GB T 14475-1993 号筒扬声器测量方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准号筒扬声器测量方法发布实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准号筒扬声器测量方法国家技术监督局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了号筒扬声器的测量方法本标准主要适用于有线广播系统中放声用的宽频带号筒式电动扬声器以下简称扬声器对于有特殊用途的扬声器及自身封装有变压器的扬声器可参照本标准规定本标准不排除使用能获得同样结果的其他测量方法但应以本标准规定的测量方法为判定依据引用标准声和振动分析用的和倍频程滤波器模拟节目信号扬声器主要性能测量方法测试条件大气条件正常大气条件若无特殊规定扬声器的测试应在下列条件下进行温度相对湿度气压仲裁大气条件温度相对湿度气压声学条件扬声器应在

2、自由场条件下测试该自由场条件是指近似声自由空间条件在此空间中点声源所辐射的声压与测试距离之间的关系应满足定律其误差不超过不需要的噪声不需要的声和电的噪声应保持在尽可能低的水平因为它的存在有可能影响小信号的测量结果因此要求测试时在测试频带内的噪声应比被测信号的声压级低以上测试信号正弦信号在用不同频率的正弦信号测试时若无其他规定则馈给扬声器的信号电压在测试频带内应保持恒定宽带噪声信号本标准规定用峰值因数为之间的粉红噪声信号或白噪声信号窄带噪声信号本标准规定用相对带宽为的粉红噪声信号模拟节目信号本标准规定使用的模拟节目信号应符合的要求安装扬声器通常置于近似自由场空间安装在测试支架上进行测试参考面参考

3、点和参考轴参考面参考面是用来定义参考点的位置和参考轴的方向的平面其位置和方向与扬声器的物理特性有关参考面的位置应用图来表示若无特殊说明本标准规定以号筒的几何平面为参考面参考点参考点是参考轴和参考面相交的点若无特殊说明本标准规定号筒口的几何平面中心为参考点参考轴参考轴是一条经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注对于对称结构而言参考轴通常垂直于辐射面或垂直于参考面自由场条件下的测试距离测试距离测试距离系指参考点与测试位置间的距离扬声器在自由场条件下的测试应在远场进行测试距离不应取得过小一方面是由于声波的干扰导致测量结果的重复性变差即传声器位置的微小变化会使测量结果有较大的变化另

4、一方面是由于扬声器所辐射的声压与测试距离之间不符合的关系也会造成不可忽略的误差但是由于受到自由场性能及背景噪声的影响测试距离又不能取得过小鉴于以上原因为便于比较测试距离应优选和的整数倍一般应大于具体值由产品标准规定且在试验报告中注明标准距离在所测得的声压与测试距离成反比时且在可能最近的测试距离或由于扬声器指向特性造成的误差不超过的条件下某些测试结果例如特性灵敏度与测试距离可互相换算一般换算成标准测试距离的结果但实际距离应予注明换算按下式进行式中测试距离标准距离相当于的声压在距离处测得的声压主要测试仪器除测量稳态正弦信号外所有的电压测试仪器应是有效值指示测量时应选用适当的时间常数以使测量误差最小

5、声频信号发生器频率响应不均匀度在以内频率刻度精度输出阻抗小于负载阻抗的谐波失真小于或等于或小于或等于内附压缩器动态范围压缩比白噪声信号发生器频率响应不均匀度在幅度分布对称高斯分布峰值因数具有计权网络加计权网络后粉红噪声的不均匀度在以内注当峰值因数大于时应加压限器限制峰因数为压限器的失真不得大于测试功率放大器采用噪声信号测试时放大器额定输出功率应不小于产品测试功率的倍当峰值因数为时可用倍采用正弦信号测试时放大器的额定输出功率应不小于产品测试功率的倍频率响应应宽于被测扬声器的有效频率范围且不均匀度在以内谐波失真小于输出阻抗包括馈线在内放大器的输出阻抗应小于被测扬声器阻抗的测量放大器频率响应不均匀度

6、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谐波失真小于测量传声器频率响应在测试频率范围内不均匀度在以内必要时可对其误差进行修正灵敏度应经常用声级校准器校准电平记录仪频率范围分辨率用的电位器时为信号记录误差在以内注由于书写速度和纸带速度引起的误差在以内有效值电压表误差在以内频率响应不均匀度在以内注测量稳态正弦信号时可用其他声频电压表负荷试验用功率放大器放大器额定输出功率不小于被测扬声器试验功率的倍频率响应在测试频带内的不均匀度在以内谐波失真小于失真度测量仪在测试频带内失真度的测量误差在以内带通滤波器带通滤波器由高通和低通器组合而成其高低端的频率可调调节范围应满足扬声器的额定频率范

7、围高低端的截止频率误差在以内通带内的脉动在以内通带外的衰减不小于滤波器或频率分析器滤波器的特性应符合规定无感电阻箱阻值范围十进位可调测试支架支架应有足够的强度和刚度对测试声场的影响和干扰应尽可能小绝缘电阻测试仪测试电压具有直流档测试误差在以内整个测试系统总误差用正弦信号测试时总误差不超过用噪声信号测试时在以下总误差不超过在之间总误差不超过基本参数的特性解释及测试方法极性标志特性解释扬声器的输入端的极性标志是指在扬声器输入端馈入信号时扬声器振膜产生运动的方向与输入端所加信号极性之间关系的标志测试方法馈给扬声器以直流电压能引起振膜向着扬声器喉口方向运动时与电压正极相连接的输入端为正极用红色或符号表

8、示纯音检听特性解释在规定频率范围内馈给扬声器规定电压的正弦信号来检查扬声器的装配质量测试方法测试框图如图所示按图馈给扬声器相当于在额定阻抗上耗散规定功率的正弦电压在额定频率范围内检听检听距离由产品标准规定图电压的计算公式式中馈给扬声器的电压扬声器的额定功率扬声器的额定阻抗模值注检听时应排除周围环境中的反射物及其共振物的影响额定阻抗特性解释扬声器的额定阻抗是用一个纯电阻表示其阻抗模值用于匹配和测量测试方法测试框图如图所示测量电压相当于在额定阻抗上耗散功率时的电压测量频率在额定频率范围内阻抗模值最小处对应的频率段选取不包括之内可用阻抗曲线进行核对确定并由产品标准规定注为扬声器额定频率范围内的下限频

9、率图应大于或等于扬声器额定阻抗的倍十进制无感电阻箱转换开关频率响应特性解释扬声器的频率响应通常用曲线来表示它是扬声器的输出声压级与频率之间的函数关系测试方法将扬声器置于自由场空间安装在条规定的测试支架上测试传声器放在参考轴上对准参考点馈给扬声器的电压为恒定电压除非另有说明其值为耗散在额定阻抗上功率所对应的电压测试距离应符合条的规定并在试验报告中说明测试信号用窄带噪声信号测试频率至少覆盖扬声器的有效频率范围窄带噪声法测试框图如图所示图正弦信号法测试框图如图所示图频率范围额定频率范围指产品标准所规定的频率范围有效频率范围特性解释有效频率范围是以上限频率和下限频率为界限的频率范围有效频率范围应宽于额

10、定频率范围测试方法在条测得的频率响应曲线上在灵敏度最大的区域内取一个倍频程带宽或由制造厂另行规定的更宽的带宽按条测得的声压级下降划一平行于横坐标的直线它与频响曲线两端交点所对应的频率和间隔即为有效频率范围如图所示图在条测得的频率响应曲线上在灵敏度最大的区域内取一个倍频程带宽或由制造厂另行规定的更宽的带宽按条测得的声压级下降划一条平行于横坐标的直线它与频响曲线两端交点所对应的频率和间隔即为有效频率范围但对于频率宽度小于的峰谷值可忽略不计如图所示图自由场条件下的声压级指定频带内的声压级特性解释在自由场条件下馈给扬声器在规定频率范围内规定电压值的粉红噪声信号扬声器在参考轴上离参考点指定距离处所产生的

11、声压级测试方法测试框图如图所示馈给扬声器以规定电压和带宽的粉红噪声信号在指定的距离处测出其声压级图当缺乏所需的带通滤波器时按图进行将规定频带分成若干带宽来近似测量每一个频带所馈给扬声器的电压由下式给出式中每个馈给扬声器的电压原测试所给定的电压测试频带内频带的个数测出的声压按下式计算声压级式中指定频带的声压级第个频带的声压基准声压图指定频带的特性灵敏度级特性解释在规定的频率范围内在自由场条件下馈给扬声器以耗散在额定阻抗上功率的粉红噪声信号电压在其参考轴上距参考点处所产生的声压级测试方法按条测得声压级再按下式计算成特性灵敏度级式中特性灵敏度级实测声压级测试距离馈给扬声器的功率谐波失真特性解释当馈给

12、扬声器以频率为的信号时由于扬声器的非线性在扬声器输出声压中出现了除以外的频率成分为称为幅度非线性失真由此产生的总谐波声压的有效值与总声压的有效值或基波声压的有效值之比称为总谐波失真系数次谐波声压的有效值与总声压的有效值或基波声压的有效值之比称为次谐波失真系数总谐波失真系数次谐波失真系数式中总谐波失真系数次谐波失真系数基波声压二次谐波声压三次谐波声压次谐波声压测试方法扬声器的安装测试距离同条馈给扬声器的电压相当于在额定阻抗上耗散规定功率的电压在额定频率范围内测量正弦信号扫描点测法测试框图如图所示改变测试频率用示波器观察测试传声器所接收到的信号寻找测试点再用失真度测量仪进行测量对于失真超过规定值而

13、频带宽度小于的失真点在整个被测频带内允许不超过三个点但不应超过宽度的失真片图正弦信号测试失真曲线法测试框图如图所示用测量频率响应方法在同一张记录纸上记录基波二次谐波三次谐波次谐波曲线然后按条进行计算图额定最大正弦功率额定最大正弦功率是指产品标准对其扬声器在额定频率范围内在额定阻抗上能承受最大连续正弦信号而不产生热和机械损伤所规定的功率该功率为在规定的持续时间内使用正弦信号测量时测试功率的极限功率若无规定使用的持续时间应为该功率随频率不同而变化因此在不同的频率范围内可给出不同的功率值注该功率值与扬声器安装方式有关该功率仅为使用正弦信号的极限值与基本参数无关额定功率特性解释在额定频率范围内扬声器所

14、能承受模拟节目信号而不产生热和机械损坏的功率最大值测试方法测试框图如图所示馈给扬声器额定频率范围内的模拟节目信号进行功率负荷试验馈给扬声器相当于在额定阻抗上耗散倍额定功率的电压连续工作后按条检查图带通滤波器的通带频率范围应与扬声器的额定频率范围一致限幅器应使信号的峰值因数保持在之间多只扬声器并联应是同极性联结额定长期最大功率特性解释额定长期最大功率是扬声器在额定频率范围内在额定阻抗上能承受连续时间为间隔为重复次而不产生永久性损坏规定的最大值测试方法扬声器的长期最大功率测试方法按中第条进行指向特性按中第章进行效率按中第章进行附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出本标准由天津真美电声器材公司和机械电子工业部电子标准化研究所起草本标准主要起草人王铮然赵新华楼松毅胡秉奇