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传声器、扬声器测量方法国标修订版介绍 江苏省电子信息产品质量监督检验研究院 张志强
(本文发表于 2008 年全国声频工程学术交流会议) 一 引 言
受全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会委托,2007 年 1 月由江苏省电子信息产
品质量监督检验研究院承办 GB/T 12060.4-200X《传声器测量方法》修订工作(计划编号为
20063821-T-339,协办单位为南京大学声学研究所、深圳市豪恩声学股份有限公司)以及 GB/T
12060.5-200X《扬声器主要性能测试方法》修订工作(计划编号为 20063819-T-339,协办单位为南京
大学声学研究所、国光电器股份有限公司)。
两项标准分别等同采用《IEC 60268-4:2004 传声器》、《IEC 60268-5:2007 扬声器》,标准编号采
用系列标准编号 GB/T 12060《声系统设备》,《传声器测量方法》为系列标准的第 4 部分,《扬声器主
要性能测试方法》为系列标准的第 5 部分。
IEC 60268 系列标准的各部分,从内容上来看,同其它部分都有一定的相关性。由于我国的标准
对应等同采用,则相应的标准系列编号会给使用者提供方便,并能了解系列标准的总体情况,因此在
标准修订过程中,我们建议采用系列标准编号。 GB/T 12060《声系统设备》分为以下各部分: ——第 1 部分: 概述; ——第 2 部分: 一般术语解释和计算方法; ——第 3 部分:声频放大器测量方法; ——第 4 部分:传声器测量方法; ——第 5 部分:扬声器主要性能测试方法; ——第 6 部分:辅助无源元件; ——第 7 部分:头戴耳机测量方法; ——第 8 部分:自动增益控制器件; ——第 9 部分:人工混响、时间延迟和频移装置测量方法; ——第 10 部分:峰值节目电平表; ——第 11 部分:声系统设备互连用连接器的应用; ——第 12 部分:广播及类似声系统用连接器的应用; ——第 13 部分:扬声器听音试验; ——第 14 部分:圆形和椭圆形扬声器,外形尺寸和安装尺寸; ——第 16 部分:由语言传输指数(STI)对语言可懂度的客观等级评估; ——第 17 部分:标准音量表; ——第 18 部分:峰值节目电平表-数字音频峰值电平表。
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二 《传声器测量方法》修订版与与 GB/T 9401-1988 相比的差异
a) 第12章中,增加了12.5条:立体声传声器的专用特性 对带固定换能装置、用于两个音频通道的立体声录音专用的传声器单元,以及多个明确排列(阵
列)的单声道传声器。这些传声器和阵列适用下列特性: 1)XY(左—右)传声器夹角
——左声道传声器的参考轴和右声道传声器的参考轴之间的夹角。 通常两个传声器具有相同的指向特性并且参考轴和机械结构轴一致,所以由机械设计能得出
夹角。如有疑义,两声道均宜按对单声道传声器测量的步骤作指向性测量。 2)接收角
——左声道和右声道(X/Y和Y/X)之间 大比的方向之间的夹角。 采用相同的零参考方向,由左右声道输出的指向性响应图案能推出接收角。本方法可能需要
使用MS到XY的转换器。 注: 该接收角取决于频率,故必须选择优选频率。 3)临界角
——在恰当地设置立体声扬声器系统来重放传声器信号时,由位于中轴的监听者所观察到的,
导致声源明显定位于其中一只扬声器时的两个声音方向的夹角。 通常,为了这个效果需要的电平比率在15dB到18dB之间。 在消声室环境,用一个小声源沿着以传声器位置为圆心的一个圆弧缓慢移动,这个小声源产
生的信号 好是粉红噪声信号。传声器信号是由正确设置的立体声重放系统再现的。由观察者报
告在一个位置上扬声器声音的定位,同时操作者记录该声源的位置。重复测量以确定另一个位置
扬声器的定位。在传声器位置处,根据两个已记录的位置来确定弧度角并作为结果报告。对以传
声器参考轴为基准的任何不对称的临界角应作注明。 b) 增加了13章:幅度非线性
幅度非线性的一般解释能在GB/T 12060.2中获得。
1)总谐波失真
——谐波失真是幅度非线性的一种表现。在一些简单的情况下,可以产生一个声场并使其失
真低于适度声压级时传声器所产生的失真。对于不同的用途(见GB/T 15381《会议系统电及音频的性
能要求》的17.2),应在指定带宽和声压级的确定条件下测量失真。如果声场失真与传声器的非线
性相比不能保持足够小,应采用其它方法,例如差频失真。
将一个诸如波形分析仪之类的选频电压表,连接到被测传声器的输出端,如果有必要,先在
前面接一个抑制基频的高通滤波器。测量装置应能指示谐波余量的真有效值。
测量每一个谐波分量电压Unf。
用一个连接到被测传声器的宽带有效值表,测量包括基频的总电压Ut。
总谐波失真用下式确定:
用百分比表示:
%u
uuud nfff 100
...
t
223
22
t ×+++
=
用分贝表示:
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=100
lg20 tdt
dL
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注: 声场的非线性失真宜比置于声场内的被测传声器自身的失真小得多。
2)n 次谐波失真(n =2,3…)
——用总电压表示第n次谐波失真。
将一个诸如波形分析仪之类的选频电压表,连接到被测传声器的输出端,如果有必要,先在
前面接一个抑制基频的高通滤波器。测量设备应能指示谐波余量的真有效值。
测量谐波分量的电压Unf。
用一个连接到被测传声器的宽带有效值表,测量包括基频的总电压Ut。
第n次谐波失真用下式确定:
用百分比表示:
%uudn 100
t
nf ×=
用分贝表示:
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=100
lg20 ndn
dL dB
声场的非线性失真应比置于声场内的被测传声器自身的失真小得多。
3)二次差频失真
——传声器置于由两个正弦信号频率f1和f2(f2-f1=80 Hz)组成的声场中时,用一个适当的选
通滤波器选择的传声器输出频率fd=80 Hz的信号与选通滤波器输入端信号的电压(见GB/T 12060.2
的7.2)之比。
用二个声源提供测量,一个辐射频率f1的信号,另一个辐射频率f2 =f1±80 Hz。
每一个声源在传声器的参考点处产生的声压级应相同。
测量方法应按GB/T 12060.3的14.12.8叙述的步骤。由下式给出结果:
用百分比表示:
%UUd 100
2 ref
fdfd ×=
用分贝表示:
100lg20 fd
fddL = dB
Uref为Uf1和Uf2的几何平均。
式中:——Uf1为由第一个声源的声压使传声器在频率f1点产生的输出电压;
——Uf2同于Uf1,频率为f2的电压;
——Ufd为频率fd =f2—f1=80 Hz点传声器的输出电压。
注: 选取声源参考点和被测传声器之间的距离,使得在传声器位置产生必需的声压。
c) 增加了15章:平衡 1)传声器输出平衡
图1为按照GB/T 12060.2建立的测量框图。GB/T 12060.3的14.15给出了更多的参考,声源和
仪表平衡的所有要求,对于传声器的测量同样适用。负载阻值应为200 Ω,测试信号 的源阻抗
应为50 Ω。应用一个200 Ω电阻器代替传声器,检验测量装置自身的平衡。“平衡” 用分贝表
示,由下式计算:
'2U
'2
2lg20UU
(见图1)
注: 为了不影响测量结果,宜尽可能保持低的环境声级。
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图 1 平衡输出
2)工作条件下的平衡
由传声器输出平衡规定的程序不包括通过输出导线引入的干扰。按照图1作一个设置的修正,
能测量相应的电压 (见图2)。 2U
图 2 工作条件下的平衡
为了得到传声器不同机械设计的可比条件,该测试的构成应包括1.5 m高质量电缆以及带有
1 kΩ的输出负载。
注: 单独测量电缆以验证电缆对于测量结果的影响成分可以忽略。
这个测量应在传声器输出端断开电缆屏蔽层,并插入测试电压。按照传声器输出平衡的计算在平
衡仪表上读出的电压与干扰源的比值。
d) 第18章中,增加了18.5条:“喷口声”效应引起的瞬时等效声压;18.6条:电磁干扰引起的等效
声压;18.7条:静电放电 1)“喷口声”效应引起的瞬时等效声压
注: 本条款采用传声器输入声压平方对时间积分的“能量”,为了确定特性值的目的,这样做是无
关紧要的,因为其它方法需要引入面积和机械阻抗,在本条款中可用给出的公式之间能量比来
消掉。
——图3的测量装置能模拟人声闭塞辅音(脉冲等)产生的气流。无外声场时,可测量定义“喷
口声”激励的传声器响应。按照图4,该装置在腔体内和出口处产生一个压力信号,通常只能通过
统计数据的描述得出传声器的响应。因此,在与到达的声压波前一致的参考时间trm处,传声器的
“能量”响应Wrm与在腔体中的参考时间tr处的“能量”值 Wr有关。
“喷口声”响应的等效声压级由下式给出:
Lpop = 10log10(Wrm/Wr)+ Lp + k 常数Lp为与图4一致的激励声压级,对于参考信号和被测传声器,当传声器的灵敏度不同时, k
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为对参考信号和传声器输出不同增益的修正。如果所用参考频率不是1 000 Hz,应予说明。
衰减作为传声器“喷口声”响应的第二个特性,可由下式计算:
d =Wrm/ Wem
用同样的时间量trm同样延时结束时间tem。非常“干”的响应等于快速衰减到近于1的数值,“慢”
响应的传声器使得结果远小于1。用足够的测量次数无法 终验证选择的适当参考时间tr。目前,
应选择30 ms的延时时间数值,作为可比结果。
注 1:通常传声器以1 000 Hz处的灵敏度为参考。有些具有良好“喷口声”特性的传声器只是考虑
以减少低频响应为代价,采用较低的参考频率如150 Hz可以认为有真正的实用效果。
注 2:已提出了一种用于“喷口声”响应测量的简单方法,在GB/T 12060.4附录B中说明。鼓励感
兴趣参与者进行方法之间以及它们与可闻“喷口声”噪音量的相关性作比较测量。传声器响
应的下标包含字母 m 加上参考信号的下标,参考时间tr通常取Lp后的交越点为零。
图 3 测量“喷口声”效应的电和机械装置
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图 4 参考信号和特性
图3中插图的扬声器应采用第一共振频率约为30 Hz、直径约为250 mm的低频扬声器。可改变
图3中给出的元件值使得与图4给出的声压信号 接近。为获得规定的气流,图3中插图的开口表面
应磨光。参考信号应说明,开口的中心与用障板和扬声器锥体间形成的腔体内部之间的差异可忽
略。对于如图4的信号谱,宜用一个具有平直响应的微型或探管式传声器测量。
等效声压应说明出现 大“喷口声”响应的距离。传声器应与来自经制造商实用的规定方向
的声音和“喷口声”信号同时工作。在输出电压依赖方向的轻微改变时,这种变化宜在测量结果
中说明。
被测传声器置于开口前方的规定距离,测量参考信号的响应。由trm和tem时间测得的“能量”
值计算“喷口声”数据。为获得适当的平均数据,不推荐使用平均参考信号,而是贮存每个相应
的参考信号并同样多次重复测量。
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注: 为获得可比结果,本规定和程序是初步尝试。增加用途应说明修订是否必须。
2)电磁干扰引起的等效声压
——对于覆盖宽频带的调制电磁波,用射频发射引起的等效声压级来说明传声器的响应。
传声器(特别是带有电子电路的传声器)会对电磁场很敏感。除来源于无线电站和其它发生
器的场之外,传声器的相关设备,如电源的直流/直流转换器,或极化电压,都会成为干扰源。例
如,对于家用电子设备或专业设备应按相同的特性和测量方法。
测量方法按照已经对调制射频场作了修正的GB/T 17626.3《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁
场辐射抗扰度试验》,被测传声器置于工作位置。如果带有任何控制器,应置于正常位置。第一次
测试进行时,用1 000 Hz、30 %的调幅调制射频源,第二次用1 000 Hz信号、以22.5 kHz的调频
调制,场强应为10 V/m。在这些条件下,用计权噪声(读准峰值)测量传声器的输出,以给定的
传声器自由场灵敏度作为等效声压级的参考。
3)静电放电
静电放电的抗扰度应按GB/T 17626.2《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》测试。
e) 增加了规范性附录A:隔声装置;资料性附录B:“喷口声”测量的简化程序;
f) 删除了原标准第8章:输出电压;
g) 删除了原标准第10.6条:轴向鉴别率;
h) 删除了原标准附录A:产生均匀交变磁场的方法和磁场强度的测量;
i) GB/T 12060.4的章、条、款号与IEC 60268-4:2004《声系统设备 第4部分 传声器》(英文
版)保持一致。
由于 GB/T 9401—1988 等效采用的 IEC268-4:1972,已与 IEC 60268-4:2004 版之间存在较多的差
异。而本标准的修订是等同采用 IEC 60268-4:2004 版,因此对 GB/T 9401-1988《传声器测量方法》标
准的修订,从内容上来看,充实了诸如“立体声传声器的专用特性”、“幅度非线性”、“平衡”、“外界
影响”等方面的章条内容,同时,在标准内容的排序上也与 GB/T 9401-1988《传声器测量方法》版本
的差异较大。在具体的章条中,细节的描述亦有所不同,有些条款原版中的注在修订版中列入正文叙
述、有些条款中的注则进行了增删。
三 《扬声器主要性能测试方法》修订版与 GB/T 9396—1996 相比的差异
a) 4.1条“测量信号”、5.1条“声学环境”、要求在测量结果中指出;
b) 增加11.2条“标准测量箱体”; 1)A 型标准测量箱体
A型标准测量箱体如图5所示。
注 1:附录A所示为源于自由场到半空间自由场参考轴上1 m的测量距离处,标准测量箱体衍射影响的
修正曲线特性。
注 2:A型箱体的所有表面都是平面,并且这些表面的接合都成直角。不容许改变尺寸以保证衍射
特性可重复。因此,在详细地分析、研究或比较扬声器特性时,A型是有用的。
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净容积约600 L 尺寸:mm
图 5 A 型标准测量箱体
B 型标准测量箱体
B型标准测量箱体如图6所示。
注 1:附录B所示为源于自由场到半空间自由场参考轴上1 m的测量距离处,标准测量箱体衍射影响的
修正曲线特性。
注 2:如果需要一个较小或较大的B型测量箱体,按附录B中图B.2和表B.1成比例缩放可满足该要求。
在此情况,报告中宜说明箱体的外部尺寸和净容积。
注 3:允许按比例改变尺寸。在声学测量中推荐用图6所示的标准测量箱体,尺寸合适的箱体组对
主观测试是有用的。
净容积约450 L
尺寸:mm 图 6 B 型标准测量箱体
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c) 删除前版17章“纯音检听”,增加17.1.3条“正常工作的听音检验”、17.4.3条“机械噪声的听音
检验(咯咯声)”;
1)正常工作的听音检验
馈给被测扬声器一个节目信号以确定其正常工作。
·扬声器的安装如GB/T 12060.5第10章所述。
·用 大有效值电压等于扬声器额定噪声电压的节目信号馈给扬声器。
·检查声级、音色、噪声以及其它存在的缺陷。
注 1:节目信号为正常频谱的语言或音乐信号。
注 2:本试验主要在生产过程中进行,且不需要检验结果的报告。
2)机械噪声的听音检验(咯咯声)
本试验用于检查磨擦声和嗡嗡声。当馈给扬声器端子额定正弦电压时,通过听音来确定扬声
器工作正常。
·扬声器的安装如GB/T 12060.5第10章所述。
·在额定频率范围内馈给扬声器额定正弦电压,通过改变正弦信号的频率来检查扬声器的声音。
如必要,测量电压可以由制造商任意设定。
·听音位置在距扬声器参考点大于0.3 m,应是一个任何异常声容易听到的位置,除非另有规定。
·检查声级、音质、噪声级以及其它存在的异常声。
·功率放大器应具有比扬声器额定阻抗的十分之一更小的输出阻抗,且能够提供的正弦电压至少
是扬声器额定正弦电压的二倍。在扬声器端子上的总谐波失真不应超过1%。
注: 本试验主要在生产过程中进行,且不需要检验结果的报告。
d) 16.2条阻抗曲线测量中,将前版“通常优选恒流法”改为“通常优选恒压法”;
e) 17.1条要求“放大器应具有以无削波的正弦信号的峰值电压供给扬声器的能力。该峰值电压至
少是测试用噪声电压的两倍”。前版要求“放大器至少应能对扬声器提供两倍于扬声器额定正
弦电压的正弦信号”;
f) 18章“输入电功率”中,删除测量方法条款;18.4条规定US是额定正弦电压,前版20.3条规定
US是 大正弦电压;
g) 19章“频率特性”中,“共振频率”项中分“单元”和“系统”两款规定;19.3条另列“倒相
式或无源辐射式扬声器系统的调谐频率”;
h) 20.1条中,修正了前版22.1.1条将“声压”错印为“电压”的错误;
i) 21.1.2.3款a)中,馈给扬声器的粉噪信号限定于有效频率范围;
j) 增加了21.1.3条“低频测量修正”;
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如果一个消声室的低频吸声特性导致自由场条件发生偏离,使得有效频率范围下限处的自由
场响应不可能按照GB/T 12060.5的21.2的要求准确测量,则低频测量的结果应作如下修正:
·将待测扬声器移出测试室,然后,用一个校准过的参考扬声器替代被测扬声器先前所在的位置,
以便两者的参考点和参考轴定位一致。
参考扬声器与被测扬声器在需要修正的频率范围内,应有充分一致的指向性。并且参考扬声器
所校准的自由场频率响应,应扩展到感兴趣的 低频率。
注 1:必须准确地确定参考扬声器的频率响应。在一个非常大的消声室(例如 8 m×10 m×12 m)
内测量参考扬声器,可使其低限频率响应(主共振频率大于 150 Hz)足够地准确。对于扩展低频
响应的扬声器,测量可能需要在一座高楼上(通常高于地平 10 m 或 10 m 以上),在露天进行。
注 2:对于多单元扬声器系统低频响应的测量,理想的参考点是低频单元的参考点。
·参考扬声器的频率响应测量应按照 GB/T 12060.5 的 21.1.2 规定与被测扬声器采用相同的仪器和
测量方法。
·参考扬声器由此测得的覆盖低频范围的频率响应与其已知的校准自由场响应的偏差,可用来修
正被测扬声器的响应。
k) 增加了23.4条“覆盖角(含多个)”; ——为指向性响应图案主瓣两边,声压级比 大声压级低6 dB的方向之间的夹角。
应在包含参考轴的平面内测量覆盖角。
应用指定中心频率符合GB/T 12060.5的23.1规定的倍频程带宽噪声测量指向性响应图案。
对于被设计成在过参考轴的不同平面上具有不同覆盖角的扬声器,规定应在至少两个互相垂直的
平面内按GB/T 12060.5的23.2.2.2测量覆盖角。
测量方法
如果扬声器的有效频率范围包含了2 800 Hz和5 700 Hz(4 000 Hz的上、下1/2 oct),覆盖角(含
多个)应从用中心频率为4 000 Hz的倍频程带宽测得的指向性响应图案(含多图)中导出。
如果有效频率范围不包含中心频率为4 000 Hz的倍频程带宽,则覆盖角(含多个)应由接近有效
频率范围上限、指定中心频率的一个倍频程带宽内的测量结果中导出。
此外,可用其它倍频程带宽的中心频率来指定覆盖角(含多个)。
用于测量的中心频率(含多个)应同测量数据一起列出。
注: 在相同的倍频程带宽内,覆盖角和指向性指数之间的近似关系可用下式给出:
( ) ( ){ }⎥⎦⎤
⎢⎣
⎡=
2/sin2/sinarcsin180lg10
BADi
式中:A和B——两个互相垂直平面内的覆盖角的角度。
l) 24章改为“幅度非线性”,与GB/T 12060.2第9章一致;
m) 增加了24.1.3条“输入电压高于额定正弦电压的测量方法”; ·扬声器系统应置于自由场条件下,扬声器单元应置于半空间自由场条件下。应馈给扬声器一系
列频率递增的猝发声输入电压。为达到稳定的响应,每个猝发声应足够长。应选择不超过符合GB/T 12060.5
的 17.2 规定的短期 大输入电压的猝发声幅值。
注: 应采用点测法产生该频率。
·除非另有规定,测量传声器应置于参考轴上距参考点 1 m 处。
·应使用采样处理系统来采集由测量传声器接收到的猝发声响应,采样频率应足够高以使感兴趣
的 高次谐波能被采样。为了排除零相交的误差,可以是与猝发声信号的零相交一致的瞬时采样,
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或者是传声器信号经窗口采样(通常采用hanning窗)。为了获得包含基波Pt 和各次谐波Pnf的总声
压,采样处理系统应从一个或多个波列的数据中计算出频谱。
·输入电压高于额定正弦电压的总谐波失真应由 GB/T 12060.5 的 24.1.2.6 的公式确定。
·输入电压高于额定正弦电压的二次和三次谐波失真分量应由 24.2.2.6 给出的公式确定。
·下列数据应随测量结果一起给出:
——输入电压和参考距离为1 m的声压;
——测量用的离散频率;
——如果测量距离不是1 m,测量传声器到参考点的距离;
——测量条件(自由场或半空间自由场)。
n) 删除了前版26.5条“总噪声失真”、26.6条“n 次噪声失真”、26.7条“特性噪声失真”;24.4条
“n 次调制失真”中修正了前版漏写的“f2±f1”;
o) 24.6条中补充了“差频失真”的内容;删除了前版26.11条“噪声互调失真”; 差频失真(仅二次)
——被测扬声器在频率(f2–f1)处辐射的声压与扬声器总声压之比,用有效值表示。频率f1和
f2为两个等幅正弦输入信号。
·扬声器应置于自由场或半空间自由场条件下。连接两个频率为f1和f2(通常f2 –f1=80 Hz)的
等幅正弦信号至放大器的输入端,馈给扬声器的输出信号为f1和f2的线性迭加。
注: 推荐f1的 小值为f1和f2差值的二倍以使f1在扬声器的额定频率范围内。
·除非另有规定,测量传声器应置于距参考点 1 m 处。
·将频率调整为(f2–f1)的窄带滤波器连接到测量传声器,测量频率为(f2–f1) 的分量有效值。
·二次差频失真由下式确定:
以%计: %10021
)12( ×+
= −
ff
ff
PPP
d
式中:Pf——频率为f处的声压;
以dB计: ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=100
lg20 dLd
·测量结果应用图表示为测量电压和下述频率的函数:
221 ff +
测量条件(自由场或半空间自由场)应同测量结果一起注明。
p) 26章“杂散磁场”中,包括静态和动态分量,前版为静态和交变成分;规定的测试距离与前版
不同;删除了前版27.2“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”; 1)静态分量
——静态分量为,在没有音频信号馈给扬声器时,由扬声器的磁路系统在离其后面或箱体的
任何部分(或相关部分)的30 mm处,所产生的 大静态磁场强度值,单位为A/m。
如果用磁感应的方法测量静态分量(H),测量值应用下式换算成安培每米:
0μBH =
式中:μ0 ——4π×10—7 H/m,真空/空气中的磁导率;
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B ——磁通密度,单位:T。
测量方法:
·用霍尔(或其它适合类型的)探头特斯拉计测量静态磁通。应将探头安装在一个非磁性的支架
(例如木头或塑料)上以控制到被测扬声器测量距离,如图 7所示。
尺寸:mm
图 7 杂散磁场测量装置
·在开始测量之前,仪器应根据制造商的说明书置零,以消除地磁场的影响。为此,图 7所示的
霍尔探头应当定位并调节到地磁影响显示为零的状态。应仔细地排除测量区域的任何磁性物质,
以使测量区域呈现出一个低的、均匀的环境磁场。
·将霍尔探头固定好后,被测扬声器应当在霍尔探头固定器周围移动,使达到 大的测量数值。
也可以改变霍尔探头的位置和方向进行测量,来代替扬声器的位置和方向变动。如果使用固定霍
尔探头的方法,测量空间不应显现出任何超过被测磁场强度十分之一的外磁场的影响。
·磁场强度的 大测量值,以 A/m 为单位,应记录在测量结果中。
注: 测量报告应包含相对于扬声器的参考面和参考点获得 大值时的位置和方向。可图示该信息。
2)动态分量
—— 大值由磁场强度的静态分量和交变分量组成,单位为A/m。当扬声器用符合SJ/Z 9140.1
要求的模拟节目信号的额定噪声电压驱动时,该磁场强度由扬声器和关联部件在30 mm的测量距离
处产生。
应指明静态分量和交变分量,并在测量结果中注明额定噪声电压。
测量方法:
·测量时,被测扬声器应按 GB/T 12060.5 的 17.1 规定的额定噪声电压条件、以符合 SJ/Z 9140.1
规定的模拟节目信号作电驱动。
·应采用霍尔探头特斯拉计(或测量范围低于 10 000 Hz 的其它适当类型的仪器)来测量静态分
量和交变分量。而交变分量的测量可采用符合 SJ/Z 9140.1 规定的标准探测线圈。应将探头安装
在一个非磁性支架上(例如木头或塑料的)以控制由 GB/T 12060.5 的 26.1.2 规定的被测扬声器
的测量距离。
·静态分量的测量程序同于 GB/T 12060.5 的 26.1.2.2.所述。
·对于交变分量,在开始测量之前,应定位霍尔探头(或探测线圈)的固定器,以使在测量频带
内,外部磁场影响不能达到被测交变分量的十分之一。
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注: 应仔细地移除测量范围之内的任何电磁影响,因为它们可能降低要求的测量准确度。
·当磁探头正确定位后,被测扬声器在任何可能的位置和方位内应倚靠磁探头支架,直至找到
大测量值。也可以通过改变霍尔探头的位置和方位的方法,来代替扬声器位置的变动进行测量。
在这种情况下,测量区内不应出现超过被测磁场强度十分之一的任何外部磁场影响。
·磁场强度的静态分量和交变分量的 大值应与测量结果一起记录,单位为 A/m。
测量报告应当包含相对于扬声器的参考面和参考点获得 大值时的位置和方位。可用图示该信息。
q) 28章“设计数据”中,增加了“音圈匝数;音圈长度;磁隙高度; 大行程Xp-p”;
r) 增加了资料性附录A、B、C、D;删除了前版的附录A(提示的附录); 附录 A:A型标准测量箱体
附录 B:B型标准测量箱体
附录 C:用于第13章的条款定义
附录 D:听音检验
s) GB/T 12060.5的章、条、款号与IEC 60268-5:2007《声系统设备 第5部分 扬声器》(英文版)
保持一致。
由于 GB/T 9396—1996 非等效采用 IEC268-5:1989,已与 IEC 60268-5:2007 版之间存在较多的差
异。而本标准的修订是等同采用 IEC 60268-5:2007 版,因此对 GB/T 9396—1996《扬声器主要性能测
试方法》标准的修订,从内容上来看,充实了诸如“标准测量箱体”、“低频测量修正”、“覆盖角”、幅
度非线性中的“输入电压高于额定正弦电压的测量方法”等方面的章条内容。同时,在标准内容的排
序上也与 GB/T 9396—1996《扬声器主要性能测试方法》版本的差异较大。在具体的章条中,细节的
描述亦有所不同,有些条款原版中的注在修订版中列入正文叙述、有些条款中的注则进行了增删。
四 结 语
对于电声行业来说,传声器、扬声器是重要的基础产品,这几年来,国内外市场需求不断增加,
产品规格不断变化,相关企业面临着国内外竞争的压力,不少企业投入大量资源进行产品开发和技术
创新。鉴于我国电声产品极大的国内外市场,为了使扬声器的测量方法与测量技术和国际接轨,提升
企业国际竞争力,在有关部门的督导下,起草修订的两份标准的内容,在技术领域内与 新 IEC 国际
标准保持了一致,不仅符合目前产品发展的需要,而且还为制造商和检验部门提供了 新的分析、研
究产品性能,考核产品质量的方法和手段。对我国的电声产品进入国际市场,消除技术壁垒,增强竞
争能力,具有较大的现实意义。
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附 录 A(资料性附录)
A 型标准测量箱体
A型标准测量箱体的示例如图A.1
部件:
1——箱子主体(胶合板:厚21 mm以上,或相当)
2——前障板(胶合板:厚21 mm以上,或相当)(如有必要允许使用抽取式结构)
3——抽取式前面板(扬声器夹具)(钢材,厚3 mm以上,或相当)
4——前加强筋
5——支柱加强筋
6——边角加强筋
7——后加强筋
8——吸声材料(使用厚度为50 mm、容重为20 kg/m3的玻璃棉,以使驻波能被忽略。)
注: 尺寸如图5所示。
图 A.1 A 型标准测量箱体举例
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从自由场到半空间自由场,在参考轴上测量距离1 m处的A型标准测量箱体的衍射效应修正曲线,如图A.2和A.3.
注: 用一块无限大(10.07 m×8.15 m)的板来近似半空间自由场。
图 A.2 从自由场到半空间自由场,标准测量箱体的衍射效应修正曲线
(测量结果的平均值,扬声器直径=30 cm, 38 cm, 46 cm)
图 A.3 从自由场到半空间自由场,标准测量箱体的衍射效应修正曲线
(测量结果的平均值,扬声器直径=6 cm, 10 cm, 20 cm)
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附 录 B(资料性附录)
B型标准测量箱体
B型标准测量箱体的示例如图B.1.
部件:
1——箱子主体(胶合板:厚25 mm或相当)
2——抽取式前面板(扬声器夹具:胶合板或相当)
3——前加强筋
4——支柱加强筋
5——吸声材料(使用厚度为50 mm、容重为20 kg/m3的玻璃棉,以使驻波能被忽略。)
注: 尺寸如图6所示
图 B.1 B 型标准测量箱体举例
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B型可缩放测量箱体的结构和尺寸,如图B.2和表B.1所示.
数据见表B.1
图 B.2 B 型可缩放测量箱体的结构
表 B.1 B 型可缩放测量箱体的尺寸和比例
箱体尺寸 符号 比例
宽度 内部
外部
Wi
We
1
NA
高度 内部
外部
Hi
He
1.202
NA
深度1 内部
外部
D1i
D1e
1.274a
NA
深度2 内部
外部
D2i
D2e
1.596a
NA
半径 R 100 mm
面板厚度 >24 mm(Vn
b≥100)
>18 mm(Vnb<100)
侧面板的支撑 1×或2×
注: 符号“i”表示内部尺寸,符号“e” 表示外部尺寸。NA表示“不适用”——通
过其它指定尺寸控制该尺寸。
a 平均深度比Di=1.435,背面倾斜角α=15°。
b Vn为测量箱体的净容量,单位:L
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从自由场到半空间自由场,在参考轴上测量距离1 m处的B型标准测量箱体的衍射效应修正曲线,如图B.3和B.4
所示. 注: 用一个无限大(10.07 m×8.15 m)的板来近似半空间自由场。
图 B.3 从自由场到半空间自由场,标准测量箱体的衍射效应修正曲线
(测量结果的平均值,扬声器直径=30 cm, 38 cm, 46 cm)
图 B.4 从自由场到半空间自由场,标准测量箱体的衍射效应修正曲线
(测量结果的平均值,扬声器直径=6 cm, 10 cm, 20 cm)
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