Teremakusztikai mérőrendszer fejlesztése MATLAB környezetben

OData támogatás
Konzulens:
Gulyás Krisztián
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

Manapság a teremakusztikai méréstechnika olyan, nagy számítási kapacitással bíró eszközöket is szolgálatába állíthat, amik lehetővé teszik közel valósidejű jelfeldolgozási feladatok megoldását, azaz a mért adatok gyors, akár helyszíni értékelését.

Megfelelően kiválasztott rendszer esetén a kimért helyszíni teremparaméterek változtathatók, javíthatók is a kívánt teremhangzás elérése érdekében, akár manuálisan (akusztikai felületek mozgatása, cseréje), akár automatikusan (a kisugárzandó hang tulajdonságainak algoritmikus változtatása).

Utóbbi megoldás bizonyos megkötésekkel megvalósíthatónak látszott, de legalábbis érdemesnek arra, hogy szakdolgozat-terv keretében foglalkozni kezdjek vele.

Végcélként azt tűztem ki magamnak, hogy bizonyos objektívan körülhatárolható hangzáshibákat kijavító eszköz szülessen, ami segítségére lehet az adott koncerttermet vagy a hangtechnikusi szakmát nem kellően ismerő technikai személyzetnek, vagy akár személyzet nélkül koncertező zenészek számára, ha számukra ismeretlen akusztikai környezetben kell játszaniuk.

Szakdolgozatom témája egy ilyen mérő és kompenzáló eszköz létrehozásának első lépése, azaz a szükséges méréseket végző rendszer megvalósítása. Ennek a következő műveletek elvégzésére kell képesnek lennie: mérőjelek előállítása és kiadása, azok teremhanggal módosult változatának visszamérése, majd a mérési eredmények feldolgozása.

Két lehetőség közül választhattam a megvalósításban: egy önálló célhardver megtervezésével, elkészítésével és felprogramozásával, vagy univerzálisabb elemekből (számítógép, hangkártya) álló hardverrendszerre mérőszoftver tervezésével oldható meg a kitűzött feladat. Utóbbi mellett döntöttem, mert nagyon előnyösnek tűnt, hogy a szolgáltatások későbbi bővítéséhez ilyen módon nincs szükség újabb célegységek beszerzésére. A választás mellett szól az is, hogy a feldolgozás és a későbbi valósidejű kompenzálás számításigényes feladatait személyi számítógép fogja végezni: ezek fejlődésével a rendszer egyre gyorsabb lehet nagy anyagi ráfordítás nélkül.

A munkám jól elkülöníthető részfeladatokra bomlott: fel kellett elevenítenem a programozási, jelfeldolgozási, teremakusztikai és méréstechnikai ismereteimet. Ezután kapcsolatot teremtettem a fejlesztői környezet (MATLAB 7.5) és a külső hangkártya analóg bemeneti/kimeneti adatcsatornái között, valamint elkészítettem a mérőszoftvert úgy, hogy kezelőfelülete programfejlesztői ismeretek nélkül is átlátható legyen. A valósidejű korrekcióval egyelőre nem foglalkoztam.

Mivel a legtöbb objektív teremakusztikai paraméter az impulzusválaszból származtatható, az én programom is ennek mérésére alapul. A mérések elvégzésére különböző mérőjelekkel van lehetőség: kiválasztható szélesspektrumú zaj, zenei jel, vagy időben változó frekvenciájú szinuszjel (ún. sweepjel). Emellett a program alkalmas a jelútban fellépő, az eszközök által okozott és a hangterjedési késleltetés mérésére is.

Végül a saját eszközömet összehasonlítottam egy tanszékünkön oktató adjunktus, Fiala Péter által készített mérőrendszerrel. Bár utóbbi jóval jóval sokoldalúbb alkalmazás, megállapíthattam, hogy azonos mérési elrendezések esetén a két rendszer mérési eredményei nagyfokú hasonlóságot mutatnak.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.