揚聲器的性能及測試方法ppt課件

1、 揚聲器根底講座之一揚聲器根底講座之一 - -揚聲器主要性能及測試揚聲器主要性能及測試方法講解方法講解天津洪波電子天津洪波電子 2021年年9月月前前 言言 本講座是針對國家規(guī)范本講座是針對國家規(guī)范GB/T9396-1996的技術(shù)講解，可作為初的技術(shù)講解，可作為初步涉足揚聲器設(shè)計的同志的學習資料，也可作步涉足揚聲器設(shè)計的同志的學習資料，也可作為有一定閱歷的設(shè)計人員參考。為有一定閱歷的設(shè)計人員參考。 講座分叁部分：講座分叁部分：1揚聲器的主要性能引見；揚聲器的主要性能引見；2揚聲器的主要性能的測試條件和方法；揚聲器的主要性能的測試條件和方法；3附件。附件。 編者編者一、揚聲器的主要性能引見一、揚

2、聲器的主要性能引見 1. 1. 類別描畫：類別描畫： 1 1揚聲器驅(qū)動單元揚聲器驅(qū)動單元 # #換能原理換能原理 如：電動式、電磁式、壓電式、靜電式等。如：電動式、電磁式、壓電式、靜電式等。目前最常用的是電動式。目前最常用的是電動式。 # #類型類型 如號筒式，直接輻射式，單個單元或多個如號筒式，直接輻射式，單個單元或多個單元，同軸或不同軸，帶分頻器或不帶分頻器等。單元，同軸或不同軸，帶分頻器或不帶分頻器等。 2 2揚聲器系統(tǒng)揚聲器系統(tǒng) 可分為揚聲器單元數(shù)量、類型和聲負載，可分為揚聲器單元數(shù)量、類型和聲負載，如閉箱式、倒相式、柱狀或線狀等。如閉箱式、倒相式、柱狀或線狀等。 2. 2. 極性標志

3、：極性標志： 1 1特性解釋：特性解釋： 是指在揚聲器輸入端饋入信號時，揚聲是指在揚聲器輸入端饋入信號時，揚聲器膜片產(chǎn)生運動的方向與輸入端所加信號極器膜片產(chǎn)生運動的方向與輸入端所加信號極性之間關(guān)系的標志。性之間關(guān)系的標志。 2 2適用價值：適用價值： 極性對運用單個揚聲器的場所沒有什么極性對運用單個揚聲器的場所沒有什么意義，但對運用多只揚聲器的系統(tǒng)或場所，意義，但對運用多只揚聲器的系統(tǒng)或場所，尤其對立體聲、多聲道放聲有致命影響。尤其對立體聲、多聲道放聲有致命影響。 音箱音箱參考面普參考面普通為折環(huán)通為折環(huán)所在平面所在平面。號筒揚聲器號筒揚聲器參考面普參考面普通為號筒通為號筒口所在平口所在平面。

4、面。紙盆揚聲器紙盆揚聲器參考面普參考面普通為音箱通為音箱、揚聲器、揚聲器的安裝面的安裝面板外表。板外表。線狀揚聲器線狀揚聲器參考面普參考面普通由制造通由制造廠規(guī)定提廠規(guī)定提供。供。號筒揚聲器號筒揚聲器 3. 3. 參考面、參考點和參考軸：參考面、參考點和參考軸： 這些都是由制造廠規(guī)定，而不是測得的，這些都是由制造廠規(guī)定，而不是測得的，但原那么上也都遵照一定的原那么。但原那么上也都遵照一定的原那么。 1 1參考面：參考面： 是一個位置與揚聲器驅(qū)動單元或揚聲器是一個位置與揚聲器驅(qū)動單元或揚聲器箱的某些特性有關(guān)的平面。它確定參考點和參箱的某些特性有關(guān)的平面。它確定參考點和參考點的位置和參考軸的方向。

5、考點的位置和參考軸的方向。號筒揚聲器號筒揚聲器 2 2參考點：參考點： 是參考軸與參考面相交的點，由制造廠規(guī)定如是對稱構(gòu)造，參考點通常是幾何是參考軸與參考面相交的點，由制造廠規(guī)定如是對稱構(gòu)造，參考點通常是幾何對稱點。對稱點。 如是非對稱構(gòu)造，參考點多數(shù)為高頻揚聲器的參數(shù)考點或中高頻揚聲器的中心如是非對稱構(gòu)造，參考點多數(shù)為高頻揚聲器的參數(shù)考點或中高頻揚聲器的中心點點 如圓形為園心如圓形為園心矩形和橢圓為中心矩形和橢圓為中心如多揚聲器音響如多揚聲器音響高頻高頻低頻低頻高頻高頻低頻低頻中頻 3 3參考軸：參考軸： 是一條經(jīng)過參考點并以一定方向經(jīng)過參考面的直線，通是一條經(jīng)過參考點并以一定方向經(jīng)過參考面

6、的直線，通常垂直于參考面，由制造廠規(guī)定。常垂直于參考面，由制造廠規(guī)定。如普通紙盆揚聲器號筒揚聲器多聲道揚聲器 4 4丈量軸：丈量軸： 為參考點與丈量傳聲器之間的聯(lián)絡線：丈量點為參考點與丈量傳聲器之間的聯(lián)絡線：丈量點的方位由它與參考軸之間的夾角確定。的方位由它與參考軸之間的夾角確定。300丈量軸參考軸丈量普通性能時，夾角為丈量普通性能時，夾角為0，如，如丈量揚聲器的指向性時，夾角根丈量揚聲器的指向性時，夾角根據(jù)需求變化據(jù)需求變化 4. 4. 純音檢聽：純音檢聽： 1 1特性解釋：特性解釋： 在額定頻率范圍內(nèi)，饋給揚聲器規(guī)定電在額定頻率范圍內(nèi)，饋給揚聲器規(guī)定電壓的正弦信號檢查揚聲器的裝配質(zhì)量。壓的

7、正弦信號檢查揚聲器的裝配質(zhì)量。 2 2丈量方法：丈量方法： 揚聲器單元檢聽，饋給揚聲器單元檢聽，饋給 揚聲器正弦信號揚聲器正弦信號的電功率為的電功率為1/21/2額定噪聲功率，普通在額定噪聲功率，普通在0.3M0.3M處處檢聽，在此間隔內(nèi)應無反射物，揚聲器單元不檢聽，在此間隔內(nèi)應無反射物，揚聲器單元不另加負載。另加負載。 注：全頻帶及低頻揚聲器檢聽時，應注：全頻帶及低頻揚聲器檢聽時，應以共振頻率允許偏向下限開場向高頻掃描；如以共振頻率允許偏向下限開場向高頻掃描；如F0F0規(guī)范為規(guī)范為15015020Hz20Hz，那么起始頻率應為，那么起始頻率應為130Hz130Hz。 注：中頻、高頻揚聲器檢聽

8、時，應從分頻點頻率開場向高頻注：中頻、高頻揚聲器檢聽時，應從分頻點頻率開場向高頻掃頻。掃頻。uf低頻中頻高頻fe1fe2分頻頻率注：高順性揚聲器檢聽時，可以在產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的聲負注：高順性揚聲器檢聽時，可以在產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的聲負載上進展，應以共振頻率允許偏向下限開場向高頻掃頻。載上進展，應以共振頻率允許偏向下限開場向高頻掃頻。注：在便于檢查渣滓聲、碰圈聲和機振聲，在共振頻率注：在便于檢查渣滓聲、碰圈聲和機振聲，在共振頻率f0時近必需檢聽，但可以規(guī)定饋給揚聲器較低的電壓。時近必需檢聽，但可以規(guī)定饋給揚聲器較低的電壓。注：根據(jù)多年來了解的的實踐，揚聲器純音檢聽條件，注：根據(jù)多年來了解的的實踐，揚聲器純

9、音檢聽條件，主要由客戶來規(guī)定，由于外行普通越嚴越好，普通是輸入主要由客戶來規(guī)定，由于外行普通越嚴越好，普通是輸入全功率或全功率或1.2-1.5倍額定功率，全頻帶掃頻，不允許運用倍額定功率，全頻帶掃頻，不允許運用聲負載。聲負載。3揚聲器系統(tǒng)檢聽：揚聲器系統(tǒng)檢聽： 饋給揚聲器系統(tǒng)的正弦信號電壓及檢聽間隔由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)饋給揚聲器系統(tǒng)的正弦信號電壓及檢聽間隔由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定，檢聽時由系統(tǒng)的下限頻率開場向高頻掃頻，衰減器置于定，檢聽時由系統(tǒng)的下限頻率開場向高頻掃頻，衰減器置于頻率響的平直位置或產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定位置。頻率響的平直位置或產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定位置。 注：揚聲器系統(tǒng)普通由低、中、高頻揚聲器組成，根據(jù)國注：揚聲器

10、系統(tǒng)普通由低、中、高頻揚聲器組成，根據(jù)國標標的內(nèi)容，中頻揚聲器的額定功率普通設(shè)計的內(nèi)容，中頻揚聲器的額定功率普通設(shè)計為低頻額定功率的為低頻額定功率的1/2，高頻揚聲器的額定功率普通設(shè)計為低，高頻揚聲器的額定功率普通設(shè)計為低頻額定功率的頻額定功率的1/4，所以在系統(tǒng)的純音檢聽時應思索之。，所以在系統(tǒng)的純音檢聽時應思索之。 模擬節(jié)目信號的頻譜如右：模擬節(jié)目信號的頻譜如右： 1251.6kFHzdB功率級5.5.阻抗和它的派生特性：阻抗和它的派生特性： 1 1額定阻抗額定阻抗 特性解釋：是一個由制造廠規(guī)定的純電阻特性解釋：是一個由制造廠規(guī)定的純電阻的阻抗，在確定信號源的有效電功率時，用它來的阻抗，在

11、確定信號源的有效電功率時，用它來替代揚聲器；是指阻抗曲線上緊跟在第一個極大替代揚聲器；是指阻抗曲線上緊跟在第一個極大值后面的極小值。值后面的極小值。 注：普通紙盆揚聲器的額定阻抗是音圈直注：普通紙盆揚聲器的額定阻抗是音圈直流阻的流阻的1.2-1.41.2-1.4倍詳細倍數(shù)由揚聲器的口徑和此倍詳細倍數(shù)由揚聲器的口徑和此題的大小決議。題的大小決議。 2 2阻抗曲線阻抗曲線 特性解釋：把阻抗數(shù)值表示為頻率的函數(shù)特性解釋：把阻抗數(shù)值表示為頻率的函數(shù) 22fc21fl2RZ紙盆揚聲器的典型阻抗曲線紙盆揚聲器的典型阻抗曲線f0丈量點丈量點ZRef號筒揚聲器典型阻抗曲線號筒揚聲器典型阻抗曲線f0ZfHz丈量

12、點丈量點 3總質(zhì)量因數(shù)Qt 特性解釋：在共振頻率點的慢性抗彈性抗部分與電阻的比值即：RQfm2t或或RQfc2lt 式中式中m為揚聲器振動系統(tǒng)的等效質(zhì)量，為揚聲器振動系統(tǒng)的等效質(zhì)量，c為揚聲器為揚聲器振動系統(tǒng)的等效順性振動系統(tǒng)的等效順性 注注1：上述定義的總質(zhì)量因數(shù)僅適用于電動式揚聲器：上述定義的總質(zhì)量因數(shù)僅適用于電動式揚聲器驅(qū)動單元及閉箱系統(tǒng)。驅(qū)動單元及閉箱系統(tǒng)。 注注2：Qt、c和共振頻率和共振頻率f0 一同足以確定揚聲器的低一同足以確定揚聲器的低頻特性。頻特性。6.等效空氣容和等效空氣容和Vas 特性解釋：是指在封鎖在剛性容器中空氣的特性解釋：是指在封鎖在剛性容器中空氣的聲順與揚聲器單元

13、的聲順相等時體積。聲順與揚聲器單元的聲順相等時體積。 注注:聲順聲順 m1mSCFSm力位移F 7.輸入電壓輸入電壓 1短期輸入電壓：短期輸入電壓： 特性解釋：揚聲器單元或系統(tǒng)能接受特性解釋：揚聲器單元或系統(tǒng)能接受繼續(xù)時間為繼續(xù)時間為1秒，間隔為秒，間隔為60秒的模擬節(jié)目信號秒的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大信號電壓。，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大信號電壓。 2長期最大輸入電壓：長期最大輸入電壓： 特性解釋：揚聲器單元或系統(tǒng)能接受特性解釋：揚聲器單元或系統(tǒng)能接受繼續(xù)時間為繼續(xù)時間為1分鐘，間隔為分鐘，間隔為2分鐘反復分鐘反復10次的模次的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大信號擬節(jié)目信號

14、，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大信號電壓。電壓。 3額定正弦電壓額定正弦電壓 特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚聲器以規(guī)定的特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚聲器以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機械損壞的繼續(xù)信號電壓，模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機械損壞的繼續(xù)信號電壓，該電壓為在規(guī)定的繼續(xù)時間內(nèi)，運用正弦信號丈量時電壓該電壓為在規(guī)定的繼續(xù)時間內(nèi)，運用正弦信號丈量時電壓的極限值，如無特殊規(guī)定，繼續(xù)時間應為的極限值，如無特殊規(guī)定，繼續(xù)時間應為1小時。小時。 注注1：該電壓值是頻率的函數(shù)。：該電壓值是頻率的函數(shù)。 注注2：該電壓值與揚聲器的安裝方式有關(guān)。：該電壓值與揚聲器的安裝方式有關(guān)。 4額定噪聲電壓：額定

15、噪聲電壓： 特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚聲器以規(guī)定的特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚聲器以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機械損傷的信號電壓。模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機械損傷的信號電壓。 8.輸入電功率輸入電功率 1短期最大功率短期最大功率 特性解釋：與短期最大輸入電壓對應的特性解釋：與短期最大輸入電壓對應的電功率，其定為電功率，其定為 其中其中Um 是短期最大是短期最大輸入電壓，輸入電壓，R是額定阻抗。是額定阻抗。 2長期最大功率長期最大功率 特性解釋：與長期最大輸入電壓對應的特性解釋：與長期最大輸入電壓對應的電功率。電功率。 3 額定正弦功率額定正弦功率 特性解釋：與額定正弦電壓對應

16、的電功特性解釋：與額定正弦電壓對應的電功率。率。 4 額定噪聲功率額定噪聲功率 特性解釋：與額定噪聲電壓對應的電功特性解釋：與額定噪聲電壓對應的電功率。率。9.頻率特性頻率特性 1額定頻率范圍額定頻率范圍 特性解釋：由制造廠規(guī)定的揚聲器的頻特性解釋：由制造廠規(guī)定的揚聲器的頻率范圍。率范圍。 RU2m2共振頻率共振頻率 特性解釋：特性解釋： a：在揚聲器單元的阻抗模值隨頻率遞增變化的曲：在揚聲器單元的阻抗模值隨頻率遞增變化的曲線上，出現(xiàn)某一個阻抗極大值時的頻率。線上，出現(xiàn)某一個阻抗極大值時的頻率。 b：閉箱揚聲器系統(tǒng)包括分頻器的阻抗模值隨：閉箱揚聲器系統(tǒng)包括分頻器的阻抗模值隨頻率遞增變化的曲線上

17、，出現(xiàn)第一個極大值時的頻率。頻率遞增變化的曲線上，出現(xiàn)第一個極大值時的頻率。f0Za：Reff0Zfb：c：倒相或無源輻射揚聲器系統(tǒng)包括分頻器的阻抗模：倒相或無源輻射揚聲器系統(tǒng)包括分頻器的阻抗模值隨頻率遞增變化的曲線上，某一個主要阻抗極大值后的值隨頻率遞增變化的曲線上，某一個主要阻抗極大值后的某一個極小值時的頻率。某一個極小值時的頻率。倒相箱倒相箱無源輻射箱無源輻射箱f0Z丈量點丈量點fu10.自在場和半空間自在場條件下的聲壓自在場和半空間自在場條件下的聲壓 1指定頻帶內(nèi)的聲壓指定頻帶內(nèi)的聲壓 特性解釋：饋給揚聲器以規(guī)定頻率范特性解釋：饋給揚聲器以規(guī)定頻率范圍、規(guī)定電壓值的粉紅噪聲信號時，揚聲

18、器在圍、規(guī)定電壓值的粉紅噪聲信號時，揚聲器在參數(shù)軸上離參數(shù)點規(guī)定間隔處所產(chǎn)生的聲壓。參數(shù)軸上離參數(shù)點規(guī)定間隔處所產(chǎn)生的聲壓。 2指定頻帶內(nèi)的聲壓極指定頻帶內(nèi)的聲壓極L r L r =20lg 單位單位 dB 式中：式中：Pr：測得的指定頻帶內(nèi)的聲壓：測得的指定頻帶內(nèi)的聲壓單位單位Pa Po：基準聲壓：基準聲壓20Pa即即1000Hz聲音的可聽閾聲壓聲音的可聽閾聲壓 如：如：80dB的聲壓級的聲壓級 對應的聲壓為對應的聲壓為0.2Pa 90dB的聲壓級的聲壓級 對應的聲壓為對應的聲壓為0.6324Pa PrPo 3指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度 特性解釋：在指定頻帶內(nèi)的聲壓換算成輸

19、入功率為特性解釋：在指定頻帶內(nèi)的聲壓換算成輸入功率為1W和參數(shù)軸上間隔參數(shù)點和參數(shù)軸上間隔參數(shù)點1m處的值。處的值。 4指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級 特性解釋：特性靈敏度與基準聲壓特性解釋：特性靈敏度與基準聲壓20Pa比值比值的對數(shù)值乘以的對數(shù)值乘以20以以dB表示。表示。 例如：例如： 饋給揚聲器的功率增大饋給揚聲器的功率增大1倍，聲壓提倍，聲壓提 高高， 倍，聲壓級提高倍，聲壓級提高3dB。 饋給揚聲器的電壓增大饋給揚聲器的電壓增大1倍，聲壓提高倍，聲壓提高 1倍，聲壓級提高倍，聲壓級提高6dB。 饋給揚聲器的功率增大至饋給揚聲器的功率增大至10倍，聲壓提倍，聲壓提高高 倍

20、，聲壓級提高倍，聲壓級提高10dB。 5指定頻帶內(nèi)的平均聲壓指定頻帶內(nèi)的平均聲壓 特性解釋：指定頻帶內(nèi)一切特性解釋：指定頻帶內(nèi)一切1/3oct頻帶測得到聲頻帶測得到聲壓方均根值壓方均根值 即即P平均平均 = 210nn21PPP 6指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級 特性解釋：特性解釋：5中的值和基準聲壓比值的對數(shù)中的值和基準聲壓比值的對數(shù)值乘以值乘以20以以dB表示。表示。 闡明闡明 ：oct是倍頻率是倍頻率octive的縮寫，兩個的縮寫，兩個聲音的頻率比值以聲音的頻率比值以2為底的對數(shù)稱之謂頻程，對數(shù)表為底的對數(shù)稱之謂頻程，對數(shù)表達式為達式為: n為倍頻程數(shù)，可以是分數(shù)或整數(shù)，例

21、如為倍頻程數(shù)，可以是分數(shù)或整數(shù)，例如 n=1，1/3那么稱為那么稱為“倍頻稱和倍頻稱和“三分之一陪頻程，三分之一陪頻程，在電聲工程中常用這兩種倍頻程。在電聲工程中常用這兩種倍頻程。 如：如：100-200Hz，500-100Hz就是倍頻程。就是倍頻程。 100-125Hz，1600-2000Hz就是三分之一就是三分之一倍頻程。倍頻程。 122fflogn=附件：常用帶通濾波器中心頻率和頻率范圍的一部分：附件：常用帶通濾波器中心頻率和頻率范圍的一部分：中心頻率中心頻率 Hz1/1倍頻程倍頻程1/3倍頻程倍頻程低頻Hz高頻Hz低頻Hz高頻Hz10089.1112125891771101401601

22、42.6179.520017622425017735422328031528135340035644950035470744656163056170780071389810007071414891112211.自在場和半空間自在場條件下的呼應自在場和半空間自在場條件下的呼應 1頻率呼應頻率呼應 特性解釋：在自在場或半空間自在場條件特性解釋：在自在場或半空間自在場條件下，在相對于參數(shù)軸和參數(shù)點的指定位置，以規(guī)下，在相對于參數(shù)軸和參數(shù)點的指定位置，以規(guī)定的恒定電壓測得的作為頻率函數(shù)的聲壓級，所定的恒定電壓測得的作為頻率函數(shù)的聲壓級，所用的恒定電壓為正弦信號，或為頻帶噪聲信號。用的恒定電壓為正弦信號

23、，或為頻帶噪聲信號。 SPL(dB)(Hz)fSPL(dB)(Hz)f 2有效頻率范圍有效頻率范圍 特性解釋：是上限頻率和下限頻率為界限的頻率特性解釋：是上限頻率和下限頻率為界限的頻率范圍。范圍。12.指向特性指向特性 1指向性圖形指向性圖形 特性解釋：在自在場條件下規(guī)定的平面內(nèi)測得的聲特性解釋：在自在場條件下規(guī)定的平面內(nèi)測得的聲壓級表示為：丈量軸和參數(shù)軸之間夾角的函數(shù)，它可以隨頻壓級表示為：丈量軸和參數(shù)軸之間夾角的函數(shù)，它可以隨頻率不同而變化。率不同而變化。0045090001800225027003150低頻典型圖形低頻典型圖形0045090001800225027003150高頻典型圖形

24、高頻典型圖形 2指向性頻響曲線指向性頻響曲線 特性解釋：在偏離參數(shù)軸不同角度處測得的一特性解釋：在偏離參數(shù)軸不同角度處測得的一組曲線。組曲線。(Hz)SPL(dB)f 3輻射角輻射角 特性解釋：在包含參數(shù)軸的平面內(nèi)，相對于參特性解釋：在包含參數(shù)軸的平面內(nèi)，相對于參數(shù)軸測得的角度在此角度上和規(guī)定的間隔處，測得數(shù)軸測得的角度在此角度上和規(guī)定的間隔處，測得的聲壓級比在參數(shù)軸上測得的聲壓級低的聲壓級比在參數(shù)軸上測得的聲壓級低10dB。003004振幅非線性振幅非線性 總諧波失真、總諧波失真、dt 特性解釋：特性解釋： 以以%計：計：dt=%100ptppp2nf2f322f n次諧波失真次諧波失真dn

25、 特性解釋：特性解釋： 以以%計：計：dn= %100ptpnf以以dB計：計：Ldn=20Lg100dn如：揚聲器的二次諧波失真為如：揚聲器的二次諧波失真為10%即即d2=10% 那么以那么以dB計的計的Ldn=20Lg =20dB10010 5特性諧波失真特性諧波失真 特性解釋：經(jīng)過在指定頻帶內(nèi)的平均聲壓特性解釋：經(jīng)過在指定頻帶內(nèi)的平均聲壓Pm表表示總質(zhì)量諧波失真。示總質(zhì)量諧波失真。 13.漏磁場雜散磁場漏磁場雜散磁場 特性解釋：在間隔揚聲器任何組成部分某以規(guī)定間隔特性解釋：在間隔揚聲器任何組成部分某以規(guī)定間隔處由于揚聲器磁回路的泄露而產(chǎn)生的雜散磁場。處由于揚聲器磁回路的泄露而產(chǎn)生的雜散磁

26、場。 14.物理特性物理特性 1尺寸：揚聲器的外形構(gòu)造和安裝尺寸。尺寸：揚聲器的外形構(gòu)造和安裝尺寸。 2分量：揚聲器運用時的分量。分量：揚聲器運用時的分量。 3電纜配套件。電纜配套件。 15.設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù) 設(shè)計數(shù)據(jù)可作為補充資料提供應客戶設(shè)計數(shù)據(jù)可作為補充資料提供應客戶 如：如：-總氣隙磁通量總氣隙磁通量 -氣隙磁通密度氣隙磁通密度 -音圈直流電阻音圈直流電阻 -磁體的分量和質(zhì)量磁體的分量和質(zhì)量二、性能參數(shù)的丈量方法二、性能參數(shù)的丈量方法 1. 1.極性標志極性標志 按規(guī)定饋給揚聲器以瞬時直流電按規(guī)定饋給揚聲器以瞬時直流電壓，引起膜片向揚聲器前方運動時壓，引起膜片向揚聲器前方運動時，與電壓

27、正級相銜接的輸入端為揚，與電壓正級相銜接的輸入端為揚聲器正極，用紅色或符號聲器正極，用紅色或符號“+ +表示表示。+-電池+-+-+-萬用表直流微安或毫安萬用表直流微安或毫安擋擋ok極性檢測儀極性檢測儀+-+-2.2.純音檢聽純音檢聽 饋給揚聲器正弦信號的點電功率為二分饋給揚聲器正弦信號的點電功率為二分之一，額定噪聲功率普通在之一，額定噪聲功率普通在0.3m0.3m處檢聽，在處檢聽，在此間隔內(nèi)無反射物，揚聲器單元不另加聲負此間隔內(nèi)無反射物，揚聲器單元不另加聲負載。載。 聲頻信號發(fā)生器聲頻信號發(fā)生器功率放大器功率放大器有效值電壓表有效值電壓表注：注： 1全頻帶及低頻揚聲器，應從共全頻帶及低頻揚聲

28、器，應從共振頻率允許偏向下限開場向高頻掃頻振頻率允許偏向下限開場向高頻掃頻。 2中頻、高頻揚聲器，應從分中頻、高頻揚聲器，應從分頻點頻率開場向高頻掃頻。頻點頻率開場向高頻掃頻。 3高頻揚聲器，可以在產(chǎn)品規(guī)高頻揚聲器，可以在產(chǎn)品規(guī)范現(xiàn)定的聲負載上進展。范現(xiàn)定的聲負載上進展。 4為便于檢查渣滓聲碰圈聲和為便于檢查渣滓聲碰圈聲和機械聲，在共振頻率機械聲，在共振頻率f0 附近必需檢附近必需檢聽，但可以規(guī)定較低的信號電壓。聽，但可以規(guī)定較低的信號電壓。 5以上各項都必需服從客戶要以上各項都必需服從客戶要求，必要時可與客戶協(xié)商。求，必要時可與客戶協(xié)商。3.阻抗及其派生特性阻抗及其派生特性 1額定阻抗額定阻

29、抗聲頻信號發(fā)生器聲頻信號發(fā)生器K有效值電壓表有效值電壓表RSRK 這是恒流法，丈量所運用這是恒流法，丈量所運用的電壓值或電流值應足夠準，的電壓值或電流值應足夠準，應堅持揚聲器任務在線性形狀應堅持揚聲器任務在線性形狀。RS=3-10RKf0ZRef額定阻抗曲線額定阻抗曲線普通紙盆揚聲器，根據(jù)直徑大小分別規(guī)定為普通紙盆揚聲器，根據(jù)直徑大小分別規(guī)定為1000、400、200Hz2總質(zhì)量因數(shù)總質(zhì)量因數(shù)Qt 質(zhì)量因數(shù)質(zhì)量因數(shù)Qt可以由揚聲器的阻抗曲線來確定，并可以由揚聲器的阻抗曲線來確定，并按下式計算。按下式計算。1rrrfffr1t2121201200QZfZ maxr1Ref1f0 f3ReV1-在

30、頻率在頻率f1.f2處阻抗處阻抗Z 1、Z 2對對Re之比，上式之比，上式中中r0/f0處阻抗極大值處阻抗極大值z max對揚聲器直流阻對揚聲器直流阻Re之比之比。f1和和f2在在f0附近對稱的兩個頻率點，在兩處的阻抗附近對稱的兩個頻率點，在兩處的阻抗值相等，其值為值相等，其值為r1、Re 。當當r1 = 和和f0可用可用 替代時，由于阻抗曲線的替代時，由于阻抗曲線的對稱而產(chǎn)生對稱而產(chǎn)生Qt的計算誤差減至最小于是的計算誤差減至最小于是Qt的計算公的計算公式可以簡化為：式可以簡化為：0r21ff021120rffffftQ3等效空氣容積等效空氣容積Vas 塞板把揚聲器單元安裝在不具有襯把揚聲器單

31、元安裝在不具有襯里的結(jié)識的實驗箱里，箱子應有一里的結(jié)識的實驗箱里，箱子應有一個簡單的開口，可用用塞板塞死，個簡單的開口，可用用塞板塞死，使箱子成為封得很好的閉箱。使箱子成為封得很好的閉箱。把箱子的開口封鎖，測出系統(tǒng)把箱子的開口封鎖，測出系統(tǒng)的的f0 。把箱體開口翻開，測出把箱體開口翻開，測出fL、fB、fH三個頻率值。三個頻率值。fB fLfH Zf系統(tǒng)真正的共振頻率202H2Lf-fffBO由此可以算出揚聲器單元安裝在無限大障板上的共由此可以算出揚聲器單元安裝在無限大障板上的共振頻率振頻率fro可用下式得出：可用下式得出：BOHLf /fffro揚聲器順性的等效空氣容積揚聲器順性的等效空氣容

32、積1ff2ro0basVV式中式中V b為測試箱的內(nèi)部靜容積。為測試箱的內(nèi)部靜容積。4.輸入電壓輸入電壓1短期最大輸入電壓：短期最大輸入電壓：粉紅噪聲發(fā)粉紅噪聲發(fā)生器生器模擬節(jié)目信模擬節(jié)目信號濾波器號濾波器限幅器限幅器帶通濾帶通濾波器波器功率放功率放大器大器揚聲器揚聲器有效值有效值電壓表電壓表門電路門電路通通1s停停60sf能量器能量器信號信號f 2長期最大輸入電壓長期最大輸入電壓 同上但們電路的特性為通同上但們電路的特性為通1min，停，停2min3額定噪聲電壓額定噪聲電壓按以下線路銜接按以下線路銜接粉紅噪聲發(fā)粉紅噪聲發(fā)生器生器模擬節(jié)目信模擬節(jié)目信號濾波器號濾波器限幅器限幅器帶通濾帶通濾波器

33、波器功率放功率放大器大器有效值有效值電壓表電壓表門電路門電路通通1s停停60s揚聲器揚聲器揚聲器應放在不小于揚聲器應放在不小于8m3的房間中。的房間中。功率放大器的頻響不差于功率放大器的頻響不差于20-20KHz0.5dB。功率放大器的輸出阻抗不大于揚聲器額定阻抗的功率放大器的輸出阻抗不大于揚聲器額定阻抗的 1/3，并能提供兩倍于額定噪聲電壓的信號，諧波失，并能提供兩倍于額定噪聲電壓的信號，諧波失真不大于真不大于10%。揚聲器能延續(xù)任務揚聲器能延續(xù)任務100h，也可用，也可用1.2倍或倍或1.5倍的噪聲功率實驗倍的噪聲功率實驗48h或或24h有爭議時應以有爭議時應以100h為準。為準。5.輸入

34、電功率輸入電功率1短期最大功率短期最大功率2長期最大功率長期最大功率 3額定噪聲功率與額定噪聲電壓對應的電功率。額定噪聲功率與額定噪聲電壓對應的電功率。與短期、長期最大輸入電壓對應的電功率與短期、長期最大輸入電壓對應的電功率6.共振頻率共振頻率1通常采用恒壓法通常采用恒壓法 如以下圖銜接如以下圖銜接聲頻信號發(fā)聲頻信號發(fā)生器生器Rs有效值電壓有效值電壓表表Rs為為1/5-1/10的揚聲器額的揚聲器額定阻抗。定阻抗。2丈量時揚聲器輻射面前方丈量時揚聲器輻射面前方0.3m內(nèi)應無反射物，掃描頻內(nèi)應無反射物，掃描頻率當電壓表知識第一個極小值時，此時對應的頻率即為揚率當電壓表知識第一個極小值時，此時對應的

35、頻率即為揚聲器的共振頻率。聲器的共振頻率。4丈量時揚聲器的輸入電壓用以下公式確定丈量時揚聲器的輸入電壓用以下公式確定當當1W額定噪聲功率額定噪聲功率pen10W時時ZUpen1 . 0當當1W額定噪聲功率額定噪聲功率pen1W時時ZU1 . 0當當1W額定噪聲功率額定噪聲功率pen1W時時ZU 其中其中 Z 為為揚聲揚聲器的器的額定額定阻抗阻抗7.自在場和半空間自在場條件下的聲壓自在場和半空間自在場條件下的聲壓1指定頻帶內(nèi)聲壓指定頻帶內(nèi)聲壓粉紅噪聲發(fā)粉紅噪聲發(fā)生器生器模擬節(jié)目信模擬節(jié)目信號濾波器號濾波器功率放功率放大器大器丈量放丈量放大器大器自在空間自在空間有效值有效值電壓表電壓表 把規(guī)定電壓

36、把規(guī)定電壓Vp和規(guī)定帶寬的粉紅噪聲信號饋給揚聲和規(guī)定帶寬的粉紅噪聲信號饋給揚聲器，在規(guī)定的間隔丈量聲壓器，在規(guī)定的間隔丈量聲壓Pr。 丈量條件應在結(jié)果中丈量條件應在結(jié)果中2/1以闡明。以闡明。2指定頻帶內(nèi)的聲壓級指定頻帶內(nèi)的聲壓級PrPoL r =20lg 3指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度 規(guī)定的輸入電壓規(guī)定的輸入電壓Up為為1W呼應的電壓，數(shù)值上呼應的電壓，數(shù)值上與與 相等丈量間隔為相等丈量間隔為1m。4指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級 同同25指定頻帶內(nèi)平均聲壓指定頻帶內(nèi)平均聲壓RnprPm=式中：式中：Pr指定頻率內(nèi)的聲壓。指定頻率內(nèi)的聲壓。 n 指定頻率內(nèi)指定

37、頻率內(nèi)1/3oct的數(shù)目。的數(shù)目。6指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級 同同28.自在場和半空間自在場條件下的呼應自在場和半空間自在場條件下的呼應1頻率呼應頻率呼應 把揚聲器置于正常丈量條件下的自在場或半空間自把揚聲器置于正常丈量條件下的自在場或半空間自在場環(huán)境中。在場環(huán)境中。 饋給揚聲器恒定電壓的頻帶噪聲信號或正弦信號。饋給揚聲器恒定電壓的頻帶噪聲信號或正弦信號。 丈量至少因覆蓋揚聲器的有效頻率范圍，用頻帶噪丈量至少因覆蓋揚聲器的有效頻率范圍，用頻帶噪聲的丈量可以用以下兩種方法中的一種來完成。聲的丈量可以用以下兩種方法中的一種來完成。粉紅噪聲發(fā)粉紅噪聲發(fā)生器生器1/3oct錄波錄波

38、器器功率放功率放大器大器粉紅噪聲發(fā)粉紅噪聲發(fā)生器生器功率放大器功率放大器1/3oct錄波器錄波器丈量放丈量放大器大器結(jié)果以聲壓結(jié)果以聲壓-頻率曲線來表示，其條件應注明。頻率曲線來表示，其條件應注明。2有效頻率范圍有效頻率范圍 在用正弦信號測得的頻率呼應曲線上，在靈敏度在用正弦信號測得的頻率呼應曲線上，在靈敏度值最大的區(qū)域內(nèi)取一個倍頻程帶寬，在其中按值最大的區(qū)域內(nèi)取一個倍頻程帶寬，在其中按1/3oct取取4個點計算其聲壓級的算術(shù)平均值，下降個點計算其聲壓級的算術(shù)平均值，下降10dB劃一條劃一條程度線，它與頻率呼應曲線高低兩端的交點即程度線，它與頻率呼應曲線高低兩端的交點即f2和和f1所對應的頻率

39、范圍，即為有效頻率范圍對紙盆揚所對應的頻率范圍，即為有效頻率范圍對紙盆揚聲器，通常用聲器，通常用f0作為下限頻率但對于各值為頻帶音質(zhì)作為下限頻率但對于各值為頻帶音質(zhì)小于小于1/9oct的部分不計算在內(nèi)。的部分不計算在內(nèi)。1/9oct10f1f0f2fdB聲聲壓壓級級 如靈敏度較高段為如靈敏度較高段為1k-2kHz，那么應取以下，那么應取以下4個頻個頻率點計算平均值：率點計算平均值：1k、1.25k、1.6k、2k。8. 指向特性指向特性 1揚聲器置于正常丈量條件下的自在場環(huán)揚聲器置于正常丈量條件下的自在場環(huán)境內(nèi)。境內(nèi)。 2丈量揚聲器置于包含參數(shù)軸的平面內(nèi)，丈量揚聲器置于包含參數(shù)軸的平面內(nèi)，距參

40、數(shù)點規(guī)定間隔。距參數(shù)點規(guī)定間隔。 3運用能延續(xù)改動角度的轉(zhuǎn)角運用能延續(xù)改動角度的轉(zhuǎn)角 ，在額定頻率范圍內(nèi)測得的指定頻率或頻帶的，在額定頻率范圍內(nèi)測得的指定頻率或頻帶的極坐標呼應曲線族，最好選擇極坐標呼應曲線族，最好選擇1/3oct或或1/1oct的頻率，但至少應包括的頻率，但至少應包括500、1000、2000、4000、8000Hz。聲頻信號發(fā)聲頻信號發(fā)生器生器功率放大器功率放大器丈量放丈量放大器大器自在空間自在空間有效值有效值電壓表電壓表轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺丈量放丈量放大器大器2指向性頻響曲線指向性頻響曲線 在偏離參數(shù)軸不同角度的條件下，用丈量頻率呼應的方在偏離參數(shù)軸不同角度的條件下，用丈量頻率呼應的

41、方法進展丈量，丈量結(jié)果為一個以角度為參變量的聲壓法進展丈量，丈量結(jié)果為一個以角度為參變量的聲壓-頻率頻率曲線族。曲線族。3輻射角輻射角 輻射角由指向性圖形中導出。輻射角由指向性圖形中導出。 如揚聲器式系統(tǒng)不是以參數(shù)軸對稱的橢圓型如揚聲器式系統(tǒng)不是以參數(shù)軸對稱的橢圓型揚聲器那么應給出兩個相互垂直平面內(nèi)的結(jié)果。揚聲器那么應給出兩個相互垂直平面內(nèi)的結(jié)果。0045090001800225027003150-10-20如下圖，以如下圖，以-10dB為要求輻為要求輻射角為射角為300.即即6004指向性指數(shù)指向性指數(shù) 指向數(shù)指數(shù)指向數(shù)指數(shù)D：可由下述方法決議。：可由下述方法決議。 按自在場條件，在按自在場

42、條件，在1m處聽得聲壓級處聽得聲壓級Lax。 按分散場條件下測得的聲壓級按分散場條件下測得的聲壓級LP。 在兩個丈量中揚聲器均饋以一樣的濾波的粉在兩個丈量中揚聲器均饋以一樣的濾波的粉 紅噪聲聲壓。紅噪聲聲壓。 指向性指數(shù)由下式確定指向性指數(shù)由下式確定 D=Lax-Lp+10lgT/T0-10lgV/V0+25dB 式中：式中： T 混響室的混響時間以混響室的混響時間以S為單位。為單位。 T0 參數(shù)混響時間參數(shù)混響時間1s。 V 混響時間容積，以混響時間容積，以m3為單位。為單位。 V0 參數(shù)容積參數(shù)容積1m3 。9.振幅非線性振幅非線性正弦信號掃描法正弦信號掃描法聲頻信號發(fā)聲頻信號發(fā)生器生器功

43、率放大器功率放大器1/3oct頻率頻率分析器分析器自在場自在場有效值有效值電壓表電壓表電平記錄電平記錄儀儀9.振幅非線性振幅非線性正弦信號掃描點測法正弦信號掃描點測法聲頻信號發(fā)聲頻信號發(fā)生器生器功率放大器功率放大器丈量放大丈量放大器器自在場自在場有效值有效值電壓表電壓表示波器示波器失真丈失真丈量儀量儀1總諧波失真總諧波失真 饋給揚聲器正弦電壓，其頻率遞增到饋給揚聲器正弦電壓，其頻率遞增到500Hz，其輸，其輸入電壓應盡能夠與估計運用情況相對應，但不應超越額定入電壓應盡能夠與估計運用情況相對應，但不應超越額定正弦電壓。正弦電壓。 丈量包括基頻在內(nèi)的總聲壓丈量包括基頻在內(nèi)的總聲壓Pt。 丈量各諧波

44、成分的聲壓丈量各諧波成分的聲壓Pnf。 總諧波失真可由下式確定?？傊C波失真可由下式確定。%100ppppdt2nf2f322ft 以以%計：計：以以dB計：計：100dtlg20dtL丈量結(jié)果做為基頻的函數(shù)表示成曲線，運用掃頻丈量結(jié)果做為基頻的函數(shù)表示成曲線，運用掃頻器時，失真值以器時，失真值以dB表示，用點測法時以表示，用點測法時以“%表示，表示，不論何種方法，都應注明丈量條件。不論何種方法，都應注明丈量條件。 如如10%的失真值以的失真值以dB計為計為-20dB -10dB失真值以失真值以“%計為計為3.16%2n次諧波失真次諧波失真n=2或或n=3 方法根本同上方法根本同上 二次諧波失真

45、由下式確定。二次諧波失真由下式確定。%100ppdtf22以以%計：計：以以dB計：計：100d2lg20d2L%100ppdtf33以以%計：計：以以dB計：計：100d3lg20d3L三次諧波失真由下式確定。三次諧波失真由下式確定。3特性諧波失真特性諧波失真粉紅噪聲發(fā)粉紅噪聲發(fā)生器生器功率放大器功率放大器1/3oct頻率頻率分析器分析器自在場自在場有效值有效值電壓表電壓表電平記錄電平記錄儀儀1/3oct濾波濾波器器 丈量方法根本同丈量方法根本同1，只是饋給揚聲器的電信號為，只是饋給揚聲器的電信號為1/3oct帶寬的粉紅噪聲信號。帶寬的粉紅噪聲信號。4總噪聲失真總噪聲失真 丈量方法同丈量方法

46、同1，只是把正弦信號輸入改用，只是把正弦信號輸入改用1/3oct的粉紅噪聲信號來替代。的粉紅噪聲信號來替代。5n次噪聲失真次噪聲失真n=2或或n=3 丈量方法同丈量方法同2，只是把正弦信號輸入改用，只是把正弦信號輸入改用1/3oct的粉紅噪聲信號。的粉紅噪聲信號。6特性噪聲失真特性噪聲失真 丈量方法同丈量方法同3，只是把正弦信號輸入改用，只是把正弦信號輸入改用1/3oct的粉紅噪聲信號。的粉紅噪聲信號。10.漏磁場雜散磁場漏磁場雜散磁場1揚聲器漏磁場的丈量，包括圖中標明的那些點，如揚聲器漏磁場的丈量，包括圖中標明的那些點，如無其它理由，丈量間隔正、反軸向為無其它理由，丈量間隔正、反軸向為80m

47、m，450方向方向和其他方向為和其他方向為60mm，如客戶另有要求，必需丈量之后，如客戶另有要求，必需丈量之后滿足其要求。滿足其要求。圖圖 6注：注：p點為漏磁丈量點。箭頭方向為探測器的丈量點為漏磁丈量點。箭頭方向為探測器的丈量方向。方向。ab圖圖 7cd圖圖 7ef圖圖 7注：圖中注：圖中a、b、c尺寸由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定，尺寸由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定，D為丈量間隔，單為丈量間隔，單位：位：mm。圖圖 8三三 附件附件1. 規(guī)范障板規(guī)范障板IEC2851尺寸：尺寸：16500mm.由高內(nèi)阻尼的硬木制成。由高內(nèi)阻尼的硬木制成。d300d2對于外徑大于對于外徑大于50mm圖圖9的圖形揚聲器的圖形揚聲器d=1mm

48、。 對于外徑小于等于對于外徑小于等于100mm的圖形揚聲器和短軸小于等的圖形揚聲器和短軸小于等 于于100mm d=5mm。 對于外徑尺寸大于對于外徑尺寸大于100mm的圖形揚聲器和短軸大于的圖形揚聲器和短軸大于100mm非圓形揚聲器非圓形揚聲器d=10mm。 否那么高頻呼應將有很大誤差，由于輻射方向構(gòu)成否那么高頻呼應將有很大誤差，由于輻射方向構(gòu)成一個管狀腔室。一個管狀腔室。2. 白噪聲和粉紅噪聲白噪聲和粉紅噪聲white noise 、pint noise噪聲信號普通分為白噪聲和粉紅噪聲兩種，其定義如下：噪聲信號普通分為白噪聲和粉紅噪聲兩種，其定義如下：白噪聲白噪聲 - 指頻譜延續(xù)而均勻的噪

49、聲，在很寬頻率范指頻譜延續(xù)而均勻的噪聲，在很寬頻率范 內(nèi)內(nèi) 用固定帶寬丈量時，在線性頻率坐標系中，用固定帶寬丈量時，在線性頻率坐標系中， 其能量分布是均勻的，在對數(shù)頻率坐標系中其能量分布是均勻的，在對數(shù)頻率坐標系中 其能量分布每倍頻程上升其能量分布每倍頻程上升3dB。粉紅噪聲粉紅噪聲-指頻譜延續(xù)而均勻下降的噪聲，在很寬頻率指頻譜延續(xù)而均勻下降的噪聲，在很寬頻率 范圍內(nèi)，用固定帶寬丈量時，在線性頻率坐范圍內(nèi)，用固定帶寬丈量時，在線性頻率坐 標系中，其能量分布延續(xù)均勻下降，在對數(shù)標系中，其能量分布延續(xù)均勻下降，在對數(shù) 頻率坐標系中，其能量分布是均勻的。頻率坐標系中，其能量分布是均勻的。502010

50、02002000f能能量量dB3dB白噪聲白噪聲50201002002000f能能量量dB粉紅噪聲粉紅噪聲3.電聲丈量中為什么運用對數(shù)坐標電聲丈量中為什么運用對數(shù)坐標 在電聲丈量的各種頻響曲線中，橫坐標普通為頻在電聲丈量的各種頻響曲線中，橫坐標普通為頻率，都運用對數(shù)坐標，縱坐標分為電壓、聲壓、能量率，都運用對數(shù)坐標，縱坐標分為電壓、聲壓、能量、功率也都運用以、功率也都運用以dB表示的對數(shù)坐標。表示的對數(shù)坐標。 其緣由：其緣由：1每倍頻程相當于以個八度音調(diào)每倍頻程相當于以個八度音調(diào) 2人耳對聲音大小最小的分辨率為人耳對聲音大小最小的分辨率為1dB 3人耳對聲音大小的判別，聲音增大一人耳對聲音大小的判別，聲音增大一 倍相當于提高倍相當于提高6dB。4.自在場和分散聲自在場和分散聲1自在場條件