discutidas em detalhes em artigos futuros. Afinal, as funções práticas desses softwares são muito poderosas e ainda existem muitas funções práticas que precisam ser descobertas e usadas com habilidade e flexibilidade em aplicações práticas. A este respeito, o software EASERA é particularmente óbvio. Basicamente, abrange todos os itens de teste necessários no campo da acústica de edifícios e reforço de som, e até mesmo os itens de teste que não são comumente usados na China também são muito completos. Explorar e dominar esses itens de teste também é uma boa maneira de se familiarizar com a tecnologia de teste estrangeira.
Ter funções poderosas não significa que elas sejam aplicáveis em todos os lugares. Funções simples geralmente podem atender melhor às necessidades da maioria dos profissionais para uso conveniente. Por exemplo, SMARTLIVE, SYS TUNE, SpectraLAB, etc., são mais adequados para a depuração rápida do sistema de reforço de som de desempenho e o monitoramento dos principais indicadores de reforço de som no local. O atraso entre a frequência total e ultrabaixa, o reforço principal e o som de preenchimento podem ser facilmente medidos com uma tecla. Seu espectro RTA pode monitorar a pressão sonora e a frequência de feedback no local em tempo real para evitar a sobrecarga do sistema de reforço de som, para que o operador possa tomar contramedidas contra uivos repentinos na primeira vez. A função de comparação em tempo real de canal duplo do SpectraLAB é mais adequada para detecção de falhas de equipamentos, especialmente para linhas de equipamentos com potenciais perigos ocultos, sua janela flutuante pode ser usada para monitoramento de comparação de longo prazo para garantir a estabilidade do sistema. O software PAS é muito adequado para o arranjo e padronização de materiais de acompanhamento musical com base em suas características funcionais de conversão de arquivos e separação de canais.
O último ponto a enfatizar é a seleção, calibração e configuração correta dos microfones antes de vários testes. Por exemplo, se não houver microfone de teste com indicadores qualificados ao fazer o teste de resposta de frequência, os resultados do teste não serão muito precisos, porque os defeitos de resposta de frequência do microfone de teste afetarão diretamente os parâmetros do teste de resposta de frequência. Obviamente, ao testar o atraso do sistema, o nível de pressão sonora ou a irregularidade do campo sonoro, você pode não ter requisitos muito altos para as características de resposta de frequência do microfone de teste, mas também deve calibrar o nível de pressão sonora do microfone de teste com antecedência, caso contrário, a precisão do teste também será comprometida. As pessoas que costumam usar software de teste devem saber que, antes do teste formal, o software deve ser configurado corretamente de acordo com os diferentes locais de teste, ambientes de teste, características do objeto de teste, necessidades de observação da interface e até mesmo diferenças de temperatura, umidade e até mesmo altitude do local de teste. Se os fatores relevantes forem ignorados ou as configurações não forem precisas o suficiente, isso afetará diretamente o resultado final do teste. Pode-se observar que a função do menu de navegação semelhante ao EASERA é mais humana e profissional (como mostrado na Figura 13), o que é particularmente importante para aqueles que ainda estão na fase de exploração e aprendizado de software de teste profissional. Na verdade, essa maneira de seguir o mapa é a melhor maneira de eles se familiarizarem e dominarem o software de teste.
Figura (13) Interface do guia de configuração da função de medição principal EASERA
Nos últimos anos, também existem alguns softwares de teste semelhantes em aplicativos móveis. Com a ajuda de microfones de teste em miniatura, eles podem atender à detecção de parâmetros de locais relevantes. Se você não se importa com o tamanho da interface do espectro e a abrangência de todas as funções, elas também podem ser usadas como ferramentas básicas de teste para aplicação flexível no local. Além disso, algumas marcas civis de áudio e vídeo conhecidas há muito usam a equalização de compensação automática de varredura ambiental integrada para otimizar ao máximo as características acústicas da sala, para que todos os usuários não profissionais também possam usar a operação no estilo tolo com um clique para criar e desfrutar facilmente do "trono do imperador" do som panorâmico. Muitos alto-falantes de monitoramento profissional de última geração também foram integrados e integrados a funções como calibração automática da sala. Através do cálculo automático de compensação, o sistema de monitoramento e as características acústicas da sala são integrados de forma complementar para maximizar o efeito sonoro do monitoramento. Isso mostra que a medição de otimização do ambiente de escuta é uma tendência irreversível tanto no campo profissional quanto no civil, e é uma direção muito correta para melhorar o nível de escuta de todas as pessoas.
Comparar as funções do software de teste mencionado acima não é simplesmente avaliar o software, mas esperar que todos possam encontrar uma ferramenta de teste que se adapte ao seu próprio ambiente de trabalho e requisitos de uso por meio dessa analogia. Não importa o quão poderoso e perfeito seja o software de teste, suas principais funções são relativamente fixas. Todos eles exigem que a maioria dos profissionais explore e domine a combinação de habilidades subjetivas de escuta e afinação para maximizar o potencial de vários sistemas de reforço de som. O princípio fundamental é fazer uso de referências em vez de confiar inteiramente nelas, e ser capaz de escolhê-las e aplicá-las de acordo com diferentes necessidades de teste, condições do sistema e ambientes de uso, de modo a atingir o objetivo final de "conveniente, flexível, eficiente e preciso" no campo dos testes de áudio modernos e estabelecer uma boa base de plataforma para a realização final de excelente qualidade de reprodução.

Tang Lei
Ele está envolvido na indústria de áudio há mais de 20 anos. Ele é um dos sintonizadores de primeira classe do Ministério de Recursos Humanos e Previdência Social e engenheiro sênior. (O artigo acima é original do autor. Bem-vindo a se comunicar com todos.)