GB T 7313-1987 高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法发布实施国家标准局发布中华人民共和国国家标准高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法国家标准局批准实施本标准适用于具有障板该障板指墙式和框式结构装置或箱体的高保真扬声器系统本标准不适用于带有有源元件的扬声器系统和未安装的扬声器单元测试条件正常大气条件环境温度相对湿度气压仲裁大气条件环境温度相对湿度气压声学环境自由场条件系指近似声学自由空间条件在此空间中点声源所辐射的声压与距离之间的关系应满足定律其偏差不超过半空间自由场条件系指一个无限大反射平面辅助障板尺寸最小为前方的自由场辅助障板和扬声器箱体之间的空间关系应按图所示安装紧密固定当点声源

2、位于反射平面上时所辐射的声压与距离之间的关系应满足定律其偏差不超过环境噪声环境噪声至少低于被测信号声压级图参考面参考点参考轴参考面参考面为一平面其位置与扬声器系统的物理特性有关它由产品标准规定参考面用来定义参考点的位置和参考轴的方向对于对称结构参考面通常平行于辐射面或者平行于扬声器系统前面的那个面对于非对称结构参考面的位置应用图表示参考点参考点是参考轴与参考面相交的点其位置应由产品标准规定若有可能参考点应是几何对称点或是某个单元的参考点参考轴参考轴是一条过参考点并以一定方向通过参考面的直线其方向由产品标准规定在测试指向性响应和频率响应时参考轴用作零度参考轴注对于对称结构参考轴通常垂直于辐射面或

3、参考面测试距离在参考轴上离开参考点处测试注测试距离允许大于但必须在产品标准中说明测试状态对于带有衰减器的扬声器系统测试时应将衰减器置于频率响应平直位置或衰减最小位置或产品标准规定的位置扬声器系统的长轴应为垂直轴除非另有说明测试信号正弦信号系指简谐信号宽带噪声信号本标准规定使用峰值因数在之间的粉红噪声信号或白噪声信号窄带噪声信号本标准使用相对带宽为的粉红噪声信号注意为倍频程声测量系统总误差声测量系统总误差应为主要测试仪器及要求声频信号发生器频率响应在频率范围内不均匀度在以内频率刻度精度谐波失真系数在频率范围内小于或等于在频率范围内小于或等于信噪比大于或等于压缩器的最大压缩量大于或等于白噪声信号发

4、生器白噪声输出在频率范围内恒定带宽测得的频谱在衰减输出或负载开路时不均匀度在以内粉红噪声输出在频率范围内等比带宽测得的频谱在衰减输出或负载开路时不均匀度在以内噪声的振幅应符合对称高斯曲线分布且最大峰值因数大于或等于测试功率放大器频率响应在频率范围内不均匀度在以内谐波失真系数在频率范围内不大于在频率范围内不大于输出阻抗包括馈线在内应小于被测扬声器系统额定阻抗值的输出功率当用噪声信号测试时应大于或等于扬声器系统测试功率的倍负荷测试功率放大器频率响应在频率范围内不均匀度在以内谐波失真系数在频率范围内不大于输出阻抗包括馈线在内应小于被测扬声器系统额定阻抗值的输出功率应大于或等于被测扬声器系统测试功率的

5、倍测量放大器或传声放大器频率响应在频率范围内不均匀度在以内噪声电平输入端开路时小于或等于输入端短路时小于或等于检波特性均方根值检波有效值电压表频率响应在频率范围内不均匀度在以内满刻度误差在以内检波特性均方根值检波注对于峰值检波刻度为有效值的电压表只能测量正弦信号不能测量噪声信号测试传声器应使用经自由场校正过的压强型传声器频率响应在测试频率范围内不均匀度在以内灵敏度应稳定并经常校准电平记录仪频率响应在频率范围内不均匀度在以内信号记录误差在以内外差式分析仪或频率分析仪分析频率范围动态范围大于或等于滤波器特性的波形因数带宽带宽小于或等于带宽恒定带宽三档或百分数带宽三档带宽精度放大器部分同本标准条要求

6、带通滤波器宽带高端低端截止频率可调应能满足被测扬声器系统的额定频率范围通带内的脉动级在以内高端低端截止频率的误差应在以内通带外的衰减大于或等于带通滤波器窄带滤波器的特性应符合声和振动分析用的和倍频程滤波器的规定模拟节目信号滤波器应符合模拟节目信号的规定限幅器能将白噪声或粉红噪声信号的峰值因数限制在之间及之间两种无感电阻箱阻值范围十进制可调电声性能纯音检听特性解释在扬声器系统额定频率范围内馈给规定电压的正弦信号检查扬声器的装配质量要求检听声音时不应出现碰圈声垃圾声机械声及其他异常声测试方法按图接线用正弦信号馈给扬声器系统其电压相当于额定阻抗上达到扬声器系统的特性功率额定值在扬声器系统额定频率范围

7、内进行检听检听时扬声器系统周围范围内应无反射物检听距离由产品标准规定图特性功率特性解释在自由场条件下用固定频率范围的粉红噪声信号馈给扬声器系统在其参考轴上距离参考点处产生声压级所对应的功率要求其额定值由产品标准规定测试方法按图接线用和是相应的带宽的中心频率频率范围内的粉红噪声信号馈给扬声器系统在参考轴上距离参考点处当产生的声压级为时测量扬声器系统两端的噪声电压由公式计算出特性功率式中特性功率扬声器系统的额定阻抗扬声器系统噪声电压图注图中的限幅器能使噪声信号的峰值因数限制在之间平均特性声压级特性解释在自由场条件下在规定的频率范围内用带宽的粉红噪声信号馈给扬声器系统在其参考轴上离参考点处的每个带宽

8、的声压平方的算术平均值的平方根要求其额定值由产品标准规定测试方法按图接线在频率范围内用带宽的粉红噪声信号馈给扬声器系统其电压相当于额定阻抗上达到规定的功率由产品标准规定在参考轴上离参考点处测得每个带宽内的声压然后按公式计算平均特性声压式中平均特性声压第个带宽内的特性声压频带总数这里平均特性声压与基准声压之比取以为底的对数再乘即得平均特性声压级假如馈给扬声器系统的每个带宽的功率从到特性功率的范围内其灵敏度不变则特性功率可根据公式计算式中馈给扬声器系统的每个带宽的功率为时测得的平均特性声压级如果不满足上述条件则计算结果必须进行修正最大噪声功率特性解释系指扬声器系统在额定频率范围内用规定的噪声信号测

9、试结果为基础所确定的功率要求其额定值由产品标准规定其值应大于和特性功率额定值的优选系列为试验后应符合的要求测试方法按图接线用额定频率范围内的模拟节目信号馈给扬声器系统其电压值相当于额定阻抗上达到额定最大噪声功率连续试验试后在正常大气条件下恢复再按方法进行测试注试验时扬声器系统应放置在不小于的房间中个以上的扬声器系统同时试验时应用同极性并联图中的限幅器应能使噪声信号的峰值因数限制在之间图长期最大功率特性解释系指扬声器系统在额定频率范围内用规定的噪声信号间断地馈给扬声器系统试验后扬声器系统不产生永久性损坏所确定的功率要求其额定值由产品标准规定试验后扬声器系统应无永久性损坏测试方法按图接线用额定频率

10、范围内的模拟节目信号馈给扬声器系统其电压相当于额定阻抗上达到额定长期最大功率试验间断重复十次然后按检听并进行外观检查图注同的注同的注应先用电阻负载代替扬声器系统调整试验电压到额定长期最大功率然后接上扬声器系统进行试验短期最大功率特性解释系指扬声器系统在额定频率范围内用规定的噪声信号短期间断地馈给扬声器系统试验后扬声器系统不产生永久性损坏所确定的功率要求其额定值由产品标准规定试验后扬声器系统应无永久性损坏测试方法按图接线用额定频率范围内的模拟节目信号馈给扬声器系统其电压相当于额定阻抗上达到额定短期最大功率试验间断重复次然后按检听并进行外观检查注同的注同的注应先用电阻负载代替扬声器系统调整试验电压

11、达到额定短期最大功率然后接上扬声器系统进行试验额定阻抗特性解释扬声器系统的额定阻抗是一个纯电阻的阻值在确定信号源的功率时用它来代替扬声器系统此值由产品标准规定用以匹配和测量要求额定阻值优选系列为其允差由产品标准规定测试方法按图接线用替代法进行测试馈给扬声器系统的电流通常规定或由产品标准规定测量时在扬声器系统的辐射面前方内应无反射物测量频率应选择当频率递增时在电压表上指示的第一个峰值后的第一个最低点所对应的频率如果有二个峰值通常为倒箱式扬声器系统则应选用第二个峰值后的第一个最低点所对应的频率图注图中的阻值应大于扬声器系统额定阻抗的倍为无感电阻箱阻抗曲线特性解释系指扬声器系统的阻抗模值随频率变化的

12、曲线要求在频率范围内阻抗模值的最低值不应小于额定阻抗值的注若某些放大器在上述频率范围之外对扬声器系统的阻抗模值的最低值亦有要求时则其阻抗模值的最低值亦不应小于额定阻抗值的测试方法测量阻抗曲线用恒流法按图或图接线用正弦信号的恒定电流馈给扬声器系统电流通常规定或由产品标准规定在测试频率范围内允许电流的变化在规定值的以内测试时在扬声器系统的辐射面前方内应无反射物在测得的阻抗曲线上找出最低处所对应的频率点用替代法测出该频率点的阻抗模值注图中阻值的选取应满足规定电流及其允许变化的范围注图中阻值应小于扬声器系统额定阻抗值的测量放大器和声频信号发生器的压缩部分应满足规定电流及其允许变化的范围图频率响应特性解

13、释在参考轴上距离参考点规定位置处在自由声场条件下以恒压法测得的扬声器系统声压级随频率变化的曲线要求在频率范围内频率响应曲线的不均匀度应符合图所示的允差范围若频率范围超过仍可用和为允差范围图中线应与平均特性声压级重合注在测试频率响应和平均特性声压级时馈给扬声器系统的功率应相同测量方法按图接线用带宽的粉红噪声信号馈给扬声器系统其电压相当于额定阻抗上达到规定的功率在参考轴上距离参考点处测试声压级频率响应曲线并在该记录纸上标上平均特性声压级图图注图中的限幅器能使噪声信号的峰值因数限制在之间有效频率范围特性解释系指扬声器系统的频率响应曲线的高频上限频率和低频下限频率为界限的频率范围要求有效频率范围的最低

14、要求为若有效频率范围比最低要求宽仍可用确定测试方法按测得的频响曲线记录纸使它的频率坐标和所标志的平均特性声压级分别与图中的频率坐标和线重合则频率响应曲线与的水平线相交点所对应的频率间隔即为有效频率范围指向性频率响应特性解释系指扬声器系统在不同辐射方向上测得的一簇频率响应曲线要求水平指向性偏离参考轴之间的某一角度由产品标准规定的频率响应与参考轴的频率响应相比较在频率范围内偏差在以内垂直指向性偏离参考轴之间的某一角度由产品标准规定的频率响应与参考轴的频率响应相比较在频率范围内偏差在以内比较时应使参考轴方向上和规定角度方向上所测得的频率响应曲线的低频部分相重合测试方法按图接线用带宽的粉红噪声信号馈给

15、扬声器系统其电压相当于额定阻抗上达到规定的功率在参考轴上距离参考点处按要求分别在水平面和垂直面测量指向性频率响应曲线然后进行比较幅频响应差特性解释幅频响应差仅对立体声扬声器系统而言是指立体声左右扬声器系统在参考轴上测得的频率响应在相同倍频程内的平均声压级之差要求左右扬声器系统的频率响应在频率范围内相对应的六个倍频程内的平均声压级之差不大于在计算幅频响应差值时应使左右扬声器系统的频率响应以中心频率为的带宽内测得的声压级重合测试方法按测得的频率响应曲线上读取下列频率为中心频率的每个带宽内的声压级并根据公式式中分别计算出下列六个带宽内的平均声压平均声压与基准声压之比取以为底的对数再乘以即得平均声压级

16、第一倍频程第二倍频程第三倍频程第四倍频程第五倍频程第六倍频程特性总谐波失真特性解释谐波失真是由振幅非线性引起的一种失真在自由场条件下用规定的功率馈给扬声器系统某一频率正弦信号时在扬声器系统输出的声信号中除了原输入的信号基波外还出现有倍于倍于倍于基波频率的信号称为谐波失真用这些谐波声压的均方根值与特性声压值之比的百分数表示即为特性总谐波失真系数要求频率范围内小于或等于频率范围内相对于对数频率坐标从小于或等于线性下降至小于或等于频率范围内小于或等于对于超过各自允限的失真峰值其宽度不大于在频率范围内允许不超过个测试方法按图接线用正弦信号和根据测得的特性功率相应的电压下降的值馈给扬声器系统在参考轴上距

17、离参考点处分别测量谐波频率为的声压级随频率变化的曲线然后在规定的频率范围内把声压级换成声压并按公式计算特性总谐波失真系数式中特性总谐波失真系数特性声压这里规定为相对应的声压特性声压是指在自由场条件下用带宽粉红噪声信号以规定的功率馈给扬声器系统在参考轴上距离参考点处产生的声压特性声压与馈给扬声器系统的规定功率值有关分别为二次三次次谐波声压图一般技术要求机械互连若采用圆形接插件的机械连接必须符合扩声系统设备互连用圆形连接器中有关规定同时允许由制造厂规定的其他连接如接线柱等电气互连极性标志扬声器系统输入端的极性标志是指馈给低音单元瞬时直流电压时膜片向外运动那么电压正端所接的输入端为正极用红色或符号表

18、示定阻扬声器系统为了直接与功率放大器的输出端连接放大器的输出阻抗包括馈线在内在频率范围内应小于或等于扬声器系统额定阻抗值的扬声器系统的额定阻抗优选系列值应符合的规定定电压扬声器系统当定电压扬声器系统分布使用时与其相连的放大器的额定输出电压优选系列值为五档对应的定电压扬声器系统的额定输入电压优选系列值为四档注远距离使用时放大器的额定输出电压范围可以扩展到较高的值扬声器系统配套装配说明制造厂必须在扬声器系统的说明书中标明电原理和箱体外形尺寸图扬声器系统铭牌中至少标明额定阻抗额定最大噪声功率附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由上海飞乐电声总厂负责起草本标准主要起草人童金良朱国春林升和祝一礼