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中华人民共和国国家标准
扬声器主要性能测试方法
发布实施
国家技术监督局发布
前言
本标准非等效采用声系统设备第部分扬声器对扬声器
主要性能测试方法进行修订技术内容上在和其第号修改单
的基础上根据我国国情增加了一些内容因此在文字上重新作了编排
本标准与直接辐射式电动锥形扬声器通用规范和直接辐射式扬声
器尺寸组成完整的扬声器国家标准
本标准从生效之日起同时代替
本标准由中华人民共和国电子工业部提出
本标准由全国电声学和视听设备标准化技术委员会归口
本标准主要起草单位上海飞乐电声股份有限公司
本标准主要起草人朱国春王萱春祝一礼蒋渭鑫
中华人民共和国国家标准
扬声器主要性能测试方法
代替
国家技术监督局批准实施
范围
本标准规定了扬声器主要性能测试方法
本标准适用于声系统中的扬声器单元本身也包括带有障板扬声器箱体或号筒的一个或多个扬声
器单元和有关器件如内附分频器变压器和其他无源元件组成的扬声器系统
本标准不适用于装有放大器的扬声器及有线广播用号筒式扬声器
目的
本标准的目的是给出扬声器一些特性解释以及使用正弦信号和规定噪声信号的测量方法
本标准中给出的测试方法被认为与该特性直接有关
注如果有其他测量方法能获得相同的结果那么在测量记录中要说明所有测量方法的详情
引用标准
下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均
为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性
声和振动分析用的和倍频程滤波器
噪声源声功率级的测定工程法及准工程法
绘制频率特性图和极坐标图的标度和尺寸
声级计的电声性能及测试方法
音响设备用圆形连器详细规范型圆形连接器可供认证用
音响设备用圆形连器详细规范型圆形连接器可供认证用
模拟节目信号
声学噪声源声功率级的测定混响室精密法和工程法
声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法
电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求
声系统设备一般术语解释和计算方法
第一篇测量条件
测量条件
引言
为了便于规定测量时扬声器的安装本标准规定了正常的测量条件为了得到正确的测量条件某
些材料通称额定条件应由制造厂在说明书中给出
这些参数本身并不进行测量但它们是测量其他特性的基础由制造厂规定的参数如下
额定阻抗
额定正弦电压或功率
额定噪声电压或功率
额定频率范围
参考面
参考点
参考轴
术语额定的详细解释见
试验的标准大气条件
若无特殊规定扬声器主要性能测量一般应在下列试验的标准大气条件下进行
环境温度
相对湿度
气压
仲裁试验的标准大气条件
环境温度
相对湿度
气压
正常测量条件
当满足所有以下条件时则认为扬声器是在正常测量条件下工作
待测的扬声器按第章规定安装
声学条件在第章规定的声学环境中选择
扬声器相对于传声器和墙壁的位置应符合第章的规定
在额定频率范围内见馈给扬声器以规定电压的指定测量信号见第章如果需要
输入功率可按公式计算其中为额定阻抗见
若有衰减器则应放置在制造厂指定的正常位置如选用其他位置例如要提供一最平坦的频
率响应或最大衰减则应予以说明
连接适用于测量所需特性的测量装置见第章
测量信号
正弦信号
正弦信号在任何频率均不应超过额定正弦电压见若无其他规定则馈给扬声器的信号电
压在所有频率保持恒定
宽带噪声信号
规定使用峰值因数之间粉红噪声或白噪声信号
应使用时间常数至少和所规定的声级计的慢档时间常数相同的真有效值电压表
窄带噪声信号
通常规定使用相对带宽为或指定带宽的粉红噪声信号
脉冲信号
是每单位带宽具有恒定功率谱密度的短持续时间的脉冲其带宽至少应包括所关心的频率范围
因为这类信号所含能量与其振幅相比是低的故通常应使用尽可能高的峰值以便使与测量有关的
声和电的噪声的影响减至最小程度但不能超过扬声器的线性工作范围
声学环境
自由场条件
系指近似自由场空间的声学条件在此空间中点声源所辐射的声压与测量距离之间关系应满
足规律其误差不超过
半空间自由场条件
自由场存在于半空间的声学空间若把点声源装在足够大的反射平面上时其辐射的声压与测
量距离之间的关系应满足规定其误差不超过
扩散场条件仅作频带噪声测量
供噪声测量用的扩散场条件由定义和规定下限频率应按附录确定
注
详见中第章仪器所提供细节在确定扬声器功率时必须明确地理解为同时需要空间平均和
时间平均这些可按该标准中的规定达到或者交替地使用连续的空间和时间平均技术得到
测量的准确度决定于许多因素包括房间容积房间混响时间和扩散度
低于的测量房间容积需要大于
模拟自由场条件
在测量所需的一段时间内等效于自由场空间的声学条件在此空间中扬声器在脉冲信号作用下
发射脉冲声当测量传声器对直达声的测量完成以前没有从空间内的任何表面或物体的反射声到达
任何到达传声器的反射声均由门或其他方法从测量中排除
注
通常仅用于以脉冲信号进行测量
进行连续测量时相邻两个脉冲之间要有足够长的时间间隔以使空间内的混响声降至可忽略的程度
半空间模拟自由场条件
模拟自由场存在于半空间的声学条件
当反射面的尺寸足够大使得在测量时间内没有来自它边缘上的绕射声到达测量传声器这样就形
成一个模拟半空间自由场的条件
不需要的声噪声和电噪声
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会掩盖低声级的信号因此在测
量频带内不需要的噪声级应比被测信号的声压级低以上
扬声器和测量传声器的位置
在自由场和半空间自由场条件下的测量距离
扬声器在自由场和半空间自由场条件下测量时应在被测扬声器的远场中进行扬声器和测量传
声器的距离越远越接近远场条件但由于测量场所环境的缺陷和背景噪声的影响实际上可使用的测量
距离上限受到限制
为了模拟实际的使用条件测量应在近似于听者距扬声器的距离处进行家用声系统为
扩声系统应大于但这些距离对现在的测量环境可能仍然太大要克服这一困难可减小测量距离
但可能会使传声器进入扬声器的近场由于干涉现象传声器位置的微小变化就会使测量结果有较大
的变化
另外当测量在近场中进行时扬声器所辐射的声压与测量距离之间不符合的关系若依此
来推算其他距离处的扬声器的辐射特性则将产生不可忽略的误差然而对指向性相似的扬声器进行比
较可采用较小的测量距离
为了便于比较测量距离推荐使用或的整数倍所得结果应换算到标准距离处的值
单个扬声器单元
对这种扬声器除非有特殊理由应使用作为测量距离任何情况下所使用的距离应予以标明
注选择测量距离时应注意标准障板绕射对测量结果的影响
多单元扬声器系统
两个或多个扬声器单元重放相同频带的扬声器系统则由于不同单元辐射的声波相互作用而在测
量点产生声干涉这种情况的存在是由于所有单元都工作在整个被测频带或是一些单元工作在频带的
相同频段例如分频区在这种情况下所选择的测量距离应使这种现象产生的误差减至最小
在扩散场条件下扬声器位置的放置
扬声器的位置及相对于墙壁的方向应用图表示并附在测量结果中
按中描述的方法测定扬声器所辐射的功率时允许使用扬声器与传声器同时移动的安
装方式扬声器系统和最近的传声器位置应符合的要求
在模拟自由场条件下的测量距离
在此环境内扬声器和传声器之间的距离应使第一个不需要的反射声到达传声器以前的可利用测量
时间达到最大
若在消声室内则由尖劈顶端操作人员地网及扬声器和传声器支架反射所造成的误差在整个频
率范围内不应超过
在此环境内使用的传声器距离及最大的信号接收时间应予以说明
从第一个反射声到达传声器开始它的全部输出必须被除去除非这个时间以后传声器对测量脉冲
信号的响应可以忽略在传递函数的测量中引入的截断误差在整个频率范围内不应超过
测量装置
在自由场和半空间自由场中的测量应使用具有已知校正值的自由场型传声器对在扩散场条件下
的测量应使用指向性指数不大于的扩散场型传声器这两个要求对有兴趣的频率范围内所有频
率都应满足
信号发生器把信号馈给扬声器的放大器和传声器输出端的测量放大器及其他测量设备应有已知
的振幅响应特性并在有关频率范围内恒定在内以及在测量条件下其振幅非线性可以忽略
所有测量仪器必须是方均根值型的并有足够长的时间常数以便在最不利的条件下引起的误差不大于
注用来测量频率响应曲线的电平记录仪由于记录速度沿电平和频率轴引起的误差不应超过记录速度
应予标明
声学测量的准确度
在规定的频率范围内总误差应不超过
扬声器的安装
扬声器单元的安装和声负载
扬声器单元的性能决定于单元本身的特性和其声负载声负载决定于安装方式安装方式在测量报
告中应予明确的说明
有三种安装方式
标准障板或规定的箱体
不用障板或箱体而置于自由空间
与反射面平齐地置于半空间自由场
注安装条件在高于低频截止频率时接近于半空间自由场低频截止频率的值取决于所选择的测量距离在低
于截止频率时所测量的值只能用于比较
扬声器系统的安装和声负载
测量扬声器系统时通常不用任何附加的障板假如制造厂规定扬声器系统需要特殊的安装方式
则应在测量中采用所用的安装方式应在测量报告中说明
标准障板
标准障板的尺寸如图所示它由高内阻尼的硬木制成它的前表面不敷设任何吸声材料扬声器
与障板接触面应平整无缝隙要避免在障板反面产生谐振腔这可以按图中所示挖锥形孔的方法
或按图中和所示加一块薄的硬质分障板的方法来实现
如图中和所示对于外径尺寸大于等于的圆形扬声器对于外径尺
寸小于等于的圆形扬声器和短轴小于等于的非圆形扬声器对于外径尺寸大
于的圆形扬声器和短轴大于的非圆形扬声器
图
图
预负荷处理
由于扬声器振膜运动后可能引起性能参数永久性变化故在技术参数测量前建议扬声器经受额
定噪声电压的模拟节目信号至少的预负荷处理预处理后扬声器至少恢复才能进行
技术参数的测量
第二篇特性解释和相应的测量方法
类别描述
下列几点应由制造厂规定
扬声器驱动单元
换能原理
例如静电式电动式或压电式
类型
例如压缩驱动器号筒式或直接辐射式单个单元或多个单元带分频器或不带分频器
扬声器系统
扬声器驱动单元的数量类型和声负载原理例如闭箱式号筒式倒相式柱状或线状的
极性标志
特性解释
扬声器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膜片产生运行的方向与输入端
所加信号极性之间关系的标志
测量方法
按规定馈给扬声器以瞬时直流电压引起膜片向扬声器前方运行时与电压正极相连接的输入端为
扬声器正极用红色或符号表示
参考面参考点和参考轴
注严格地讲这些术语应包含额定这词因为它们是由制造厂规定而不是测得的但如使用较短的术语也不可
能引起混淆
参考面
特性解释
参考面是一个位置与扬声器驱动单元或扬声器箱的某些物理特性有关的平面由制造厂规定
参考面确定参考点的位置和参考轴的方向
注对于对称结构参考面通常平行于辐射面扬声器驱动单元或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
特性解释
参考点是参考轴与参考面相交的点由制造厂规定
注对于对称结构参考点通常是几何对称点对于非对称结构参考点应用图表示
参考轴
特性解释
参考轴是一条过参考点并以一定方向通过参考面的直线由制造厂规定
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
测量轴
特性解释
测量轴为参考点与传声器之间的连线测量点的方位由它与参考轴之间的夹角确定
纯音检听
特性解释
在额定频率范围内馈给扬声器以规定电压的正弦信号检查扬声器的装配质量
测量方法
扬声器单元检听
馈给扬声器正弦信号的电功率为二分之一额定噪声功率一般在处检听在此距离内应无反
射物扬声器单元不另加声负载
注
全频带及低频扬声器检听时应从共振频率允许偏差下限开始向高频扫频
中频高频扬声器检听时应从分频点频率开始向高频扫频
高顺性扬声器检听时可以在产品标准规定的声负载上进行应从共振频率允许偏差下限开始向高频扫频
为便于检查垃圾声碰圈声和机械声在共振频率附近必须检听但可以规定馈给扬声器以较低的信号电压
扬声器系统检听
馈给扬声器系统的正弦信号电压及检听距离由产品标准规定检听时由系统的下限频率开始向高
频扫频有衰减器时一般将衰减器置于频率响应的平直位置或产品标准规定的位置
阻抗和它的派生特性
额定阻抗
特性解释
扬声器的额定阻抗是一个由制造厂规定的纯电阻的阻值在确定信号源的有效电功率时用它来代
替扬声器
额定阻抗是指阻抗曲线见上紧跟在第一个极大值后面的极小值在额定频率范围内阻抗
模值的最低值不应小于额定阻抗的假如在额定频率范围以外的任何频率包括直流的阻抗小于
此值时则应在说明书中加以说明
阻抗曲线
特性解释
把阻抗模值表示为频率的函数
测量方法
将扬声器置于正常测量条件中见
测量阻抗曲线可用恒压法或恒流法通常优选恒流法测量所选用的电压值或电流值应足够小
以保证扬声器工作在线性状态
测量应至少覆盖的频率范围
其结果表示成频率函数的曲线电压值和电流值应在报告中注明
总品质因数
特性解释
在共振频率点声阻抗的惯性抗或弹性抗部分与纯阻部分的比值
注
本标准所定义的总品质因数仅适用于电动式扬声器驱动单元及闭箱系统
总品质因数和扬声器单元的等效容积见和共振频率见一起足以确定扬声器的低频性
能
测量方法
总品质因数可以由扬声器的阻抗曲线见图来确定并按下式计算
式中扬声器的共振频率
处阻抗极大值对扬声器直流电阻之比值
扬声器音圈直流电阻
和附近近似对称的二个频率点且在这二处的阻抗值和
相等且其值为
在频率处阻抗对的比值
可以看出当和用代替时由于阻抗曲线的不对称而产生的计算误差减至最
小见注于是式可以简化为
注式是在造成阻抗曲线不对称的音圈感抗被忽略以后由简单的理论导出的
图
等效空气容积
特性解释
等效空气容积是指密闭在刚性容器中空气的声顺与扬声器单元的声顺相等时的体积
测量方法
把扬声器单元安装在不具有衬里的结实的试验箱里该箱具有下列特性
箱子尺寸和形状应适合扬声器的尺寸及预期的用途箱子应有一个简单的开口可以用一带凸缘的
塞子塞住使开口箱或倒相箱变为密封得很好的闭箱
将箱子的开口封闭从开始递增频率测量该系统输入阻抗的相位为零时的共振频率作
为零以上最低的频率这可以通过对扬声器串联一个电阻再加电压驱动来做到把电阻器上的电压和
扬声器上的电压分别接到示波器的水平轴及垂直轴上当椭圆图形变扁而成为一直线的时刻指示输入
阻抗的相位为零
注用于此目的信号源应是平衡输出的
将箱体开口打开从开始递增频率测量相位为零时的三个频率设它们为和频
率出现在最小电阻抗点附近它是由于存在音圈感抗而使之改变后箱体实际共振频率此频率只需
注意到即可而不使用真正的共振频率它是不存在音圈感抗时的共振频率从而可以使用简化
的理论则由下式计算
适用于装在无限大障板上自由空间中的真正的驱动器共振频率由下式计算
扬声器顺性的等效空气容积由下式计算
式中测量箱的内部净体积
输入电压
短期最大输入电压
特性解释
扬声器单元或系统能承受持续时间为间隔为重复次的模拟节目信号而不产生永久性
损坏的最大信号电压
测量方法
同额定噪声电压的测量方法见但试验信号源是一个通过符合上述要求的门电路计权的
模拟节目信号源
注在信号持续期内馈给扬声器的电压有效值可以在门开关常通的条件下进行测量而扬声器则用一与扬声器额
定阻抗值相同的电阻器替代
保护装置
如扬声器有保护装置则短期最大输入电压是指使保护装置自身永久失效时的输入电压
若由于保护装置的工作使作为放大器负载的扬声器阻抗在任何频率点下降到额定阻抗的
以下则制造厂应说明扬声器的输入阻抗最小值
长期最大输入电压
特性解释
扬声器单元或系统能承受持续时间为间隔为重复次的模拟节目信号而不产生永
久性损坏的最大信号电压
测量方法
同额定噪声电压的测量方法见但试验信号源是一个通过符合上述要求的门电路计权的
模拟节目信号源
注同的注
保护装置
如扬声器有保护装置则长期最大输入电压是指使保护装置自身永久失效时的输入电压
若由于保护装置的工作使作为放大器负载的扬声器阻抗在任何频率点下降至额定阻抗的
以下则制造厂应说明扬声器输入阻抗的最小值
额定正弦电压
特性解释
指由制造厂规定的在额定频率范围内使扬声器能连续工作而不导致热损坏或机械损坏的持续正弦
信号电压
该电压为在规定的持续时间内使用正弦信号测量时电压的极限值若无特殊规定持续时间应为
注
该电压值是频率的函数在不同的规定频率范围内可给出不同的电压值
该电压值与扬声器的安装方式有关
额定噪声电压
特性解释
在额定频率范围内馈给扬声器以规定的模拟节目信号而不产生热和机械损坏的信号电压
注该值与扬声器的安装方式有关例如不安装或安装在规定的箱体内
测量方法
测量装置包括下列仪器
粉红噪声发生器
合适的计权网络以得到符合规定的噪声信号
带限幅电路的功率放大器
按规定安装的待测扬声器除非制造厂规定使用箱体扬声器驱动单元应在不加障板的条件下进行
测量
注
如一个以上扬声器同时进行测量则要注意保证扬声器之间没有显著的互相影响
如扬声器被设计在限定的频率范围内工作而相应的限频网络又不是扬声器的组成部分则制造厂应规定一适
当的电路在测量过程中接在扬声器上该网络则成为扬声器的组成部分其输入阻抗应符合扬声器的额定阻抗
的规定其输出端以扬声器为负载
测量电路中各单元连接的次序见图
图滤波和限幅线路
扬声器应放置在不小于的室内进行测量该室的气候条件应符合规定
当在待测扬声器的输入端进行测量时功率放大器的频率响应应在内保持恒
定误差不超过待测扬声器输入端的限幅噪声的频率分布应符合的规定其峰值因
数在之间
功率放大器输出阻抗应不大于扬声器系统额定阻抗见值的放大器至少应能对扬声
器提供两倍于扬声器额定正弦电压见的正弦信号用正弦信号在扬声器输入端测量时功率放
大器输出电压的谐波失真不应超过
扬声器应在每个规定的气候条件下要求其能随额定电压连续工作一般在产品设计定型
与生产定型时应按上述测量方法的要求进行的试验而在正常大量生产过程中可用倍或
倍噪声功率试验来代替有争议的以试验结果为准试验后应恢复后再作其
他测量
输入电功率
短期最大功率
特性解释
与短期最大输入电压对应的电功率其定为式中是短期最大输入电压是额定阻抗
测量方法
测量方法见
长期最大功率
特性解释
与长期最大输入电压对应的电功率其定义为式中为长期最大输入电压是额定阻抗
测量方法
测量方法见
额定正弦功率
特性解释
与额定正弦电压对应的电功率其定义为式中是最大正弦电压是额定阻抗
额定噪声功率
特性解释
与额定噪声电压对应的电功率其定义为式中是额定噪声电压是额定阻抗
测量方法
测量方法见
注额定噪声功率也可称为功率承受能力
频率特性
额定频率范围
特性解释
由制造厂规定的扬声器的频率范围
注可以与有效频率范围不同特别是当扬声器仅仅用作高音单元低音单元或语言重放的时候
共振频率
特性解释
在扬声器单元的阻抗模值随频率递增变化的曲线上出现第一个阻抗极大值时的频率其声学
环境自由场或半空间自由场安装条件包括所用测量箱的特性应在给出该频率时一并给出
注扬声器单元可按的规定进行安装
闭箱扬声器系统包括分频网络的阻抗模值随频率递增变化的曲线上出现第一个极大值时的
频率
倒相或无源辐射扬声器系统包括分频网络的阻抗模值随频率递增变化的曲线上第一个主要
阻抗极大值后的第一个极最小值时的频率
测量方法
测量共振频率通常采用恒压法测量时信号源的输出电压按如下公式确定
当时
当时
当时
式中额定噪声功率
电功率
额定阻抗
测量时扬声器辐射面前方内应无反射物递增馈给扬声器的正弦信号频率若采用恒压法
则当电压表指示第一个极小值时此时相对应的频率即为扬声器的共振频率除非另有说明测量时扬
声器单元一般不另加声负载
自由场和半空间自由场条件下的声压
指定频带内的声压
特性解释
馈给扬声器以规定频率范围规定电压值的粉红噪声信号时扬声器在参考轴上离参考点规定距离
处所产生的电压
测量方法
扬声器置于自由场或半空间自由场环境内在正常测量条件下进行测量半空间自由场仅适用
于与反射面平齐安装的扬声器单元
测量装置包括下列仪器
待测扬声器
粉红噪声发生器
阻带衰减的斜率至少为的带通滤波器该滤波器把信号带宽限制在扬声器欲测的频
率范围内
当没有所需带宽的滤波器时可将频带分成个带宽见的方法来近似用粉红
噪声信号馈给带通滤波器而每频带内馈给扬声器的电压值应为其中为原
测量所规定的电压为频带的个数
把规定电压和规定带宽的粉红噪声信号馈给扬声器
在规定距离测量电压若用个带通滤波器时指定频带内的声压由下式计算
式中第个频带内的声压
测量条件应在结果中予以说明
指定频带内的声压级
式中测得的指定频带内的声压
基准声压
指定频带内的特性灵敏度
特性解释
在指定频带内的声压见换算成输入功率为和在参考轴上距离参考点处的值
测量方法
按但规定电压为与相应的电压数值上与相等
指定频带内的特性灵敏度级
特性解释
特性灵敏度见与基准声压比值的对数值乘以以表示
指定频带内平均声压
特性解释
指定频带内所有频带测得的声压的方均根值
测量方法
按测出指定频带内的平均声压用下列公式计算
式中指定频带内的声压
指定频带内的的数目
指定频带内的平均声压级
特性解释
见和基准声压比值的对数值乘以以表示
自由场和半空间自由场条件下的响应
频率响应
特性解释
在自由场或半空间自由场条件下在相对于参考轴和参考点的指定位置以规定的恒定电压测得的
作为频率函数的声压级所用的恒定电压为正弦信号或为频带噪声信号
测量方法
把扬声器置于正常测量条件下的自由场或半空间自由场环境中
馈给扬声器恒定电压的频带噪声信号或正弦信号
测量至少应覆盖扬声器的有效频率范围见用频带噪声的测量可以用下列两种方法中的
一种来完成
把粉红噪声信号馈给扬声器用滤波器分析传声器的输出信号
用条所规定的窄带噪声信号馈给扬声器
注若采用第二种方法在传声器电路中不需要滤波器但并不限制它的使用
结果以声压频率曲线来表示测量所选用的空间条件和所选的是哪一种噪声应予以指明
有效频率范围
特性解释
有效频率范围是上限频率和下限频率为界限的频率范围
测量方法
在用正弦信号测得的频率响应曲线见上在灵敏度最大的区域内取一个倍频程带宽在
其中按取点计算其声压级的算术平均值下降划一条平行于横坐标的直线它与频率响
应曲线高低两端的交点即和所对应的频率范围即为有效频率范围对电动式扬声器通常用
作为有效频率范围的下限频率但对于谷值的频带宽度小于的部分不计算在内见图
图
传递函数
特性解释
是指在自由场或模拟自由场条件下测得的声压幅值和相位与频率的关系测量是在相对于参考轴
及参考点的指定位置在扬声器输入端上施加规定的恒定电压进行的除非另有规定该电压应为
见
使用的信号电平应保证测量结果不受非线性的影响
声压幅度通常以等效声压级表示在表示相位为频率的函数时应扣除由于扬声器和传声器之间的
声传输所产生的相移见
测量方法
在模拟自由场条件下用脉冲信号测量
把扬声器置于模拟自由场环境内的正常测量条件下
在扬声器上加一脉冲测量信号其带宽至少应包含所关心的频率范围为取得足够的信噪比测
量信号可以重复多次连续二次之间的时间间隔应足够长以使由于混响产生的声压降低到可以忽略的
程度对测得的值进行平均即得所需的测量结果
为了减少所需要的测量时间可使用一定频谱形状予加重的测量信号并对测得的声压作必要修
正去加重
在上述条件下进行声压测量其结果以频率的函数来表示测量通常采用对声压信号进行采样
和数字化并使用数字付里叶分析器或计算机进行付里叶变换来获得把测量信号从时域转换到频域的
方法在整个频率范围内不应使声压级的计算结果的误差超过
使用已校准的与频率无关的衰减器和传声器信号测量电路包括予加重和去加重的部件在内
测量馈给扬声器的电压与相同将其结果表示成频率的函数
扬声器传递函数是项测量结果除以项测量结果并计入传声器灵敏度和衰减器的校准通
常表示成幅值和相位作为频率函数的曲线其幅值表示为输入功率为时的等效声压级
由所有误差源环境噪声剩余非线性校准截断及信号处理在所表示的传递函数中所造成
的累积幅度误差不得超过
输出功率声功率
频带内的声功率
特性解释
是指馈给扬声器规定输入信号时它在中心频率为的已知频带内所辐射的总声功率
测量方法
把扬声器置于正常测量条件下的自由场半空间自由场或扩散环境中进行测量对于不同的环
境可分别使用或给出的方法测量
测得的结果以声功率作为频率函数的曲线表示
在自由场或半空间自由场条件下声功率的测量
自由场条件下在一大的球面上半空间自由场条件下则在一大的半球面上见
测出均匀分布在被测系统周围许多点的声压有效值的平方的平均值
如系统为轴旋转对称的可以证明在包含对称轴的平面内测量就足够了则声压平方的平均值
可用下式计算
式中偏离参考轴处测得的声压
为连续二次测量之间夹角确定后
为测点的序号
在自由场条件下的声功率由下式计算
在半空间自由场条件下的声功率由下式计算
式中声功率
球的半径
大球面上的声压平均值
和空气密度和空气中声速
在扩散场条件下声功率的测量
测量中心频率为的频带内的声压
在扩散场条件下声功率由下式计算
式中声功率
混响室体积
规定频带内混响室的混响时间
扩散场中的声压
注
可以在扬声器线路内也可在扬声器和传声器二者的线路内进行滤波
用声功率源以比较法测量扬声器的声功率见
指定频带内的平均声功率
特性解释
指定频带内所有的声功率的算术平均值
测量方法
按要求进行测量
平均声功率是指定频带内测得的所有声功率计算出算术平均值
指定频带内的效率
特性解释
在中心频率为的频带内扬声器辐射的声功率与馈给它的电功率之比
测量方法
声功率按进行测量
电功率按进行计算
指定频带内效率由下式计算
式中指定频带内的效率
扬声器辐射的声功率
馈给扬声器的电功率
在指定频带内的平均效率
特性解释
在规定的频带内所有的效率的算术平均值
测量方法
频带内效率按进行测定
平均效率由规定频带内每个所测得之效率加以算术平均
指向特性
指向性图形
特性解释
在自由场条件下规定的平面内测得的声压级表示为测量轴和参考轴之间夹角的函数它可以随频
率不同而变化
扬声器置于正常测量条件下的自由场环境内
测量传声器置于包含参考轴的平面内距参考点规定距离处
按要求用正弦或频带噪声信号加到扬声器上调节输入电压使每个频率或频带在参考轴上规
定点产生恒定的声压
在额定频率范围内测得的指定频率或频带的极坐标响应的曲线族最好选择或的频
率但至少应包括推荐使用能给出连续改变角度的装置
测得结果应按照来描绘极坐标曲线应非常仔细以保证重要的旁瓣能被测出在提供
的测量结果中测量轴相对于参考轴的方向应予以说明如果采用点测法则图中应清楚地表示出所取
的角度
注
对于非常小的扬声器例如高音扬声器来说可能需要使用比上面所提到的更高的频率这些频率应与
给出的相符合
应当注意扬声器参考轴上的声压级其相应于极坐标图上的角的声压级
指向性频响曲线
特性解释
在偏离参考轴不同角度处测得的一组曲线推荐每隔测量一条曲线
注它特别适用于不易测量指向性图形的较大扬声器系统
测量方法
在偏离参考轴不同角度的条件下用的方法进行测量测量结果表示成声压频率曲线以
角度为参变量的声压频率曲线族
辐射角
特性解释
在包含参考轴的平面内相对于参考轴测得的角度在此角度上和规定的距离处测得的声压级比在
参考轴上测得的声压级低符合上述要求的频率范围应在结果中说明
测量方法
辐射角由按测出的额定频率范围内的指向性图上导出
辐射角若相对于轴对称可表示为以频率为横坐标角度为纵坐标的曲线
若扬声器的指向性图形不是旋转对称于参考轴则应给出两个互相垂直平面内的辐射角频率
曲线
指向性指数
特性解释
是指在自由场条件下在参考轴上所选择的点所测得的扬声器辐射声强和相同声功率的点声源在
同一点上所产生的声强的比值以表示
测量方法
指向性指数可由下列方法之一来决定
方法一
按在自由场条件下在处所测得声压级
扩散场条件下测得声压级
在这二个测量中扬声器均馈以相同的经滤波过的粉红噪声电压
指向性指数由下式确定
式中指向性指数
在自由场条件下在参考轴上距参考点处测得的声压级
在扩散场条件下测得的声压级
混响室的混响时间
参考混响时间
混响室容积
参考容积
用国际单位制时有关常数的近似值
方法二
从按所测出的指向性图形上按求出声压的平方的平均值
测量轴上声压的平方
指向性指数是对之比取对数再乘以而得
振幅非线性
引言
振幅非线性的一般解释见
对扬声器可能是很重要的种种类型的振幅非线性的特性解释和测量方法见下列各条
总谐波失真
特性解释
通过总声压表示的总谐波失真
测量方法
扬声器系统置于自由场条件下扬声器单元置于半空间自由场条件下
馈给扬声器一系列的正弦电压其频率递增到所选的输入电压应尽可能与预计使用情况
相对应即数值上等于当指定频带内的声压级见达到规定值时所对应的电压可以包括额定正
弦电压但不超过见频率范围最好用扫频法来覆盖因为用点测法会导致重要信息的丢失
除非另有规定测量传声器应置于参考轴上距参考点处
测量传声器与选频电压表如波形分析仪相连如有需要可在其前面加接一高通滤波器以滤
去基波
测量各分离的谐波成分的声压
测量传声器与宽带电压表相连测量包括基频在内的总声压该仪表应指示信号的真方均根
值
总谐波失真可以下式确定
以计
以计
测量结果作为基频的函数表示成曲线使用扫频法时失真值以表示用点测法时以百分数表
示在报告中应有以下资料输入电压和相当于处的声压级选用的是扫频法还是点测法用点测法
时选用的频率点测量传声器距参考点不是时的距离和其测量条件自由场或半空间自由场
次谐波失真或
特性解释
通过总声压来表示的次谐波失真
测量方法
见的
二次谐波失真可按下式确定
以计
以计
三次谐波失真可按下式确定
以计
以计
测量结果用的方法给出
特性谐波失真
特性解释
通过在指定频带内的平均声压来表示的总谐波失真
测量方法
按中的测量条件进行但公式中的用见代替在根据测定公式
中的时馈给扬声器的电信号为带宽的粉红噪声信号其功率应等于按测定谐波失
真时馈给扬声器的正弦信号的电功率
总噪声失真
特性解释
由频带内各频率产生的中心频率为等的频带声压方均根值平方
和的平方根对总声压的均方根值的比表示的失真
测量方法
见但正弦输入信号用带通滤波后的粉红噪声信号来替代
次噪声失真或
特性解释
由中心频率为的声压的方均根值对总声压的方均根值的比值表示的失真
测量方法
扬声器置于自由场半空间自由场或扩散场条件下将的粉红噪声信号馈给扬声器其电
压方均根值相当于馈给额定阻抗的指定功率所选的输入电压应尽可能的与预计使用情况相对应可以
包括额定噪声电压见但不得超过
除非另有规定测量传声器应置于参考轴上距参考点处
测量传声器与滤滤器和方均根值电压表相连
注用于本测量的带通滤波器其中心频率见中这些滤波器仅适用于二次谐波失真之测量当测
量三次谐波失真时应考虑到没有一个滤波器的中心频率为另一中心频率的三倍以表示加于扬声器通带
的中心频率表示用来测量三次失真的通带中心频率则其误差以百分计如下
误差
以百分计的误差按下式计算
测出中心频率谐波的声压
二次噪声失真可由下式确定
以计
以计
三次噪声失真可由下式确定
以计
以计
测量结果以曲线表示在滤波器使用自动开关装置时则失真级以为单位其结果作为加在
被测场扬声器上的频带噪声的中心频率的函数用曲线表示当使用人工开关法时则以百分数
为单位表示失真
在测量结果中应给出下列数据输入电压或功率在自由场测量时对应于处的声压级在扩
散场中测量时的总声功率以及测量条件自由场半空间自由场或扩散场
特性噪声失真
特性解释
通过额定频率范围内所有的平均声压来表示的总噪声失真
测量方法
见但总声压用平均声压见替代
次调制失真或
特性解释
次调制失真规定为由于失真而产生的频率为的声压方均根值的算术和对由信号
产生的声压方均根值之比
和为两个规定振幅比的输入信号的频率甚低于
测量方法
把振幅比为频率为和的两个信号接到放大器的输入端将和线性
叠加的信号施加在扬声器上
除非另有规定测量传声器应置于参考轴上距参考点处
将波形分析仪与测量传声器相连测得的失真成分是由于调制失真和多卜勒效应产生的为了
区分这两种失真需作相位测量本标准只考虑频率为的调制成分对更高次调制失真的测量
一般没有什么价值
二次调制失真可按下列确定
以计
以计
三次调制失真可由下式确定
以计
以计
测量结果表示成以参考电压为函数的图形参考电压的正弦信号幅值与馈给扬声器输入端的信号
峰峰值正弦信号方均根值相同在测量结果中应注明测量条件自由场或半空间自由场频率和
的值
次特性调制失真或
特性解释
通过指定频带不包括频率内的声压表示的次调制失真
测量方法
见但总声压用不包括在内的指定频带的声压见来替代
差频失真
待定
噪声互调失真
待定
漏磁场杂散磁场
特性解释
在距离扬声器任何组成部分某一规定距离处由于扬声器磁回路的泄漏而产生的杂散磁场
测量方法
漏磁场包括两个成分一个静态成分和一个交变成分按下述方法测定
漏磁场的静态成分可用合适的特斯拉计来测量
漏磁场交变成分可用合适的探测线圈来测量
注对使用永久磁铁的扬声器交变成分通常是没有意义的但励磁扬声器交变成分则是有意义的
测量点与测量距离
扬声器漏磁场的测量包括图所标明的那些点如有必要也可以增减如无其他理由测量距离
正反轴向为方向和其余方向为
若采用其他测量距离时应在测量报告中注明
扬声器在测量支架上的安置见图所示
漏磁场的测量
将探测器安装在用非磁性材料制成的测量支架见图上并将被测扬声器按规定方向靠紧测量
支架按规定点测出扬声器的漏磁场静态分量其中最大值即为该扬声器的漏磁场的值
测量支架可参照图制作
注地磁场对测量值造成的误差应不大于
注点为漏磁测量点箭头方向为探测器的测量方向
图
图
注图中尺寸由产品标准规定为测量距离单位
图
额定环境条件
温度范围
性能极限温度范围
特性解释
扬声器特性的变化不超过容许偏差的温度范围
损坏性极限温度范围
特性解释
工作或贮存时超过后可能使工作特性产生永久性改变的测量温度范围
湿度范围
相对湿度范围
特性解释
扬声器特性的变化不超过容许偏差的湿度范围
损坏性极限湿度范围
特性解释
工作或贮存时超过后可能使工作特性产生永久性改变的相对湿度范围
物理特性
尺寸
扬声器的外形结构和安装尺寸
重量
扬声器使用时的重量
电缆配套件
电缆连接和连接器件应符合或
注有时目前标准化的连接器不适用不可避免要用其他类型的连接器件
设计数据
进一步的设计数据可作为补充资料提供例如
总气隙磁通量
气隙磁通密度
气隙磁能量
音圈直流电阻
磁体的重量材料和规格
需要规定的特性分类
应由制造厂给定的数据在下表中以表示推荐由制造厂给出的数据则以字母表示
在扬声器上应标志的资料或标志在标志牌上的
在采购扬声器之前提供给需方的技术资料中应规定的资料
可提供的补充数据
如在分类表里多于个则该资料在两种情况下都应提供关系到安全的标记要遵照
安全标准的要求或遵守其他相关的标准这是最重要的
应由制造厂给定的数据则以额定字样来给出
表需要规定的特性和分类
章条
类别描述
扬声器驱动单元
换能原理
类型
扬声器系统
极性标志
参考面参考点和参考轴
参考面
参考点
参考轴
阻抗和它的派生特性
额定阻抗
阻抗曲线
总品质因数
等效空气容积
输入电压
短期最大输入电压
长期最大输入电压
额定正弦电压
额定噪声电压
输入电功率
短期最大功率
表完
章条
长期最大功率
额定正弦功率
额定噪声功率
频率特性
额定频率范围
共振频率
自由场和半空间自由场条件下的声压
指定频带内的平均声压极
自由场和半空间自由场条件下的响应
频率响应
有效频率范围
传递函数
输出功率
指定频带内的平均效率
指向特性
指向性图形
辐射角
指向性指数
振幅非线性
总谐波失真相应特性的额定值
总噪声失真相应特性的额定值
调制失真
差频失真
噪声互调失真
漏磁场
物理特性
尺寸
重量
电缆配套件
设计数据
注
指扬器系统
待定
附录
提示的附录
部分测试方法方框图
纯音检听测试方框图见第章
图
阻抗测试方框图见第章
图
额定噪声电压测试方框图见
图
适用于全频带扬声器及扬声器系统
图
适用于带有分频器的高频扬声器
共振频率测试方框图见
图
声压级测试方框图见
图
频率响应测试方框图见
窄带噪声信号法
图
正弦信号法
图
扩散场中声功率测试方框图见
图
指向性响应图形测试方框图见第章
图
谐波失真测试方框图见第章
粉红噪声信号测试谐波失真曲线法
图
正弦信号失真法
图
正弦信号扫描点测法
图

主题：求助:扬声器及系统频响测试及评估的国家标准