CNS 14677-2-2002 Sound system equipment Part 2 Explanation of general and calculation methods《声音系统设备-第2部:术语之解说和计算方法》.pdf
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1、1 聲音系統設備第部:術語之解說和計算方法 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS總號 類號 ICS 33.160.10 14677-2 C7269-2 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91 年 9 月 23 日 年月日(共 14 頁) Sound system equipment Part 2: Explanation of general terms and calculation methods 標準的目的,在於提供如下術語之解說和計算方法 : 1.術語 1.1 聲音系統 能夠處理或傳送聲音或音頻信號之設備組合。 諸如此類的設備,
2、例如轉換器、擴大機、錄音機等等。 1.2 相容性 當一個系統的零組件與其他零組件連接在一起,仍然能夠維持系統順利的操作,此一零組件則被稱為與其他零組件相容。 1.3 可變消耗的設備 一種裝置可明顯變化其在操作期間由電源供應設施取得消耗之功率,該變化為信號或負載阻抗或控制設定之函數 (電源供應器開關除外 )。 備考:為某些目的,變化小於 15%可以認定為非明顯。 1.4 雜音信號 一個穩定的隨機信號,其瞬間值呈常態機率分佈,除非是指定否則平均值為零。 備考:此一解釋適用於測試用的雜音信號,作為一個不需要信號之雜音則在第6 節中敘述。 1.4.1 白雜音信號 一個雜音信號,其每單位頻寬fW之能量與
3、頻率無關。 1.4.2 粉紅色雜音信號 一個雜音信號,其每單位頻率fW之能量是與頻率成反比。 1.4.3 寬頻雜音信號 一個雜音信號其頻寬的範圍由已定義振幅及頻率響應的濾波器決定,此頻寬較待測設備的頻寬大。 備考:寬頻雜音信號可以是一個頻寬的限制白色或粉紅色雜音信號,或其他定義的功率頻譜。 1.4.4 窄頻雜音信號 一個雜音信號,其頻寬的範圍是由一已定義振幅及頻率響應的濾波器決定此一頻寬相較於待測設備小。 1.5 額定值 在此標準中, ”額定值 ”是被用作特定的意義,無論是被使用在那裡其意思為 ”製造商陳述值 ”, ”額定 ”二字用於“額定條件”或特性的名稱,皆有此含意。 2 CNS 1467
4、7-2 , C 7269-2 1.5.1 額定條件 指一設備必須在某一被製造商規定之條件下使用或進行測試,該條件稱額定條件這些條件包含電氣、機械和氣候條件,及其本質上不能經由量測驗證之條件,當一個被使用或測試之設備,必須在一個被製造商所固定的特定條件下操作時,則被稱為額定條件。 對於一個特別型式之設備而言,額定條件一般包含以下的部份 : 電氣特性 額定電源供應電壓 額定電源供應頻率 額定源阻抗 額定信號源 e.m.f. 額定負載阻抗 機械特性 黏著位置 通風位置 氣候特性 操作及全性能規格之額定環境溫度 額定相對濕度範圍 額定大氣壓力範圍 備考:範圍為被定義的極限值,每一範圍可以被看作一個別的
5、額定條件。 1.5.2 特性之額定值 在 CNS 14677聲音系統設備系列標準中敘述許多特性的量測方法,對於每一特性,製造商是被要求或許多去陳述在設備規格中之額定值。 此陳述的值,由定義中,稱為其特性的額定值(參照第 1.5 節)使用 ”額定 ”這個術語不僅於去限制一主要特性而是於所有量測方法的任一特性,因為額定值是由製造商所規定,則“被指定特性”這個名稱,通常不包含“額定”這個字;額定值不是量測值,但是經由製造商在考量許多設備的試樣量測列入及理論上的誤差計算。 例如,在 CNS 14677-3聲音系統設備第 3 部:擴大機描述擴大機輸出功率的失真限度量測方法,輸出功率的額定失真限度是由製造
6、商規定 . ,其通常是由對擴大機的一些試樣量測值 (根據標準量測方法 )再加上容許差的計算而來。 1.5.3 互依特性 互依特性值通常會發生在當為了另一個特定的特性值被要求說明,如擴大機的輸出功率失真限度即為一重要例子,其定義為總諧波失真的特定值時,此例中必須採用其中之一特性當作額定條件,該額定值最好採用在相關 CNS 標準規定之參考值或由製造商於某一特定限制範圍內選定之值。 1.5.4 匹配值 設備已知的兩項基本特性值,連接在一起時,必須確認相容,這些匹配值是由標準的相關部份定義條件,由製造商的規定。而一些匹配值亦為額定條件。 3 CNS 14677-2 , C 7269-2 2. 功率 2
7、.1 相對功率位準 以 10 為底之兩功率 P2和 P1比值對數 的十倍,位準 L 單位以分貝來表示,計算如下列所示: dBPPlgL1210= 2.2 功率位準 以 10 為底之兩功率 P 對參考功率 Pref比值對數的十倍,參考功率的單位可為1W 或 1mW。 根據選擇的參考功率, 1W 或 1mW,如下的公式增加 dB(W)或 dB(m)符號: )()(10)( mdBWdBPPlgrePLrefref或= 2.3 有效源功率 一個裝置其能傳送至負載之最大功率,此信號源 e.m.f.為 ES和內阻 sR ,有效的功率可由如下得到: ssRE42當負載阻抗等於 sR ,則傳送至負載的值為最
8、大值。 實際上,尤其是擴大機和具有放大功能的裝置,其相容性需要一個負載阻抗不同於內阻。 2.4 有效功率增益 經由一裝置傳送至其負載的輸出功率2P ,與由電源至該裝置的有效功率1P 的比值,可以下列公式表示 : 可為直接的比率12PP或以分貝為單位:1210PPlg 備考 1. 有效功率增益可大於或小於 1,在後者使用“功率衰減”這個術語,並以分貝表示。 2. 為了避免誤解術詞“功率增益”和“功率衰減”,不應簡寫為“增益”和“衰減”。 3.電壓 3.1 相對電壓位準 位準 Lu為 20 乘以 10 為底 U2和 U1兩電壓比的對數,以分貝表示,其計算公式所示: dBUUlgLu1220= 4
9、CNS 14677-2 , C 7269-2 3.2 電壓位準 20 乘以 10 為底電壓 (U)與參考電壓 Uref比值的對數。 優先選用的參考電壓為 1V,其他的參考可為 1mV 和 1 V。 對於通信和廣播傳輸,參考電壓使用 0.775V。 非正式的電壓位準表示是以通常,一簡化標示以方便識別參考電壓,根據所使用之參考電壓假如為 1V,合適的符號為 dB(V),加在下列公式的彼方: )(20)( VdBUUlgreULrefrefu = 舉例說明以 100mV 為電壓位準,相當於 -20dB(V), -18dB(0.775V), +40dB(mV),+100dB( V) 3.3 電壓增益
10、輸出電壓 U2對輸入電壓 U1之比,可以被表示為 : 直接比率 G =12UU或以分貝為單位: dBUUlgLG1220= 備考 1. 電源增益可大於或小於 1,後者使用“電壓衰減”術語以分貝表示。 2. 為了避免誤解術語“電壓增益”和“電壓衰減”不應簡寫為“增益”和“衰減”。 3.4 E.M.F.增益(總電壓增益) 輸出電壓對輸入 e.m.f.之比,可以直接比值或分貝來表示,除非另有指定,否則 e.m.f.增益是被指定為最大增益,而 U2是等於在正常工作條件下所得到的值。 4. 信號源 e.m.f. 4.1 等效信號源 e.m.f. 信號源 e.m.f.為規定頻率的正弦波信號,此信號源會產生
11、一個輸出信號其 r.m.s.值等於其考慮的實際信號輸出之 r.m.s.值。 假如沒有另外指定信號源 e.m.f.之頻率應以參考頻率 1kHz 為準。 5. 平衡 5.1 平衡電路 在聲音系統中,為了大部份使用元件的規格而詳細分析平衡電路的行為模式是複雜且不需要,本標準所述用以驗證,會在實際系統中造成干擾問題的不平衡條件之量測特性及方法是適用的,為了允許因不同元件所得結果間實際比較,使用不同於這些程序是不適當的。 5.2 平衡輸入 一個輸入埠被稱之為平衡是當其兩輸入端對一共同參考點有相同的內阻,同時此兩端接受之信號振幅相等,極性相反,參考點是在一個固定的電位(地或虛5 CNS 14677-2 ,
12、 C 7269-2 dc 電壓 )或電絕緣或很難接近的點,在往後的例子中平衡輸入點是以浮點及外殼(通常接地 )來作為參考點。 平衡輸入的基本要求是共模拒斥信號當以指定的參考點量測時,代表供應兩端點的信號在各方面均是相同的。 非平衡輸入埠可能因輸入端內阻不相等或不適當共模拒斥信號線路而產生影響,這結果產生即所謂共模拒斥比(參考圖 1)。 5.3 平衡輸出 當兩個輸出端對於一參考點有相同的內阻,且被預定傳送相等且具有相對於參考點的相反極性的電壓信號時,輸出埠被稱為平衡。此參考點可能被保持在一固定電位(通常為接地)或可能為電絕緣或很難接近的點。在後面的情況中,平衡的輸出被稱為浮動,且機身(通常為接地
13、)做為參考點之用。 不平衡輸出埠可能被下列三個效應中的一個或多個所影響 : 1) 由輸出端至參考點內阻的不同。 2) 輸出端於參考點之 e.m.f.不同,造成考慮使用在想要的平衡信號上加共模信號。 3) 不平衡之信號源的內阻。被認為是與上述第 2 項中描述的共模信號相關的源阻抗。 這些效應的組合被表示成平衡輸出信號對共模信號的比。應注意共模電壓的量測值依據電阻 Rm的值(參考圖 2)。 6.雜音 6.1 雜音電壓 待指定設備操作不需要輸入信號時的增益(或衰減)及源阻抗及負載阻抗。 輸出電壓必須由 CNS 14677-1聲音系統設備第 1 部:概述第 6 節敘述使用的方法加以量測。 6.2 信號
14、雜音比 以 20 乘以 10 為底參考輸出電壓 U2對第 6.1 節所定義的雜音電壓2U的比的對數。必須說明量測2U的方法。除非另外指定否則參考輸出電壓 U2必須為額定的失真的輸出電壓 : )(2022寬頻帶或加權dBUUlg 6.3 等效雜音源 e.m.f. 信號源 e.m.f.所指定頻率的正弦波輸出信號,其電壓等於所產生之雜音輸出電壓。 備考 1. 等效信號源頻率應為參考頻率 1000Hz。 2. 這給了等效信號源 e.m.f.的一個例子。 7.非線性振幅 7.1 簡介 6 CNS 14677-2 , C 7269-2 輸入信號不具有,但經聲音系統和聲音系統零組件中的非線性振幅而出現於輸出
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