1、1 聲音系統設備 第4部:微音器 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 33.160.50 14677-4 C7269-4 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 38 頁) Sound system equipment Part 4:Microphones 1. 適用範圍 本標準適用所有演講和音樂之聲音系統微音器，不適用於量測微音器。 微音器被認知為包括如變壓器、前級放大器及其他由製造商規定一直到輸出端構成微音器整體之裝置與元件。 2. 規範參考 本標準之內容會參考到下述之文件，而構
2、成本標準條款之部分，在本標準發行時，下述版次為正確的，但由於所有標準會改版更新，故鼓勵引用時以最新版為準。 CNS 14408 影音及其類似電子產品安全規定 CNS 14677-1 聲音系統設備第 1 部 :概述 CNS 14677-2 聲音系統設備第 2 部 :術語之解說和計算方法 CNS 14677-3 聲音系統設備第 3 部 :擴大機 CNS_(IEC60268-5):1989，聲音系統設備第 5 部 :揚聲器 CNS_(IEC60268-11):1987，聲音系統設備第 11 部 :聲音系統零組件互連連接器之應用 CNS_(IEC60268-12):1987，聲音系統設備第 12 部
3、:廣播和類似使用連接器之應用 CNS_(IEC60268-15):1987，聲音系統設備第 15 部 :聲音系統零組件互連優先選用匹配值 CNS 14466-3 視聽、影像及電視設備與系統第 3 部 :視聽系統內設備互連用連接器 CNS_(IEC605815):1981，高音質音響設備和系統最小性能需求第 5 部 :微音器 CNS 7129 聲度表 CNS 14676-2 電磁相容測試與量測技術第 2 部 :靜電放電免疫力測試 CNS_(IEC60914):1988，會議系統電氣和音頻需求 CNS 14676-3 電磁相容測試與量測技術第 3 部 :輻射、射頻、電磁場免疫力測試 CNS_(IE
4、C61094-2):1992，量測微音器第 2 部 :實驗室標準微音器利用交互作用技術做壓力校正之基本方法 CNS_(IEC61265):1995，電聲學飛機雜音量測儀器飛機運輸種類以 1/3 倍頻帶量測系統需求聲壓位準雜音檢定 CNS 14409 廣播接收機及相關設備之電磁耐受性的限制值及量測方法 CNS_(ISO354):1985 聲學在迴響室內吸音的量測 CNS_(TTU-T 標準 P.51):1996.人工嘴 2 CNS 14677-4 , C 7269-4 3. 一般條件 3.1 概述 CNS 14677-1 及 CNS_(IEC60268-15)指定的特別參考標準，包含下述 : 量
5、測的單位及系統 ; 量測的頻率 ; 指定音量及其準確度 (參考第 4.7 節 ); 標示 (參考第 6.1 節 ) 微音器的供電 ; 環境的條件 ; 雜音規格及量測所用濾波器、網路及量測儀器 ; 個別的規格及型式的規格 ; 特性圖形化 ; 圖形表示時之刻度 ; 個人的安全及火焰蔓延的預防 ; 產生均勻磁場的方法 ; 量測磁場強度的探測線圈 ; 3.2 量測條件 3.2.1 概論 為了方便於規定微音器必須如何安裝量測，在本標準 ”額定條件 ”已定義 四種額定值是構成這些概念的基本 : 額定阻抗 (參考第 9.2 節 ); 最小允許負載阻抗 (參考第 9.3 節 ); 額定電源供應 (參考第 8.
6、1 節 ); 額定靈敏度 (參考第 10.3.1 節 ); 為了達成量測之正確條件，上述的額定值必須由設備製造商所提供。 “額定 ”術語適用於其他特性，其關連在額定條件下之規格或特別的特性之量測，下列兩個特性適用 : 額定輸出電壓 ; 固有雜音之等效聲壓位準 ; 額定聲壓位準一般上須為 94dB(相當於 1Pa 的聲壓 );對使用於戲劇舞台電視及影片工作場所之微音器必須使用額定聲壓位準為 84dB(相當於 0.3Pa);對密閉對談的微音器，必須使用額定聲壓位準為 104dB(相當於 3Pa)。 3 CNS 14677-4 , C 7269-4 3.2.2 額定條件 當滿足以下條件時，微音器被認
7、為是工作在額定條件下 : 微音器必須被連接至最小可允許的負載阻抗 ; 若微音器需要一電源供應，此必須為額定電源供應 ; 微音器 (除了貼近使用的微音器 )必須被放置在一自由聲場中，相對於參考方向具有零入射角方向。 在微音器參考點上之聲場中的未受干擾的聲壓 (無微音器時 )必須正弦波且被設定在如第 3.2.1 節中所描述的位準 ; 對貼近使用的微音器，微音器必須被放置在一已說明的距離，距人工嘴不超過 50mm，如第 10.3.2 節中所指的 ; 若有的話，控制鈕必須被設定在製造商所建議的位置。 當沒有明顯的理由反對時，量測頻率必須為 1000Hz(參考 CNS 14677-1); 環境壓力，相對
8、度和環境溫度必須在 CNS 14677-1 所給定的限制內且必須說明。 備考 1. CNS_(ITU/T 已發行建議 p.51)，其包括了一人工嘴的規格。若可能的話一個符合此建議的人工嘴必須被使用。 2. 一人工聲音，其發出一個模擬雜音的信號，應使用貼近使用的微音器以量測壓力梯度以確保鼻音能被正確地重現。在重現中沒有這樣的聲音可能會產生不自然的語音品質。 4. 特殊條件 4.1 前處理 在做量測前，具有前置擴大器的微音器必須開機一段由製造商所現定的時間，以允許零件可達到額定條件之溫度。若沒有規定預熱期間，則以 10 分鐘的時間以做為穩定之用。 4.2 聲源 聲源必須能在微音器位置產生額定條件定
9、義的聲壓位準。聲源的非線性振幅必須被低至使得在所量測到響應的效果不超過 0.5dB 的值。若量測的條件使得獲得夠低失真的可能性有困難，可在微音器輸出端使用一窄頻帶濾波器，使其能夠量測基本頻率上的響應。 對於聲場之校正，建議聲源 (揚聲器 )包括從任何適當界線的開放場圍繞之輻射聲。 4.3 聲壓的量測 已校正的參考聲壓微音器必須被使用以量測聲壓。參考微音器應具 1dB 或更好的準確度。 4.4 電壓量測系統 當在一聲場中，微音器所產生的電動勢 (e.m.f.)必須以一具輸入阻抗有至少為額定微音器輸入阻抗 100 倍的輸入阻抗之電壓計量測微音器的開路電壓。 4 CNS 14677-4 , C 72
10、69-4 4.5 音響環境 4.5.1 概述 微音器可以在不同的音響環境條件下量測 : a)在開放的場地或相似於無邊界的自由聲場 : -球面波或 -平面波或 -特定的聲源所產生的波 (人工嘴或人工頭 ); b)在擴散場 c)以一個小空穴 (耦合器 )連結到聲源 4.5.2 自由聲場條件 一個自由聲場聲波特性時常是發散的，在某特定環境下他可能是接於一個理想的平面波。 可達到自由聲場條件為 : -在開放空間允許有環境雜音及風或 -在無響室或 -在導管內 小尺寸的聲音來源，相對於波長產生球面波的這些環境，量測位置距聲音來源有足夠遠時，球面波可以近似於平面波，在低頻範圍之量測壓力曲度微音器，球面波可用
11、於量測，但是他必需使用近乎完美的平面波。微音器回應壓力及壓力梯度兩者，在一個寬闊聲場平面波夠的距離 )有一平坦的頻率響應，響應為與球面發散波的中心點距離f 及對微音器入射角 之函數，可以一複雜的式子表示()+ 11 BB其中 1- B 為壓力成分的貢獻度 ; B 為壓力梯度成分的貢獻度 ; ;22 cfk = 或 B =0 全向壓力型 ; B =0.5 對單向型 ; B =1 對雙向壓力梯度型。 在低頻下，要了解在無響室的平面波條件變得有些困難。小於無響室截止頻率之低頻平面波，可在更好的條件下產生。(亦即與聲源有足r 頻率: + cos1jkr 5 CNS 14677-4 , C 7269-4
12、 若滿足以下條件，在環繞微音器的區域中自由聲場條件被認為是充分實現的 : -在微音器位置之前、 後、左、右、上、下、 200mm 的距離內，在每個量測頻率上以一壓力轉換器加以量測聲壓位準 ; -轉換器的軸必須指向揚聲器的參考點 (參考 CNS_(IEC60268-5)。 在位於距揚聲器不同距離處的軸上之對應聲壓位準必須與在理想聲場中所計算的位準相差不超過 0.5dB。在一近乎定值的距離上的值 (也就是左、右、上、下 )必須與在微音器的參考點上的位準相差不超過 1dB。 4.5.2.1 球狀波 由全方向聲源在一自由聲場中所產生的聲壓與聲源的距離成反比。 微音器與聲源之相關尺寸與波長比較皆為小時，
13、微音器的輸出位準與聲源和微音器之間距成反比，使得在一特定距離 r 處所做的量測之結果可經由計算來轉換至會在參考距離上獲得的結果。 若聲源之放射表面的周長或微音器其聲音入口的周長超過波長，這個計算結果只有量測之距離符合以下時才適用 : r d r d2/ 其中 r 為從聲源至量測點的距離 ; d 為聲源之有效直徑 ; 為聲音波長 備考：從來源至量測點的距離超過來源之放射表面的最大尺寸的三倍是合理的。 4.5.2.2 平面前進波 一平面前進波可在一導管或一自由聲場中獲得。 a)在一導管中 在設計一能夠產生有用結果的導管時，有許多問題要解決例如終端阻抗的設計，跨越模式的避免，原始波前的形狀和導管與微
14、音器之相關尺寸。 b)在一自由聲場中 至少從曲率中心算起具量測之最低頻率波長一半的以上距離之球形波視為與平面前進波近似。 備考：必須了解到，對 ”散彈槍 ”型式和壓力區微音器的量測，決定最小可允許之距離是複雜的，且沒有正確的規則可以給定。因此，在這些情況中，應該說明使用的量測距離。 6 CNS 14677-4 , C 7269-4 4.5.2.3 人工嘴的使用 當以一人工嘴的方法量測貼近使用微音器時 ;為使測試條件可能類似於實際使用的條件，有必要考慮頭的形狀造成之阻礙。 4.5.3 擴散場條件 在一擴散場中可做一些量測，在其中聲波以隨機入射來傳播。 在此情況中，必須使用 1/3 八音度頻寬雜訊
15、頻帶濾波器或寬頻信號連同一適當的濾波。 一擴散聲場可在一迴響室中近似地實現，以在距來源和牆壁夠大距離上一夠長的反射期間，以及在一限制的頻率之上來特性化 (參考 CNS_(ISO354)。 迴響室的反射時間 T 必須超過表 1 中所規定的值。 表 1 空房間的反射時間 T 5 s 5 s 5 s 4.5 s 3.5 s 2 s 測試頻率 125Hz 250Hz 500Hz 1 000Hz 2 000Hz 4 000Hz 欲決定頻率下限，可使用下列方程式 : 3/1500Vf 其中 V 為以立方公尺表示的房間體積 ; f 為以 Hz 表示的頻率。 量測區域必須選擇在距離來源一段使得來源之直接聲音能
16、夠忽略的距離上。 當使用一全方位來源時，從來源至量測點的最小距離 r(以公尺表示 )可由下式規定 : r 0.06(V/T)1/2 其中 V 為以立方公尺表示的房間體積 ; T 為在頻率 f 上的沙賓 (Sabine)迴響時間。 4.5.4 以一空腔耦合器耦合至一聲源的微音器 為決定一個微音器的壓力靈敏度，使用一穩固的空腔以耦合聲源至微音器。對藉由與一個已校正之參考微音器的靈敏度比較來獲得一個微音器的壓力靈敏度而言此方法是有用的。為有空腔內得到均勻的聲壓，此方法必須在其中空腔的線性尺寸小於波長的十分之一的頻率範圍內。在低頻時必須注意漏氣抑制。 欲得實驗之標準微音器的基本壓力校正，參考 CNS_
17、(IEC61094-2)。 7 CNS 14677-4 , C 7269-4 4.6 獲得頻率響應曲線的方法 4.6.1 點對點或連續頻率掃描法 響應曲線可點對點掃描或以機器自動掃描製作。 a)點對點方法 必須極小心以確保所有明顯的頻率響應之峰值和谷底值皆有偵測到。 備考：圖形應該清楚地指出所取的點。 b)連續頻率掃描法 掃描頻率範圍的速率必須夠低以確保結果曲線不會和在穩態條件下所獲得的曲線有所偏差。 備考 1.在任何瞬間停止追蹤不應改變響應指示值大於 1 dB。 2.可使用以下額外的器具 : 能夠自動維持所考慮之頻率範圍上必要之聲壓位準的設備 ; 做為輸出指示器的一個自動位準記錄器。 4.6
18、.2 校正方法 無論選擇點對點或自動法，有兩個處理校正的方法。 a)取代法 一種微音器響應的量測方法是待量測微音器和量測聲壓之標準微音器在聲場中於相同的測試點上輪流地放置量測。 此方法可達成最高的準確度。 b)同時比較法 因方便的理由，另一個量測微音器響應的其它方法是，待校正的微音器和標準微音器，二者被同時放在距離不太遠的兩個不同的點上。必須小心不要將其中一個微音器放置在聲場中比另一個較偏的點。所選擇的點必須為使得由比較法執行的響應測試結果與由取代法所獲得的對應結果符合在1dB 內。 同時比較法必須在檢查下列要件滿足後才能使用。符合此要件可以下列來檢查 : 在一自由聲場中由一校正過的微音器之方
19、法在上述之兩個不同點上所量測到的聲壓，必須對應在 1dB 內。 微音器間的距離必須為使得在兩個微音器點上的量測值無關於另一微音器存在於另一點上 (量測差異 1dB 內 ) 4.7 總準確度 對所有型式的微音器之校正得到 2dB 的總準確度或更好。 8 CNS 14677-4 , C 7269-4 5 型式描述 (聲學特性 ) 5.1 轉換器原理 製造商必須描述轉換器的原理，例如靜電 (電容式 )動圈式電磁或壓電式。 5.2 微音器的型式 製造商必須描述微音器的型式，例如，壓力、壓力坡度 (以聲學相位位移電路，若有的話 )，或壓力和壓力坡度微音器之組合或速度式微音器。 5.3 方向性響應特性的型
20、式 製造商必須描述微音器之方向性響應特性的型式，例如，全方位、單指向性、雙向性 (球面、心形、超心形、半球面或旋轉半心形等 )。 備考：旋轉半心形為由一垂直於其主軸之平面所截之半心形以消除其後面圓形的突出部份。 6. 端子和控制鈕 6.1 標示 標示端子和控制鈕的建議在 CNS 14677-1 第 5 節中所規定，以及CNS_(IEC60268-15)第 10.4.4 節和第 10.5.5 節，以及以下附加之要件 : -極性必須由一標示指示，最好是色點或在操作手冊中指定的接頭腳表示，在由振動板的向內移動或等效而產生一個正的瞬間電壓之輸出端點，其是在主要入口處之電壓隨聲壓增加而增加。安全的標示必
21、須遵照 CNS 14408 或其他適當的安全性標準。 6.2 接頭和電氣介面值 接頭和其繞線必須依 CNS_(IEC60268-11)或 CNS_(IEC60268-12)。電氣介面值(電壓和阻抗 )必須依 CNS_(IEC60268-15)。 7. 參考點和軸 7.1 參考點 一個在微音器上由製造商所描述的點。 備考：為給與參考點，參考軸和極性明確的描述，製造商應該指定一主要聲音入口，含雙向性微音器是如此。 7.2 參考軸 由製造商所描述經過參考點的線，指示一聲音入射的建議方向。微音器必須設計得使得建議的聲音入射方向對使用者是明顯的。 備考：參考軸應垂直於微音器之主要聲音入口，並通過入口的中
22、心較適宜。 9 CNS 14677-4 , C 7269-4 8. 額定電源供應 8.1 指定特性 下列資訊必須由製造商對每對將連接至電源供應的微音器端子，若有的話並對每個電源供應轉接器加以描述 : -電源供應的型式 (虛構式， A-B 等。參考 CNS_(IEC60268-15); -電源供應電壓和其上下限 ; -從電源供應消耗視在電流，以安培表示者 ; -對多重電壓微音器，其電壓 -電流特性。 8.2 量測方法 a)微音器在額定條件下操作。 b)從電源供應所消耗的電流以安培量測。 9. 電氣阻抗 9.1 內阻 9.1.1 指定特性 在輸出端子間所量測之微音器內阻的模組。 備考：若阻抗可充分
23、地由一簡單網路的阻抗所表示，則網路組件的值可被規定。若這無法應用，則阻抗應表示為頻率函數。 9.1.2 量測方法 內阻可由比較法或由應用一聲壓在不同負載條件下的輸出電壓來量測。以下指出這兩個方法。 a)方法 1 阻抗可由量測電橋的方法量測。或與一已知的阻抗比較來量測。在後者的情況中，來自一個高阻抗源的定電流流經微音器並量測跨在端子上的電壓。 然後微音器以一已知的電阻代換並重覆程序。比較兩個值可直接得到阻抗。 應用在微音器端子上的電壓必須不超過由在過度負載聲壓位準上之微音器所產生的輸出電壓。 備考 1.若只量測一個值，內阻應定義在 1000Hz。 2.當施加製造商所描述的極化電壓時，電容式微音器
24、盒的電容值應被量測。 b)方法 2 內阻也可由在三種不同負載條件下發生的輸出電壓來計算。一般來說，此程序需要非常正確的量測儀器。 10 CNS 14677-4 , C 7269-4 若內阻近乎為一純電阻，則可使用下列簡單的程序以獲得近似的結果，其對一般的應用來說是足夠正確的 : -微音器在量測條件下操作 ; -聲壓被應用至微音器且從對不同負載所得的輸出電壓中推導出阻抗。例如，由方程式，阻抗 Z 可由無負載輸出電壓2U 和當加上一負載阻抗時獲得的輸出2U 來加以計算 : 2222RUUUZ= 9.2 額定阻抗 額定阻抗為製造商所描述的微音器內阻。 除非另有說明，微音器必須為設計於五倍的額定阻抗之
25、負載阻抗條件下使用 (參考 CNS_(IEC60268-15)。這近似於，但不同於開路條件，因為負載的輸出電壓位準為低於開路位準 1.6dB。 備考：除非另有規定，否則阻抗被認為純電阻。 9.3 最小允許負載阻抗 如製造商所規定最小阻抗，微音器可以此做為終端阻抗匹配 (參考 9.2)。 10. 靈敏度 10.1 概述 靈敏度為微音器的輸出電壓對微音器所受的聲壓之比。對無載條件，輸出電壓的值與輸出 e.m.f.相同 (參考第 9.2 節 )。 靈敏度 M 以每巴斯卡的伏特值來表示。 備考：一般而言比為一複數值，但通常只考慮振幅 (以正弦波信號 )。 靈敏度位準ML ，為靈敏度 M 對參考靈敏度r
26、M 以分貝表示的比。 rMMMlgL1020= 參考靈敏度為rM = 1 V/Pa 下列靈敏度的型式可被描述 : -自由聲場靈敏度 (參考第 10.2.1 節 )指未被干擾的自由聲場的聲壓 (在無微音器時 ); -壓力靈敏度 (參考第 10.2.4 節 )指在微音器主要聲音入口處的實際聲壓 ; -擴散聲場靈敏度 (參考第 10.2.2 節 )指未被擾亂的擴散場之聲壓 ; -貼近使用靈敏度 (參考第 10.2.3 節 )指在距一人 (人工 )嘴一個已定義規定的短距離處之未被干擾的場的聲壓。 11 CNS 14677-4 , C 7269-4 若適當的話，所指定的頻率內對八音度頻帶 /1/3 八音
27、度頻帶，或是對複合信號輸入其靈敏度型式可能已知的。在後者的情況，信號的特性和量測系統必須被說明。 對微音器靈敏度的定義和圖形應該與微音器使用的目的相關。 10.2 相對於聲學環境的靈敏度 10.2.1 自由聲場靈敏度 10.2.1.1 指定特性 在一特定頻率上或在特性頻帶內及相對於參考軸的特定聲音入射方向，在一未被干擾的自由聲場中輸出 e.m.f.對聲壓的比。 備考：除非另有說明，未被干擾的自由聲場應為一垂直於微音器參考軸的平面行進波。若聲場不是一個平面行進波，應該描述波的曲率半徑。 10.2.1.2 量測方法 量測條件在第 3 和 4 節中描述。 需要一個使用來量測聲壓之標準微音器來做自由聲
28、場校正。 備考 1.確保標準微音器的方位與在其校正期間所使用的方位相同是十分重要。 2.對全方位微音器 (只適用壓力型式 )，一平面波的自由聲場靈敏度與在其球面波並沒有差別，且等於壓力靈敏度，表示在場中的繞射效應可被忽略。 此情況適用當微音器的側面尺寸與波長相比為小時。然而在低頻時，一個球面波是足夠用來量測一個全方位微音器的平面波靈敏度 (只適用於壓力型式 )。在極低頻，因為壓力均等化釋放的效應，自由聲場靈敏度和壓力靈敏度可為不同。對較高的頻率範圍，微音器必須在一相關聲場中量測。若使用一直徑不超過 0.3m 圓錐揚聲器做為聲源，對在聽覺頻率範圍中全方位微音器的自由聲場校正 (只適用於壓力型式
29、)之適當最小距離為 1m。 10.2.2 擴散場靈敏度 10.2.2.1 指定特性 在一特定頻率上或在所描述的頻帶內，輸出 e.m.f.對未被擾亂的擴散場中的聲壓之比。對所有聲音入射的方向，擴散場靈敏度等於自由聲場靈敏度的 r.m.s.值。擴散場靈敏度位準等於自由聲場平面波靈敏度位準(參考第 10.2.1 節 )減去指向性指數 (參考第 12.2 節 )。 備考 1.擴散場是由具有隨機相位的聲波在所有方向上隨機地 (隨機入射 )分布的事實來特性化。 2.製造商可說明在相同頻率或在相同頻帶內之自由聲場平面波靈敏度和隨機前靈敏度指標來代替擴散場靈敏度。 12 CNS 14677-4 , C 726
30、9-4 10.2.2.2 量測方法 擴散場靈敏度可以兩個不同的方法獲得 : a)對一指定頻率之擴散場靈敏度可從自由聲場靈敏度 (參考第 10.2.1 節 )和微音器在一平面行進波中的指向性圖形 (參考第 12.1 節 )來加以計算。 若指向性圖形具有迴轉的對稱性，在擴散場靈敏度和位於其他入射角上的靈敏度之間的關係為 : () =dMMdiffsin21202對所有角度積分可能較困難，可以將一些小數目的角度的結果相加即已足用。所需的角度數目與指向性圖形的形狀和對結果要求的準確度程度有關。雖然有時很多角度是必須的，但對一散亂場的靈敏度時常可由下式足夠正確地計算 : 2180726032302201
31、2MKMKMKMKMdiff+= 其中 Mdiff為對一散亂聲場的靈敏度 ; 0M ，30M 180M 為在從參考軸之角度 0和 30至 180上的靈敏度 ; K1 = K7= 0.014; K2= K6= 0.127; K3= K5= 0.229; K4= 0.260 b)滿足第 3 和 4 節中的條件時，則對一頻帶的擴散場靈敏度可在一迴響室中量測。應該使用一個全方位聲源較適宜。需要一個用來量測聲壓之標準微音器的來做擴散場校正。 10.2.3 貼近使用靈敏度 10.2.3.1 指定特性 在一指定的頻率上或在一組指定的頻帶內，在特定源所產生之未被擾亂的場中輸出 e.m.f.對聲壓的比。此來源必
32、須模擬人的頭和嘴 (人工嘴 )且微音器的參考點位置必須離來源的參考點一個指定距離的位置，微音器的參考軸位置相對於來源之參考軸一個指定的方位上。此定義只對貼近嘴巴使用的微音器相關，也就是在不超過 50mm 的距離上。 10.2.3.2 量測方法 量測的一般條件在第 3 和 4 節中。人工嘴做為聲源使用 (參考第 3.2.2節備考 )。在來源之參考點和微音器的參考點間的距離不應超過50mm，且應連同參考軸的方位一起說明。 需要一個用來量測聲壓之標準微音器的做貼近使用測試校正用。 13 CNS 14677-4 , C 7269-4 標準微音器的方位必須與在校正實驗室中使用的方位一致是重要的。 備考：
33、除非另有描述，微音器開嘴的直徑必須為 20mm。 10.2.4 壓力靈敏度 10.2.4.1 指定特性 在所描述的頻率上或頻帶內，輸出 e.m.f.對在微音器聲音入口處的實際聲壓的比。此定義只與具有一聲音輸入之微音器相關。 備考：聲壓的振幅和相位應在整個聲音入口上保持為定值。 10.2.4.2 量測方法 壓力靈敏度可在一小空間內量測 (耦合器，聲音校正器 )。校正器以一振盪活塞的方法產生聲壓。對聲壓的正確計算，微音器的等效微音器必須被加入耦合器體積。以此校正的頻率上限由壓力室的尺度決定。在小空間中以已知的聲壓所得之微音器輸出電壓可導得壓力靈敏度。 電容微音器可借由以一設計來和所量測微音器一同使
34、用的靜電啟動器加以激發振動板來量測。啟動器的柵帶一 d.c.電壓，聲音頻率測試電壓疊加在其上。若無 d.c.電壓，微音器輸出信號應在測試電壓頻率的兩倍 (頻率 )上。 10.3 相對於信號特性的靈敏度 10.3.1 額定靈敏度 10.3.1.1 指定特性 由製造商指定自由聲場、擴散場、貼近使用或壓力靈敏度。 除非另有說明，額定靈敏度對應於在整個對數描繪頻率響應之 1/3 八音度頻帶上之算術平均，該頻率響應是以 1000Hz 的標準參考頻率為中心。 備考：除非另有說明，額定靈敏度被認為是指在無負載條件下的微音器。製造商可對已描述的負載阻抗來說明額定靈敏度 (參考第 9.2節 )。 10.3.2
35、語音的特性靈敏度 10.3.2.1 指定特性 在整個有效頻率範圍上使用一對應已描述之語音功率頻譜的加權所平均的微音器之相關靈敏度的基準 (參考第 10.2 節 )。 備考：語音的特性靈敏度預定來提供使微音器和擴大機匹配所必要的資訊，考慮了微音器頻率響應和一近似的語音功率頻譜。此定義考慮了語音功率的主要部份是專注在低頻範圍以及一般來說語音傳輸的微音器具有一低頻消除的事實。特性靈敏度與清晰的程度無關。 14 CNS 14677-4 , C 7269-4 10.3.2.2 量測的方法 計算選自第 10.2 節中有關聯的靈敏度之平均值乃為求算具有中心頻率250Hz、 500 Hz、 1000Hz 及
36、2000Hz 之八音度頻帶 (依照CNS_(IEC61265)。 由單一頻率 (如 1000Hz)值及由有關聯的條件下所測得的頻率響應，可計算出這四個平均值 ()kfM ，再以每個八音度頻帶內的分貝音階平均之。 語音功率之特性靈敏度得由下式算出 : ()2/12kfk41kesMM=其中 : k 為所認定的八音度頻帶之指數 ( k = 1 4) k 為表 2 中具指數 k 的八音度頻帶之語音功率加權因數 表 2 - 在八音度頻帶中心頻率之語音功率加權因素 指數 k 1 2 3 4 八音度頻帶之中心頻率250 500 1， 000 2， 000 語音功率加權因數 k 0.15 0.55 0.20
37、 0.10 語音功率之特性靈敏度位準 LMCS以分貝表示，語音功率之特性靈敏度 MCS對參考靈敏度 Mr(=1V/Pa)的比，如下列式子 : rcsMcsMMlgL1020= 備考：陳述的程序含有數個簡化，但是對一般實務已有足夠的準確性，加權之較準確的方法，可以利用較寬頻率範圍，在較窄的頻帶的功率平均 (如 1/3 八音度頻帶 )及每個較窄頻帶所適宜的語音功率加權因數加以取得 ;但是，需牢記做為計算基礎之任何一套的語音功率加權因數是不同的語言及不同的男性和女性聲音之平均值，每個人的偏差很容易超出上述簡化性程序的準確性極限。 11 響應 11.1 頻率響應 11.1.1 指定的特性 在指的條件下
38、，輸出射角下正確信號頻率對指定頻率的輸出e.m.f.)的函數。 除非另有指定，否則是自由聲場條件適用而且頻率響應是指平面漸近未具有垂直於微音器的參考軸。(Hz) e.m.f.之比以分貝表示，為在固定的聲壓及指定的入e.m.f.(或對窄頻帶之平均輸出 15 CNS 14677-4 , C 7269-4 若應用了自由聲場條件，但聲場不是一平面行進波，則必須描述足夠的進一步之細節。 若頻率響應對已描述的來源 (人工嘴 )規定，則貼近使用的頻率響應必須參考相同的來源及相同微音器和來源的幾何組態，如那些對貼近使用靈敏度的描述 (參考第 10.2.3 節 )。 若顯示情況如此，則聲壓頻率響應或擴散場頻率響
39、應可被給定。 11.1.2 量測方法 獲得頻率響應曲線的一般條件在第 3 和 4 節中描述。 11.2 有效的頻率範圍 11.2.1 指定特性 對已予的目的而言的頻率範圍，微音器在其上的響應不會與 ”理想的 ”響應有大於所描述的量的偏差。 備考： “理想的 ”響應相對於頻率可能不為一常數。以精緻的考量，這甚至適用於高品質的微音器。對語音專用的微音器， ”理想的 ”響應可被選擇以達到最大的清晰度。 12 方向的特性 12.1 方向性的特性 12.1.1 指定特性 對已說明的頻率或窄頻帶，以音波入射角的函數表示微音器之自由聲場靈敏度位準的曲線。 若方向性特性引用球面音波則必須描述足夠的細節。方向性
40、的曲線必須在足夠數目的頻率或頻帶上提供，以充份地表示方向性特性的頻率相關性。頻帶必須為八音度頻帶或 1/3 八音度頻帶較適宜。 備考：通常特別描述以分貝表示之在一特定已描述的角度上的響應對在軸上響應之比是有用的 (參考例 12.3)。 12.1.2 量測方法 量測的一般條件在第 3 和 4節中描述。微音器必須放置在基本平面行進波(參考第 4.5.2 節 )。當在無響室中量測一個高定向性微音器的方向特性時必須小心。來自房間邊界不可避免的反射會影響量測到的靈敏度，特別當對一聲音入射角量測微音器的輸出 e.m.f.時，對此角度而言靈敏度是低的。為獲得大尺寸微音器的正確結果，在空曠地方量測會是必須的
41、(參考第 4.5.2節 )。 16 CNS 14677-4 , C 7269-4 量測可以兩個不同的方法執行 : a)方向性響應特性 1)微音器在額定條件下操作 ; 2)聲源的參考點和微音器的參考點間的距離在量測期間保持定值 ; 3)聲壓在量測期間保持定值 ; 4)頻率在量測期間保持定值 ; 5)連續地或一步步地改變聲音入射角，相對於微音器參考軸所量測者，包括零度 ;對一步步之方法聲音入射角以 10或 15之步階改變 ; 6)對每個角度量測或記錄對應的輸出電壓 U( ); 7)在角之微音器的靈敏度對在零度之靈敏度的比如下表示 : 直接表示： ( )()0UU 或以分貝表示 : ( )()020
42、UUlg8)對許多頻率重覆量測，較適宜的頻率為八音度頻中心頻率 125 Hz、250Hz、 500Hz、 1000Hz、 2000Hz、 4000Hz 和 16000Hz; 9)若微音器沒有旋轉對稱性，不同平面上經微音器之參考軸之方向特性的量測是必要的 ; 10)結果必須以一群對第 8)項中規定的頻率之極化響應曲線來表示。極化響應曲線必須依據 CNS 14677-1 描述。 方向性特性之極化特性的原點必須為微音器的參考點。除非另有描述，微音器的參考軸必須在極化圖形的零度方向。 b)方向頻率特性 1)微音器在額定條件下操作 ; 2)在量測期間相對於微音器參考軸所量測的聲音入射角保持定值 ; 3)
43、在量測期間聲源之參考點和微音器之參考點間的距離保持定值 ; 4)在量測期間聲壓保持定值 ; 5)對許多聲音入射包括零度之個別角度，微音器的輸出電壓 U( )以一頻率的函數來表示 ; 6)結果必須以一群對相對於參考軸之不同的入射角頻率之響應曲線來表示 ; 7)從這些曲線，可導出對一特定頻率，在角度上之微音器的靈敏度對在零度上的靈敏度之比 (極化曲線 (參考第 12.1 a 節 )。 17 CNS 14677-4 , C 7269-4 12.2 指向性指標 12.2.1 指定特性 由以參考軸方向抵達之平面聲波產生的輸出 e.m.f對具有相同頻率或頻帶以及 r.m.s聲壓之擴散聲場產生的輸出 e.m
44、.f.之比，以分貝表示。必須說明頻率或頻帶。 12.2.2 量測方法 指向性指標由下式規定 : 22010lg10diffMM其中 M0為第 10.2.1 節中描述的自由聲場靈敏度 ; Mdiff為第 10.2.2 節中描述的擴散場靈敏度。 12.3 前方至後方 (front-to-rear)靈敏度指標 (0 180 ) 12.3.1 指定特性 對在參考軸方向之相同音波入射之自由聲場平面波靈敏度和在參考軸方向相反者之比，以分貝表示。必須說明頻率或頻帶。 12.3.2 量測方法 前方至後方靈敏度指標是由對在參考軸方向之相同音波入射之自由聲場平面波靈敏度和在參考軸方向相反者所量測到的自由聲場平面波
45、靈敏度 (參考第 10.2.1 節 )加以推導而來的。 備考：當在無響室中量測高定向微音器之前方至後方靈敏度指標時應小心，因有來自邊界的聲音反射的影響 (參考第 12.1 節 )。 12.4 雜音消除指標 12.4.1 指定特性 對貼近使用雜音消除微音器，由一放至在離微音器一個已說明之距離上的一個描述的來源 (人工嘴 )所發出的音波所產生的輸出 e.m.f.，該微音器相對於微音器參考軸具有一已說明的方位，此輸出 e.m.f.對由一個具有相同頻率或頻帶以及相同的 r.m.s.聲壓之擴散音所產生的輸出 e.m.f.之比，以分貝表示。必須說明頻率或頻帶。 雜音消除指標必須被認為是等於貼近使用靈敏度
46、(參考第 10.2.3 節 )和擴散場敏感 (參考第 10.2.2 節 )的比，以分貝表示，在相同的頻率上或在相同的頻帶內。在所有情況中，所使用的聲源必須說明。 雜音消除指標必須引用相同的來源以及相同的來源幾何組態和微音器，如貼近用靈敏度規格所用的 (參考第 10.2.3 節 )。 備考 1.雜音消除指標可對已描述的聲源和擴散聲場表示為頻率響應曲線。 2.可使用人工頭取代人工嘴。 18 CNS 14677-4 , C 7269-4 12.4.2 量測方法 雜音消除指標如所量測到的貼近使用靈敏度 (參考第 10.2.3 節 )和所量測或所計算而得的擴散場靈敏度 (參考第 10.2.2 節 )以分
47、貝表示的比來加以計算。 對在相同聲壓之已描述的聲源 (人工嘴 )和擴散聲場，表示成有效頻率範圍內的頻率之函數或表示成頻率響應曲線。 13 非線性振幅 13.1 概述 有關非線性振幅的一般性說明可在 CNS 14677-2 中找到。 在下列條文中可找到指定特性和不同型式之非線性振幅的量測方法，其對微音器可能是重要的。 13.2 總諧波失真 13.2.1 指定特性 諧波失真是非線性振幅的一個現象。在簡單的情況中，產生具有比中等聲壓位準之微音器的失真低的低失真聲場是可能的。失真必須在對不同應用所描述之固定的頻寬和位準條件下量測CNS_(IEC60914)第 17.2小，則必須使用其他的方法，例如差頻
48、失真13.2.2 量測方法 必須建立在第 3 和 4 節中所描述的一般條件。一選擇性的電壓計，例如波形分析器，若必要時再前置一個刪去基本頻率的高通濾波器，連接至受測微音器的輸出。量測裝置必須指出諧波剩餘的真 r.m.s.值。 量測每個分離之諧波 Unf包括基本頻率之總電壓 U測。 總諧波失真可由方程式決定以百分比表示： 以分貝表示： 備考：受測微音器所用之聲場的非線性失真應甚小於微音器本身的失真考第 13.2.1 節 )。 (參考 CNS_(IEC60581-5)第 4.8 節和節 )。若聲場失真與微音器非線性相比無法保持夠(參考第 13.4 節 )。 的電壓。 t，以一連接至受測微音器之寬頻
49、 r.m.s.計加以量: %100.22322+=tnffftUUUUd =1002010tdtdlgL (參 19 CNS 14677-4 , C 7269-4 13.3 第 n 階之諧波失真 (n = 2， 3， ) 13.3.1 指定特性 n 次諧波失真，以總電壓表示。 13.3.2 量測方法 第 3 和 4 節中描述的一般條件必須建立。一選擇性電壓表，例如一波形分析器，若有必要時再前置一刪去基本頻率之高通濾波器，連接至受測微音器的輸出。量測裝置必須指出諧波剩餘的真值 r.m.s.值。 量測每個分離之諧波nfU 的電壓。 包括基本頻率之總電壓tU ，以一連接至受測微音器之寬頻 r.m.s.計加以量測。 n 次諧波失真可由方程式決定： 以百分比表示： %100=tnfnUUd 以分貝表示： =1002010ndndlgL 受測微音器放置
