1、中华人民共和国国家标准传声器测量方法发布实施中华人民共和国电子工业部发布中华人民共和国国家标准传声器测量方法中华人民共和国电子工业部批准实施本标准适用于专业录音扩声系统和家用声系统传声器传声器如有附件也应包括在内例如变压器前置放大器或构成传声器整体的其他部分直至制造厂规定的输出端立体声传声器应包括每个声道和各种附件本标准规定了上述声系统传声器的特性说明和测量方法本标准等效采用国际标准声系统设备第四部分传声器第一篇规范和测量条件一般条件概述本标准下列各项内容应符合有关国家标准的规定测量单位和单位制应符合声学的量和单位的规定测量频率应符合声学测量中的常用频率要规定的量及其精度应符合声频放大器测量方
2、法附录和本标准第条的规定标志应符合附录和家用声系统设备互连配接要求的规定环境条件应符合本标准第条和第章的规定噪声规范和测量用滤波器计权网络及测量仪器应符合声和振动分析用的和倍频程滤波器的规定数据图解表示法应符合附录的规定图解表示的标度应符合绘制频率特性图和极坐标图的标度和尺寸的规定人身安全与防火应符合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的规定产生均匀交变磁场的方法和磁场强度的测量见本标准附录补充件额定和正常工作条件说明为了便于传声器的测量和检验本标准分别在额定条件和正常工作条件的标题下规定了几组条件主要包括下列四个额定值额定阻抗额定负载阻抗额定电源额定灵敏度为了得到正确的
3、测量条件上述额定值应从制造厂说明书中得到这些额定值本身不测量但是它们构成了测量传声器其他性能的基础额定一词加到传声器的某些特性上或与这些特性有关的其他特性上则这些特性是在额定条件或者与其明显有关的条件下测量的本标准主要适用于下列特性额定输出电压固有噪声引起的额定等效声压级前置放大器过载输出等效声压级与外部干扰有关的特性额定条件当满足下列条件时就认为传声器在额定条件下工作传声器连接额定负载阻抗如果传声器需要电源则应连接额定电源传声器近讲传声器除外应放置在平面波自由场内且声波的入射方向与参考轴方向夹角为传声器参考点无干扰声压未放传声器时为正弦声压并调整到声压级为近讲传声器应放在离仿真口不超过规定的
4、距离处见本标准第条传声器参考点无干扰声压为正弦声压并调整到声压级为注计算声压级的基准声压为如果传声器有响应调节装置则应调节到频率响应最平坦和灵敏度最大的位置如果没有充分的反对理由则频率应采用的标准频率见测量的正常大气试验条件环境温度相对湿度气压同时应符合本标准第章的规定并加以说明正常工作条件除非另有说明测量应在正常工作条件下进行当满足下列条件时就认为传声器在正常工作条件下工作传声器的连接状态阻抗环境条件环境温度相对湿度气压和声场均应按额定条件声压应为正弦声压并低于额定条件规定的声压级必要时可按额定条件规定的声压级除非另有规定声压级应在符合额定条件规定的频率上调整除非另有规定传声器的响应调节装置
5、应按额定条件的要求调整除非另有规定入射角应为额定条件规定的专用条件预热带有前置放大器的传声器在测量前应按制造厂规定的时间接通预热以使其元件达到正常工作条件下的温度如果没有规定预热时间为了保证传声器工作的稳定应预热声源声源应在待测传声器位置产生额定条件或正常工作条件所规定的声压级要求声场的非线性失真对所测频率响应的影响不大于否则可在传声器输出端接一个对所测量的基频有响应的窄带滤波器来减少声场失真对测量的影响声源由一个扬声器组成装在封闭箱中箱体应有足够的壁厚和强度以防止箱体共振内壁应铺吸声层声音仅从一个严格限定的开口辐射在不同的测量频率范围允许用合适的不同扬声器单元作声源标准传声器通常采用已校准的
6、标准传声器测量声压校正精度应在以内电压测量系统在声场中传声器产生的电动势开路输出电压可以用下述方法之一来测量用一个输入阻抗至少是传声器额定阻抗倍的电压表测量对高阻抗传声器达不到项要求时使用插入电压法注插入电压法通常是用来测量传声器有负载时的开路输出电压将有一定开路电压的传声器与负载阻抗相连接为测量开路电压将一个比该负载阻抗小的电阻与传声器串联并将一校准电压加到这个电阻上交替地施加相同频率的校准电压和声压调整校准电压直到负载阻抗上的电压与声压作用在传声器上时负载阻抗上产生的电压相等则传声器开路电压等于校准电压声学环境概述传声器可以在不同的声学环境条件下测量置于声场中在自由场中球面波平面波规定声源
7、仿真口产生的声场在扩散场中通过小空腔耦合至声源声场条件自由场条件自由场的声波总是呈发散特性的在某种情况下近似于一个理想的平面波自由场可以在消声室户外环境噪声风力许可的条件下或在管道中获得与波长相比小尺寸的声源在消声室户外产生球面波在距离声源足够远的地方球面波近似于一个平面波在消声室中要获得低频平面波是困难的但是在低于消声室截止频率的低频可较好地在管道中得到要求传声器所在位置的声压因偏离平面波或球面波产生的偏差同理想条件相比不超过球面波自由场中一个无方向声源产生的声压与距该声源中心距离成反比变化当声源和传声器的尺寸与波长相比较小时传声器的响应将随着传声器与声源之间的距离成反比变化并允许将某一距离
8、的测量结果换算到参考距离上当声源辐射面的圆周长或者传声器主要入声口的圆周长大于波长时这种计算仅在测量距离满足如下条件时适用式中从声源到测量点距离声源的有效直径声波波长测量声压传声器可以用球面波但是测量压差传声器时在低频范围必须用近似理想的平面波对声压和声压差均有响应并且在平面波自由场中即离声源足够远有平坦响应的传声器其响应是频率离球面扩散中心距离和声波入射角的函数这个函数可以用下列复数形式表示式中压强成份的贡献压差成份的贡献或当传声器为无方向压强型时心型时双向压差型时平面行波平面行波可以在管道中或自由场中得到在管道中必须注意有许多问题需要解决例如管道终端阻抗的设计避免管道交叉原始波阵面的形状及
9、管道和传声器的相对尺寸等在自由场中在离球面波曲率中心至少为最低测量频率的半波长距离时该处球面波近似于平面波仿真口声源为了使测量条件模拟实际使用的条件用仿真口测量近讲传声器时必须使用一个人头形状的障碍物扩散场条件传声器某些特性需要在扩散场中测量扩散场中声波以无规入射方式传播测量时使用倍频程带宽的噪声作为测量信号混响室中能近似地实现扩散场即在其下限频率以上在离声源和墙壁足够远且有足够长混响时间的位置上可以近似地得到扩散场其空场混响时间应大于表所列值表混响时间频率下限频率按下式计算式中混响室容积要求测量区离声源必须有适当距离以保证测量区内声源的直达声可以忽略当使用无方向声源时从声源到测量点最小距离由
10、下式给出式中混响室容积频率为的赛宾混响时间传声器用耦合腔耦合到声源上为了测量传声器的声压灵敏度通常用一个刚性腔体使声源同传声器耦合常用的有效方法是同一个声压灵敏度已校准过的传声器相比较来测量某传声器的声压灵敏度为了在腔体内得到均匀的声压该方法仅适用于一定频率限度内在该频率限度内腔体的线性尺寸小于波长的十分之一同时必须避免低频漏气注假如声源是由一个在小腔中具有振动频率和幅值精确确定的往复运动活塞构成这个装置通常称为活塞发声器获得频率响应曲线的测量方法点测法或自动测量法频率响应曲线可用点测法或自动测量法点测法必须注意保证频率响应曲线上的全部有意义的峰和谷都能测量出来注频率响应曲线图应清楚地表示出所
11、测量的点自动测量法必须注意正确选择频率范围的扫描速度以保证所测量的曲线不偏离在稳态条件下的曲线注在任何情况下停止扫描时所指示的响应变化不大于测量时可使用下列附加仪器在所测量的整个频率范围内能自动保持所需要的声压的仪器以及自动记录输出电平的电平记录仪代替法和同时比较法不管选择点测法还是自动测量法都可采用这两种具体的测量方法代替法代替法是测量传声器响应的一种方法测量时将待测传声器和测量所需声压的标准传声器交替地放在声场中同一个测量位置上同时比较法同时比较法是一种简便的传声器响应测量方法测量时将待测传声器和测量所需声压的标准传声器同时放在声场中两个邻近测量点上所选择的两个测量点应当使用比较法测得的结
12、果同用代替法测得结果的一致性在之内只有经过检验满足这个要求之后才能用同时比较法是否满足要求可用下述方法检验用已校准的标准传声器测量自由场内两个测量点的声压其一致性在以内选择两传声器之间的距离使每一个测量点的声压由于另一个测量位置有传声器引起的声压变化在以内注两种测量方法中代替法测量精度比较高总精度当待测传声器和所用的标准传声器属同类型时测量总精度为当待测传声器和所用的标准传声器类型及几何形状都不相同时测量总精度为第二篇特性说明及相应的测量方法类型说明换能原理制造厂必须说明传声器的换能原理例如电容式电动式电磁式或压电式等声学类型制造厂必须说明传声器的声学特征类型例如压强式压差式包括有相移网络的振
13、速式压强压差组合式和压力区式等指向性类型制造厂必须说明传声器的指向性类型例如全向单向心形超心形超指向和双向等类型参考点和参考轴参考点特性说明传声器的参考点由制造厂规定注优先选择传声器的主要入声口的几何中心为参考点参考轴特性说明参考轴是制造厂规定的通过传声器参考点并表示所推荐的声入射方向的一条直线设计传声器时应使用户明显地看出所推荐的声入射方向注优先选择垂直于传声器的主要入声口的平面并通过参考点的直线为参考轴电源额定电源特性说明如果传声器有电源则制造厂应对连接电源的每对端子和电源盒上的每一位置作下列说明电源的类型交流或直流电源电压及其上下限电源频率及其上下限从电源得到的视在功率单位为伏安测量方法
14、从电源得到的视在功率可按下列步骤测量传声器置于额定条件测量从电源得到的视在功率电阻抗输出阻抗特性说明输出阻抗是从传声器输出端测得的内阻抗的模值注如果输出阻抗能够用一个简单网络的阻抗表示则可给出该网络的参数值如果不能则输出阻抗可表示为频率的函数测量方法用电信号测量代替法按图测量图电阻的阻值至少是待测传声器输出阻抗的倍由声频信号发生器和电阻构成的高阻抗源以恒定电流通过传声器转换开关的位置调整电阻箱阻值使两处电压相等此时电阻箱的阻值即为传声器的输出阻抗模值加到传声器输出端的电压不要大于过载声压级时传声器的输出电压注如果只测量一个输出阻抗值则测量频率规定为用声信号测量输出阻抗可以从三个不同负载条件下的
15、输出电压计算出来这种方法一般需要比较精密的测量仪器如果传声器的输出阻抗近似于一个纯阻通常可用下述简单方法得到近似的结果其精度可满足一般应用的要求传声器置于正常工作条件将声压加到传声器上测量其开路输出电压然后保持声压不变在传声器输出端并联一电阻箱调整其阻值使输出电压为开路输出电压的一半此时电阻箱的阻值即为传声器输出阻抗的模值注所加声压不得超过传声器过载声压额定阻抗特性说明由制造厂规定的传声器输出阻抗注除非另有规定额定阻抗认为是一个纯阻因为放大器的输入阻抗传声器输入端在正常情况下至少是传声器额定阻抗的倍所以传声器基本上是在开路条件下工作额定负载阻抗特性说明制造厂为保证传声器正常工作而规定的传声器负
16、载阻抗至少为传声器输出阻抗的倍见第条的注灵敏度概述一般说来灵敏度是传声器的输出电压同该传声器所受声压的复数比空载时输出电压与输出电动势相等见第条注灵敏度的单位为伏每帕为表达方便也可用毫伏每帕表示灵敏度级是灵敏度与参考灵敏度之比用分贝表示式中为参考灵敏度应予说明注见本标准规定下述几种类型灵敏度自由场灵敏度第条是与无干扰自由场声压传声器未放入时有关扩散场灵敏度第条是与无干扰扩散场声压有关近讲灵敏度第条是与离人嘴仿真口规定的近距离上的无干扰声场声压有关声压灵敏度第条是与传声器主要入声口的实际声压有关假如需要上述几类的灵敏度可用规定的频率规定的频带倍频程倍频程的信号或复合信号测量使用复合信号时必须说明
17、信号特性和测量系统应给出传声器哪种灵敏度由使用目的决定与声学环境有关的灵敏度自由场灵敏度特性说明在规定的频率或频带内以参考轴为基准的规定声入射方向上传声器的输出电动势与无干扰自由场声压之比注除非另有规定无干扰自由场应是波阵面垂直于传声器参考轴的平面行波如果声场不是一个平面行波则要充分说明测量方法测量条件应按第和第章的规定并按图或图测量测量时要保证标准传声器的取向与校准时的取向一致注如果没有其他说明自由场灵敏度应理解为自由场平面波灵敏度当声场中的衍射效应可以忽略时全向传声器仅指压强型的平面波自由场灵敏度和球面波自由场灵敏度彼此没有差别二者都等于电压灵敏度当传声器的横向尺寸比波长小时即为这种情况因
18、此在低频段使用球面波测量全向传声器压强型的平面波灵敏度是足够精确的在较高的频率范围传声器应在有关的声场内测量如果用直径不大于的锥形扬声器作声源在声频范围内全向传声器压强型的自由场测量其离开声源的最小距离应为图图扩散场灵敏度特性说明在规定的频率或频带内传声器的开路输出电压与无干扰扩散场声压之比扩散场灵敏度等于所有声入射方向的自由场灵敏度的均方根值扩散场灵敏度级等于自由场平面波灵敏度级第条减去正向无规入射灵敏度指数第条注扩散场根据下述事实定义即具有无规相位的声波无规地分布在所有方向上无规入射制造厂可以用相同频率或相同频带的自由场平面波灵敏度和正向无规入射灵敏度指数代替扩散场灵敏度测量方法扩散场灵敏
19、度可以用两种方法得到计算法给定频率的扩散场灵敏度可以从自由场灵敏度第条和在平面行波中传声器的指向性图案第条计算得到如果指向性图案是旋转对称的则只要按第条的规定在通过参考轴的一个平面内测量与参考轴成入射角方向的规定频率或频段的自由场灵敏度并按下式近似地计算扩散场灵敏度式中扩散场灵敏度相应入射角的规定频率或频带的自由场灵敏度混响室测量法如果测量条件完全满足第和第章的规定则某频带的扩散场灵敏度可在混响室中测量且最好用全向声源测量声压的标准传声器需要进行扩散场校准近讲灵敏度特性说明在规定的频率或频带内传声器的开路输出电压与规定的声源产生的无干扰声场声压之比该声源仿真口应模拟人的头和嘴传声器的参考点应置
20、于离声源参考点指定距离处同时把传声器参考轴置于以声源参考轴为基准的指定方向上这个规定仅适用于靠近嘴边使用的传声器即距离不超过注如果采用的仿真口是国际电话电报咨询委员会所接受的则这个仿真口也可用作声源否则对所采用的声源的口和头应加以说明测量方法测量的一般条件按第和第章的规定并用仿真口作声源声源参考点和传声器参考点之间的距离不超过传声器参考轴相对于声源参考轴的方向亦应一起规定测量声压的标准传声器需要预先校准测量时标准传声器的取向必须与校准时的取向一致注除非另有规定仿真口的开口直径为声压灵敏度特性说明在规定的频率或频带内传声器开路输出电压与传声器入声口处实际声压之比此定义仅适用于有一个入声口的传声器
21、注入声口处声压的幅值和相位保持恒定测量方法待定与信号性质有关的灵敏度额定灵敏度特性说明由制造厂规定的自由场灵敏度扩散场灵敏度近讲灵敏度声压灵敏度除非另有规定额定灵敏度是以标准参考频率为中心的对数频率响应曲线上一个倍频程带宽的算术平均灵敏度注除非另有规定额定灵敏度是指传声器在空载条件下的灵敏度即开路灵敏度制造厂也可以规定在指定负载阻抗条件下的额定灵敏度特性灵敏度特性说明特性灵敏度是传声器的有关灵敏度第条在有效频率范围内第条用与粉红噪声功率谱分布一致的计权取平均值注特性灵敏度是在有效频率范围内的频响提供传声器同放大器匹配所必须的数据制造厂也可以提供在其他频率范围内的平均灵敏度例如在这种情况下制造厂
22、应说明相应的频率范围测量方法在传声器有效频率范围内以倍频程或倍频程带的中心频率计算从第条中选取的有关灵敏度倍频程倍频程滤波器应符合的有关规定在倍频程或倍频程的中心频率上选择的灵敏度值可以从一个频率如的灵敏度值和在相同条件下测得的频率响应来计算如果有效频率范围所包含的倍频程或倍频程带不是整数就扩大有效频率范围到所含的倍频程或倍频程带为整数并以这个频率范围作为计算特性灵敏度的频带因为符合粉红噪声信号频谱分布使得每倍频程或倍频程带给出相等的计权值所以特性灵敏度模值可按下式计算式中在有效频率范围必要时扩大的范围内倍频程或倍频程频带数目第个倍频程或倍频程频带内的相应灵敏度当传声器的频率响应有较陡的斜率时
23、以倍频程带宽计算的结果比以倍频程或其他宽带计算的结果更精确特性灵敏度级是特性灵敏度与参考灵敏度之比用分贝表示按下式计算式中特性灵敏度参考灵敏度语言功率特性灵敏度特性说明在有效频率范围内用相当于语言功率谱的计权对传声器的有关灵敏度第条取平均值注语言功率特性灵敏度是同时考虑到传声器的频率响应和近似语言功率谱时提供传声器同放大器匹配所需的数据该特性是考虑到语言功率的主要部分集中在低频范围的事实一般地说用于语言传输的传声器有低频衰减语言功率特性灵敏度值同语言可懂度的评价无对应关系测量方法计算从条中选定的以中心频率为的倍频程带的有关灵敏度的平均值上述四个平均值可以从一个频率的值如和在相应条件下测得的频率
24、响应计算每个倍频程带内分贝数的平均值得到语言功率特性灵敏度可按下式计算式中所考虑的倍频程频带序号序号为的倍频程频带的功率计权因数如表所示表序号倍频程带的中心频率语言功率计权因数语言功率特性灵敏度级是语言功率特性灵敏度和参考灵敏度之比用分贝表示按下式计算式中语言功率特性灵敏度参考灵敏度注上述方法有几个简化但其精确度对正常的应用已足够了更精确的计算方法可以再扩展频率范围在较窄的频带内如倍频程带进行功率平均并给予每个较窄的频带以适当的语言功率计权因数然而必须注意任何语言功率计权因数的建立是以不同语言不同男声和女声的平均值为基础的因此每个具体人的偏差很容易地超出上述简化方法的精度范围输出电压概述放大器
25、所规定的额定输出电压和扬声器所规定的额定电压可直接判断扬声器是否与放大器的输出匹配然而传声器的输出和放大器输入所规定的数据不能直接这样比较用户常常不熟悉声学特性的计算以致在判断一给定传声器的输出和给定的放大器输入是否匹配时可能有困难所以本标准引入一个能同放大器规定的额定源电动势直接比较的传声器特性是有用的当然要规定传声器的额定输出电压要求以额定声压为参考额定声压可以从下面的考虑中得到假如传声器仅仅是用于语言的那么语言试验常常用来作为其总性能的主观试验由于这些原因以普通讲话者在指定的距离产生的声压级作为参考是恰当的在语言节目中普通讲话者在一米远的地方产生的声压级长时间的平均值大约是短时间一个音节
26、的平均值大约为大约有的音节产生的声压级因为额定信号源电动势相当于放大器的额定输出功率这个额定输出功率是受失真限定的峰值功率输出所以同放大器额定信号源电动势相比传声器额定输出电压应以离开嘴规定距离处的峰值语言声压级瞬时语言声压级在一定时间内的最大值为参考值考虑到传声器通常使用时拾音的距离在到之间变化因此普通讲话者在距离产生的峰值语言声压级为参考值是非常合适的对于微弱的声音则有一定的余量近讲传声器离讲话者较近普通讲话者在距嘴处产生的峰值语言声压级是因此以该值为参考声压级额定输出电压特性说明为判断传声器输出电压同放大器输入电压的匹配状态制造厂为用户提供的传声器在规定声压作用下的输出电压测量方法传声器
27、额定输出电压是从第条规定的额定灵敏度和规定的声压计算出来的规定的声压值如下近讲传声器声压为所有其他类型的传声器声压为所加声压应符合第条有关规定额定输出电压用伏每帕或伏每帕表示并同时说明参考声压的性质响应效率响应特性说明传声器在规定条件下恒定声压和规定入射角声波作用下以正弦信号频率为函数的开路输出电压与规定频率传声器开路输出电压或者某窄频带的开路输出电压之比用分贝表示注除非另有规定则认为是在自由场条件而且声波是波阵面垂直于传声器参考轴的平面行波如果用自由场条件而声场不是平面行波则要给以充分说明如果频率响应是用指定的声源仿真口测得的那么近讲频率响应所用声源及它和传声器的相对位置应符合第条的规定如果
28、需要可以给出声压频率响应或扩散场频率响应测量方法获得频率响应曲线的一般条件和测量方法按第和第章有关规定并按图测量图有效频率范围特性说明传声器的频率响应曲线与规定的频率响应曲线的偏差不超过规定限度的最大频率区间注规定的频率响应曲线一般是一个平直的响应曲线对于特殊用途的传声器如语言用传声器所要求的频率响应曲线与平直的频率响应曲线不同测量方法按第条规定测量传声器频率响应曲线并找出符合规定要求的最大频率区间即为该传声器的有效频率范围指向性特性指向性图案特性说明在规定的频率或窄频带内表示传声器自由场灵敏度随声波入射角变化的曲线注如果指向性图案是在球面波条件下测量的则要充分说明为了充分表示指向性图案对频率
29、的依赖关系要提供足够数量频率或频带的指向性图案优先选用的频带是倍频程或倍频程测量方法测量的一般条件和方法按第和第章有关规定传声器应放在基本上为平面波的声场内见第条在消声室测量超指向传声器的指向性特性时必须很小心因为房间边界不可避免的反射将会影响所测量的灵敏度特别是在灵敏度低的声入射角测量传声器开路输出电压时测量较大尺寸的传声器时为了得到准确的结果可在户外见第条测量可用下述两种不同的方法测量传声器的指向性图案指向性响应图案按图测量图传声器置于正常工作条件测量中声源参考点和传声器参考点之间的距离保持恒定测量中声压保持恒定测量中频率保持恒定连续地或步进式地改变以传声器参考轴为基准的入射角包括零度入射
30、角步进法中声入射角以每或跃变测量或记录每一个角度相应的输出电压传声器在角的灵敏度与角的灵敏度之比用下式表示直接比或用分贝表示在若干频率上重复测量优选频率是每个倍频程中心频率和如果传声器不是旋转对称的则必须测量通过传声器参考轴的不同平面上的指向性特性用一组极坐标响应曲线表示项所给频率的测量结果极坐标响应曲线应按有关规定画出指向性图案的极坐标原点应是传声器的参考点除非另有规定传声器的参考轴是极坐标图的零度角方向指向性频率特性按图测量传声器置于正常工作条件测量中以传声器参考轴为基准的入射角保持恒定测量中声源参考点和传声器参考点之间的距离保持恒定测量中声压保持恒定在若干不连续的声入射角包括方向测量出一
31、组以参考轴为基准的不同入射角的频响曲线从这些曲线能够推算出某指定频率不同入射角的传声器灵敏度与角灵敏度之比以极坐标表示即为该频率的指向性响应图案见第条指向性指数正向无规入射灵敏度指数特性说明在规定的频率或频带内在参考轴方向入射的平面声波作用下传声器开路输出电压与相同频率或频带及相同有效值扩散场声压所产生的开路输出电压之比用分贝表示应同时说明该频率或频带测量方法指向性指数可按下式计算式中自由场灵敏度扩散场灵敏度正向背向灵敏度指数特性说明在规定的频率或频带内传声器参考轴方向和背向反方向的自由场灵敏度之比用分贝表示应同时说明该频率或频带注正向背向灵敏度指数也可以用入射方向的频率响应曲线表示测量方法按
32、第条分别测量给定声波频率的参考轴方向和背向的自由场灵敏度即可计算出该频率的正向背向灵敏度指数或按第条分别测量参考轴方向和背向的频率响应曲线注由于边界声反射的影响在消声室测量超指向传声器的正向背向灵敏度指数时应特别注意见第条正向无规入射与背向无规入射灵敏度指数特性说明在规定的频率或频带内传声器由扩散场两部分分别产生的开路输出电压之比的分贝数表示第一部分是由传声器参考轴方向立体角内入射到传声器的声波构成另一部分由相反方向立体角内入射到传声器的声波构成测量方法具有旋转对称指向性特性传声器的正向无规入射与背向无规入射灵敏度指数的分贝表示可由下式近似地给出式中相应角度的灵敏度抗噪声指数特性说明在给定声源
33、仿真口辐射的声场中传声器在规定方向规定距离产生的开路输出电压与传声器在相同频率或频带相同有效值声压的扩散场所产生的开路输出电压之比用分贝表示应同时说明该频率或频带抗噪声指数应认为等于相同频率或频带的近讲灵敏度见第条和扩散场灵敏度见第条之比用分贝表示测量抗噪声指数所用声源仿真口声源和传声器相对位置应符合第条的规定注抗噪声指数可以用规定声源和扩散场两者的频率响应曲线表示测量方法按第和条分别测量近讲灵敏度和扩散场灵敏度计算其比值并用分贝表示抗噪声指数是频率的函数因此可以用规定声源仿真口和相同有效值声压的扩散场两个频率响应曲线来表示轴向鉴别率特性说明在规定的频率或频带内近讲传声器的参考轴方向的近讲灵敏
34、度与远场灵敏度之比用分贝表示测量方法传声器置于正常工作条件在规定的频率或频带内按第条规定测量近讲灵敏度把传声器置于符合条规定的自由场条件的距离上测量在此条件下传声器的远场灵敏度并计算轴向鉴别率应说明该频率或频带轴向鉴别率是频率的函数因此也可用近讲灵敏度响应曲线和远场灵敏度响应曲线来表示极限特性最大安全瞬时声压特性说明由制造厂规定的在任何入射方向上传声器能承受的不引起其性能永久性改变的平面波最大瞬时声压过载声压特性说明传声器在有效频率范围内的任何频率和任何入射方向上使其输出幅值的非线性失真不超过规定值的平面波最大声压测量方法在不同的声入射方向增大正弦平面波声压直到传声器的开路输出非线性失真达到规
35、定值时所测得的声压就是过载声压应说明最大失真的声入射方向注测量过载声压用的高声压必须是正弦波否则测量结果将是错误的为了测量压强型传声器可用适当的装置如活塞发声器或共振管产生所需的高声压前置放大器过载输出等效声压级特性说明在有效频率范围内的任何频率传声器前置放大器谐波失真系数不超过规定值的最大输出电压所对应的平面波声压级注前置放大器是指属于传声器整体的一部分如电容传声器中起阻抗变换的电路部分测量方法按图测量图测量时传声器极头的静态电容可用一等效电容代替在传声器有效频率范围内的不同频率上重复测量谐波失真满足规定值的最大开路输出电压测量频率至少应包括传声器有效频率范围的上下限频率及计算各频率的最大开
36、路输出电压与传声器额定自由场灵敏度的比值所对应的声压级其中的最小值为传声器有效率范围内前置放大器过载输出等效声压级噪声固有噪声引起的额定等效声压级等效噪声级特性说明无外声场时仅由传声器固有噪声引起的输出电压可以看作能产生相同有效值输出电压的外部声压级注除非另有说明则认为是以自由场条件和声入射角为参数外部声压的参考频率应与额定自由场灵敏度的参考频率相同测量用滤波器应符合的有关规定测量方法测量固有噪声时传声器应与声风冲击振动及外部电场或磁场隔离以避免其对测量的干扰测量传声器固有噪声引起的输出电压除非另有说明则应加计权测量对限制在某一频率范围内使用的传声器则应在这一频率范围内测量并加以说明固有噪声引
37、起的额定等效声压是开路输出电压与额定自由场灵敏度之比等效噪声级是额定等效声压与基准声压之比用分贝表示输出端和控制器标志特性说明传声器输出端和控制器标志应符合附录第条和的规定输出端极性特性说明当传声器振膜向内运动即声压增加时产生瞬时正电压的输出端规定为正极测量方法按图测量图检查扬声器极性在扬声器音圈上接一个电池一般不超过假如纸盆首先朝外运动朝着传声器则同电池正极相连的端子规定为正极断开扬声器和待测传声器并把声频信号发生器的输出端与测量放大器的输入端直接相连观察此时李萨如图形的方向将传声器置于正常工作条件并将其输出信号和扬声器的输入信号同时输入到示波器的垂直轴和水平轴上观察示波器上的李萨如图形的方
38、向当每一个被测传声器的李萨如图形方向与条的方向基本一致时同测量放大器正端相连的端子规定与传声器的正极测量时每一个传声器到扬声器的距离保持不变该距离一般在以内假如传声器尺寸较大需要改变测量距离时必须用预先校正极性的传声器对该距离进行校正以保证在该距离内测得的传声器极性同在以内距离测得的极性一致扬声器产生一定声压的纯音信号测量时信号频率保持不变测量频率应尽量选用较低频率一般可采用传声器有效频率范围的下限频率注可以采用能获得相同结果的其他方法正常工作的环境条件大气压力范围特性说明指传声器特性的变化不超过的环境压力范围如果制造厂声明传声器可适用于大气压力变化率高的环境如航空系统则应说明可允许的大气压力
39、最大变化率温度范围特性说明指传声器特性的变化不超过的环境温度范围相对湿度范围特性说明指传声器特性的变化不超过的环境湿度范围外部干扰概述特性说明和测量方法传声器在实际使用中会受到多种形式的外部干扰在特殊情况下排除或限制这些干扰是很重要的然而由于外部干扰的非线性效应可能对传声器产生的干扰很复杂所以一般没有一个有效的测量方法评价它们外部干扰的具体要求由制造厂和用户之间协商确定并在实验室条件下测量下面提供的测量方法条仅涉及下列有关外部影响交流电源产生的磁场机械振动风其他外部干扰本章规定以外的所有其他外部干扰的具体规定应由制造厂和用户之间协商确定电源频率的外磁场引起的等效声压特性说明无外声场时传声器置于
40、由规定频率有效值和方向的均匀正弦外磁场所产生的输出电压的等效声压注除非另有规定则等效声压是在磁感应强度为条件下的值等效声压是以产生最大感应噪声的磁场方向上的值来确定的应说明产生最大和最小磁感应噪声影响的磁场方向应给出电源频率及其次谐波以下的各次谐波外磁场所产生的等效声压因为有时产生最大等效声压的干扰频率可能不是电源频率的基频而是其谐频或与谐频的复合如果存在线性关系等效声压可用与等效声压和磁场强度有关的传输系数表示所给出的等效声压不计权所用磁场强度应足够大以克服噪声和其他干扰测量方法按图测量图无外声场时按正常工作条件连接传声器为了从干扰中分离出测量频率可用一个适当的滤波器加上电源频率的均匀正弦外
41、磁场外磁场的方向应为传声器有最大输出电压时的方向产生均匀交变磁场的方法见本标准附录补充件测量影响最大时传声器的输出电压和磁场强度并把输出电压换算成磁感应强度下的感应电压由传声器额定自由场灵敏度和感应电压计算等效声压同时说明磁场的方向和数值测量影响最小的磁场方向并说明这个方向重复测量以得到直至电源频率的次谐波的外磁场影响注如用其他额定灵敏度计算等效声压则应加以说明机械振动引起的等效声压特性说明无外声场时传声器由规定的加速度频率和方向的机械振动产生的开路输出电压的等效声压注等效声压是以产生最大影响的振动方向时的值来规定应当说明最大和最小影响方向等效声压可用指定的频率或指定的以几何平均频率为参考频率
42、的频带内的振动来说明如果存在线性关系等效声压可用与等效声压和加速度有关的传输系数来表示测量方法无外声场时传声器置于正常工作条件给待测传声器施加有规定加速度规定频率或频带的机械振动其振动方向应是传声器有最大开路输出电压时的方向测量最大影响方向时传声器输出电压不计权及加速度值由传声器额定自由场灵敏度和输出电压计算等效声压并应说明振动的方向和加速度值测量振动影响的最小方向并说明这个方向最好用一个上限频率为的扫频进行测量注如用其他额定灵敏度计算等效声压则应加以说明风引起的等效声压特性说明无外声场时传声器由规定的速度和方向的风产生的输出电压的等效声压注等效声压是以产生最大影响的风向时的值来规定应当说明最
43、大和最小影响的方向为了获得关于风影响的完整数据应当规定传声器有效频率范围内的倍频程或倍频程和若干不同风速时的等效声压测量方法如果声源处空气流是湍流或者在声源和传声器之间发生湍流则风噪声的测量会有很大变化还没有一个通用的测量风等效噪声级的方法然而可以采用下列产生风的简单方法来测量传声器的风噪声级这些方法是摆锤法旋转装置法风洞法无外声场时传声器置于正常工作条件用上述任一方法给待测传声器施加规定速度和方向的风风向应是传声器有最大输出的方向用宽频带计权倍频程或倍频程带宽测量传声器的有效值输出电压应说明所用带宽等效声压宽频带计权或不同的频带可以从相同带宽条件下测得的传声器输出电压和额定自由场灵敏度计算出
44、同时应说明风速和方向测量影响最小的风向并说明这个方向在传声器实际使用时可能遇到的风速范围内以不同的风速重复测量并用曲线或图表示这些结果注风噪声的本质是压力波动其频率在有效频率范围以外所以不能直接给出它可能引起寄生振动严重时可能会引起第一级放大器过载测量时必须避免这种影响如用其他额定灵敏度计算等效声压则应加以说明干扰杂散磁场特性说明传声器在它的头罩或相连的任何部件外部规定距离处产生的交流和直流杂散磁场交流杂散磁场可以在传声器工作频率范围内的任何频率和电源的任何频率上产生制造厂应规定传声器罩外部指定距离的任何一点上杂散磁场的最大值及出现不同交流磁场和直流杂散磁场的方向注制造传声器时必须使传声器在其
45、周围产生的杂散磁场很小以至于两个传声器靠在一起使用时不产生干扰测量方法传声器置于正常工作条件测量传声器外部杂散磁场并测出不同频率成份的值交流杂散磁场用本标准附录补充件规定的探测线圈测量直流磁场强度可用适当的磁通表如用霍尔效应工作的磁通表测量物理特性尺寸特性说明制造厂规定的传声器主要尺寸重量特性说明制造厂规定的传声器重量电缆及连接器特性说明制造厂规定的电缆及连接器第三篇特性分类分类规定概述由制造厂在传声器上标明的数据在手册和技术说明书中规定的数据可由制造厂提供的附加数据分类分类规定如表所示表序号特性分类类型说明换能原理声学类型指向性类型参考点和参考轴参考点参考轴电源额定电源电源类型交流或直流电源
46、电压电源电压上下限电源频率电源频率上下限视在功率电阻抗输出阻抗额定阻抗额定负载阻抗续表序号特性分类灵敏度与声学环境有关的灵敏度自由场灵敏度扩散场灵敏度近讲灵敏度声压灵敏度与信号性质有关的灵敏度额定灵敏度特性灵敏度语言功率特性灵敏度输出电压额定输出电压响应频率响应有效频率范围指向性特性指向性图案指向性指数正向无规入射灵敏度指数正向背向灵敏度指数正向无规入射与背向无规入射灵敏度指数抗噪声指数轴向鉴别率极限特性最大安全瞬时声压过载声压前置放大器过载输出等效声压噪声固有噪声引起的额定等效声压级等效噪声级带有前置放大器的传声器其他传声器输出端和控制器标志正常工作的环境条件大气压力范围温度范围续表序号特性
47、分类相对湿度范围外界干扰电源频率的外磁场引起的等效声压机械振动引起的等效声压风引起的等效声压干扰杂散磁场物理特性尺寸重量电缆及连接器注表中符号表示制造厂给出的项目附录产生均匀交变磁场的方法和磁场强度的测量补充件产生均匀交变磁场的方法产生均匀交变磁场的一个方便的相当精确的方法是采用图配置的三个方形线圈图中是两线圈间距是每个线圈的边框尺寸所需频率的电流通过该线圈三个线圈之间的匝数比是以相同方向相同电流流过每个线圈它们间产生磁场在直径的球形区域内可认为该磁场的均匀性在以内球形区中心与线圈的几何中心是一致的所产生的磁场强度和磁感应强度近似为待测传声器放入磁场前应当测量磁场强度可用条的探测线圈测量图磁场强度测量为了测量磁场强度可使用图所示的探测线圈在频率为场强为的磁场中探测线圈上将产生电动势该电压与磁场强度和频率成比例探测线圈上的输出电压也应用关掉磁场方法测量在这种条件下如果输出电压超出有磁场时输出电压的就需要进行选择测量如果可能探测线圈的输出电压应当使用带平衡输入的电压表进行测量待测传声器不应伸出直径为的球形区线圈骨架由绝缘材料制成线圈匝数匝绝缘漆包铜线直径为线圈直流电阻图附加说明本标准由电子工业部第三研究所负责起草
