JJG 175-1998 测试电容传声器检定规程.pdf

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1、 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 175-1998 测试电容传声器Measuring Condenser Microphones 1998一03-16发布1998一10-01实施国家技术监督局发布JJG 175-1998 测试电容传声器检定规程Verification Regulation of Measuring Condenser Microphones !MGm-1则jj代替川84jqMG481-1987; 本检定规程经国家技术监督局于1998年03月16日批准，并自1998年10月01日起施行。归口单位:全国声学计量技术委员会起草单位:中国计量科学研究院中国测试技术研究院本规程技

2、术条文由起草单位负责解释JJG 175-1998 本规程主要起草人:张美娥(中国计量科学研究院)段贵荣(中国测试技术研究院)参加起草人:陈剑林(中国计量科学研究院)汪汉春(中国计量科学研究院)陈锡珍(中国测试技术研究院)肖鉴(上海市计量测试技术研究院)陈华春(国营红声器材厂嘉兴分厂)JJG 175-1998 目录概述.u刊1) 一技术要求.(1 ) 一检定条件.(1 ) 四检定项目和检定方法.(2) 五检定结果的处理和检定周期.(7) 附录1声校准器的气压修正.(8) 附录2声校准器的腔体积修正.(9) 附录3标准传声器的开路声压灵敏度级修正.(10) 附录4检定证书格式(背面). . . .

3、 (1 1) JJG 175-1998 测试电容传声器检定规程本规程适用于新制造、使用中和修理后的标称直径为23.77rrrrn, 12.7 rrrrn , 6.35 rrrrn及3.175rrrrn系列测试电容传声器的检定。其他规格传声器的检定亦可参照本规程进行。一概述电容传声器是一种靠电容量变化而起声电换能使用的传声器，它主要用于测量声场中某点的声压，根据用途不同可分为声压型和声场型。二技术要求1 直径为23.77rrrrn、极化电压为200V的测试电容传声器，主要技术要求见表1，其他规格传声器的技术要求由制造厂给出。表1项目技术要求开路灵敏度级(-26 :t 3) dB (以250Hz,

4、 1 V lPa为odB) 频率响应声压型声场型(参考频率250Hz、允差:t2dB) 208 000 Hz 2018 000 Hz 动态范围上限注144dB (基准声压:20卢a)一检定条件2 检定用仪器设备2.1 标准电容传声器声压灵敏度级准确度优于:t0 .05曲，自由场灵敏度级准确度优于士0.3dB o 2.2 声频信号发生器在所需要的频率范围内，频率准确度优于土0.5%，谐波失真小于0.5%，幅频特性优于:!:0.2CIB。2.3 测量放大器JJG 175-1998 频率响应特性:在所需要的频率范围内优于:!:0.2c1B，输入端短路噪声低于10V(线性)，表头指示准确度优于:!:0

5、.2c1B，谐波失真小于0.1%。2.4前置放大器噪声低于10V(线性)，3V(A计权)，谐波失真小于0.1%。2.5 声校准器能产生250Hz正弦声压信号，准确度等级不低于1级。2.6 高阻抗直流电压表准确度优于:!:0.05%，输入阻抗不小于1012n。2.7交流数字电压表准确度优于士0.5%。2.8搞合腔偶合腔最大尺寸应小于空气中测试频率声波波长的1120，腔内与腔外应有压力均衡装置，与传声器稿合时不漏气。2.9 自由声场消声室内安装有用于固定传声器的支架，在1000Hz以上，声场与自由场偏离应小于:!:0.2cIB。2.10 水银气压计准确度优于士0.1%。2.11 温度计分度值为0.

6、1c。2.12 卡尺分度值为0.2mm。2.13 高声压传声器校准仪腔内声压:可连续变化，最高声压级应大于164c1B;谐波失真:在150血和154CIB以下小于0.6%，164 CIB以下小于2%。检定环境条件温度:18-28 c 气压:94.0-103.0 kPa 相对湿度:30%-90% 3 外观检查四检定项目和检定方法被检传声器应当具有明确的标志(包括型号、序号等)，外观无机械损伤，膜片应元污染、腐蚀。2 JJG 175-1998 4 开路灵敏度级本规程中开路灵敏度级包括开路声压灵敏度级和开路自由场灵敏度级，在250陆时，两种灵敏度级相等。4.1 开路声压灵敏度级开路声压灵敏度级可选用

7、下列方法进行检定。4. 1.1 声校准器法检定装置示意图如图1所示。图a用高阻抗直流电压表检查馈给被检传声器的极化电压并调整到额定值，也可采用标准直流电压源平衡法进行检查调整。调节测量放大器前置放大器输入和直接输入的灵敏度，使其对50mV内部参考信号指示相同，也可将数字电压表连接到测量放大器输出端进行监视，然后将测量放大器放到适当量程。b将被检传声器与声校准器的腔体紧密稿合，并使其参考轴处于与水平面成90.角的位置，接通声校准器的电源，在制造厂规定的稳定时间后，从测量放大器表头读取声压级示值并作记录，然后将被检传声器从声校准器腔体取出，改变二者相对位置重新精合读数，如此重复3次以上，求出声压级

8、读数的平均值瓦，如各次读数的最大差值大于0.2 dB.应增加测量次数，并剔除带有粗大误差的读数。c用插入电压法测量前置放大器的传输损失A卢，也可用图2所示的方法测定:首先将开关K1和K2同时打到A.读取数字电压表的示值V1再将开关K1和K2同时打到B.读取数字电压表的读数V2则前置放大器的传输损失A卢=201g(V2IV1), dB。d按附录1的方法对声校准器进行气压修正。e传声器的开路声压灵敏度级由下式给出:3 B JJG 175-1998 前置放大器(加绝缘环)图2Lpx -26一(Lpc+ !:K + !:P - Lp;)+ !: 式中:Lpx一一被检传声器的开路声压灵敏度级，dB; L

9、pc一一声校准器的声压级校准值，dB; Lpi-一测得声压级的平均值，dB; !:K-声校准器的气压修正值，面，见附录1:!:-前置放大器的传输损失，dB; !:P-腔体积修正量，面，见附录204. 1. 2 藕合腔替代法4 检定装置示意图如图3所示。标准传声器与被检传声器交替使用同发射传声器图3国(1) JJG 175-1998 a按4.1.1中a对仪器进行检查和调整。b将标准传声器、发射传声器和被检传声器去掉保护罩，换上转接环(根据需要)，用声学搞合腔将标准传声器与发射传声器紧密祸合，信号发生器调到需要的频率，调节馈给发射传声器的电压，使标准传声器的输出在测量放大器上有一适当的指示，记下电

10、压表读数Voc 将标准传声器换成被检传声器，保持信号发生器输出不变，记下电压表读数Vz。d计算出6L=2019Vz/V，dB，以上步骤重复3次以上，求得6L的平均值&0e分别测出前置放大器带标准传声器和被检传声器时的传输损失6，和A段，则被检传声器的开路声压灵敏度级由下式给出:Lpx = L同+6L + (6z - 6,) 式中:Lpx一一被检传声器的开路声压灵敏度级，dB; L同一一标准传声器在检定环境条件下的开路声压灵敏度级，dB; 6L-被检传声器与标准传声器未经修正的灵敏度之差的平均值，dBo 注:小尺寸、低灵敏度传声器不宜采用此法检定。开路声压灵敏度级修正值由下式给出:Ko = -

11、26 - Lpx 4.2 开路自由场灵敏度级开路自由场灵敏度级的检定采用自由场替代法。检定装置示意图如图4所示。图4a按4.1.1中a对仪器进行检查和调整。(2) (3) b将发射声源和标准传声器安装在消声室内适当的位置上(要求引起的自由场偏差小于:t.2dB)，标准传声器与声源同轴，并测量标准传声器与声源之间的距离。c调节声频信号发生器到待检频率，并输给发射声源一定电压(发射声源失真度应小于10%)，标准传声器的输出在数字电压表上给出示值叭，然后用被检传声器替代标准传声器，保持声频信号发生器输出电压不变，被检传声器的输出相应地在数字电压表JJG 175-1998 上给出示值Vz，则:b.L

12、= 201gVz/V1 (4) 以上步骤重复3次以上，求出b.L的平均值b.L。d 分别测出前置放大器带标准传声器和被检传声器时的传输损失b.l和b.z，则被检传声器的开路自由场灵敏度级由下式给出:Lfx = Lf + b.L + (b. z - b.l) 式中:Lfx一一被检传声器的开路自由场灵敏度级，dB; LfO一一标准传声器的开路自由场灵敏度级，dB; b.L-被检传声器与标准传声器未经修正的灵敏度之差的平均值，dB。5 频率响应5.1 声压频率响应5. 1.1 静电激励器法检定装置示意图如图5所示。图5按113倍频程频率点，用测量放大器或数字电压表测得电压频率响应。5.1.2藕合腔替

13、代法按4.1.2的方法逐点测量被检传声器的开路声压灵敏度级，得出声压频率响应。5.2 自由场频率响应5.2.1 自由场替代法(5) 按4.2的方法测出每个频率上的开路自由场灵敏度级，得出自由场频率响应，检定频率在1.25-20kHz之间按113倍频程选取。5.2.2叠加法在被检传声器的自由场修正曲线已知时，也可以在其声压频率响应上逐个频率叠加上该型号的自由场修正值，得到自由场频率响应。6 动态范围上限6.1 高压搞合腔法6 JJG 175-1998 在正常工作条件下，将被检传声器安装在高压传声器校准仪的高压祸合腔上，使用闭腔测量，信号频率为95恼。调节腔内声压，在失真度测量仪上读出传声器的失真

14、度，当失真度达到4%时(需要时也可给出其他失真度值时的声压级，但必须注明失真度)，根据电压表指示的插入电压计算出腔内声压级，此声压级即被检传声器的动态范围上限。6.2 同时比较法在正常工作条件下，将被检传声器、监视传声器和声源同时糯合到一小腔上，声源频率为95施，调节腔内声压，使被检传声器输出信号失真度达到4%，通过监视传声器测出腔内声压级，此即被检传声器动态范围上限，要求监视传声器和声场的总失真小于0.5%。对于首次检定和修理后的检定，规程中的所有项目均需检定，对于般的周期检定，只要求检定4.1条和5.1条。五检定结果的处理和检定周期7 经检定合格的测试电容传声器，由检定单位发给检定证书，检

15、定不合格的发给检定结果通知书。8 测试电容传声器的检定周期为1年。7 JJG 175-1998 附录1声校准器的气压修正声校准器的声压级校准值为标准环境条件下的数值，实际使用时应根据制造厂提供的气压修正方法，对声校准器的输出声压级进行修正。目前，国内常见的声校准器(一般指活塞发声器)气压修正量可从下式求得:t:.K = 20Ig(PIPo) ) , . rt、式中:t:.K-气压修正量，dB; P一一实际检定时的大气压，kPa; P。一一标准大气压，101. 3 kPa。8 JJG 175-1998 附录2声校准器的腔体积修正声校准器所产生的声压级与藕合腔体积(包括传声器的等效体积、膜片到保护

16、罩之间的体积，以及热传导附加体积)有关，当精合腔体和、超出标准体积时，应当根据制造厂提供的数据进行修正，修正公式如下:!:.P = 20 19( V /( V + !:. V) ) 式中:!:.P 腔体积修正量，dB; V 标准腔体积，cm飞!:.V-腔体积变化量，cm3。表1给出了部分腔体积修正量。) 喃自且( 表1腔体积修正量/dB传声器型号不带保护罩带保护罩WE640A +0.3 +0.42 扣IRI03+0.3 0 .42 B&K4131、4132+0.25 (带000111适配环)0.05 B&K4144、4145+0.25 (带000111适配环)+0.05 B&K4160 +0.

17、28 +0.43 只有活塞发声器需做此项修正。9 JJG 175-1998 附录3标准传声器的开路声压灵敏度级修正用替代法检定测试电容传声器的开路声压灵敏度级和声压频率响应时，需要根据制造厂提供的环境修正方法，将标准环境条件下的开路声压灵敏度级修正到实际检定环境条件下的开路声压灵敏度级，修正公式如下:L rIJ Lp, +p(P一101.3)+，(t-23) ) A ( 式中:L同一-标准传声器在实际检定环境条件下的开路声压灵敏度级，dB; Lp, -标准传声器在标准环境条件下的开路声压灵敏度级，dB; p 标准传声器的大气压力修正系数，dB公Pa;t一一标准传声器的温度修正系数，dB/C;

18、P 实际检定时的大气压力，町的t一一实际检定时的温度，c。表1给出了4144、4160型标准电容传声器的气压和温度修正系数。表1标准传声器的气压和温度修正系数频率1Hz50-630 800 1000 1250 1600 2000 4144 0.014 0.014 -0.014 -0.013 -0.013 -0.011 P 4160 0.016 1 一0.0161 0.0161 0.0160 0.0152 一0.01444144 0.003 -0.004 -0.004 0.005 一0.0060.007 t 4160 0.0020 -0.0021 0.0023 0.0026 0.003 1 一0

19、.003810 JJG 175-1998 附录4检定证书格式(背面)外观检查:一一一一一开路灵敏度级:一一一一一dB;修正值Ko一一一一一_dB(250 I-毡，0dB为1V lPa) 声压频率响应:频率1Hz20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 开路声压灵敏度级(dB) 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000 25000 31500 40000 50000 63000 80000 100000 125000 自由场频率响应:频率公Hz开路自由场灵敏度级IdB四动态范围上限-一一一dB检定条件:极化电压一一一一一V温度一一一一一气压一一一一kPa相对湿度一一一一一%备注:五六11 附加说明:本检定规程经全国声学计量技术委员会审定通过。