T-CAIACN 012-2024 車載音頻 乘用車擴聲系統(tǒng)性能客觀測試方法

團體標準T/CAIACN012—2024車載音頻乘用車擴聲系統(tǒng)性能客觀測試方法Vehicleaudio—Objectivetestmethodsforsoundreinforcementsystemperformanceofpassengercar III 1 1 1 3 3 3 3 4 5 5 5 5 6 6 7 7 7 8 9 9 10 11 12本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定——第1部分：車載音頻揚聲器性能要求及測中國電子音響行業(yè)協(xié)會（ChinaAudioIndustryAssociation，簡稱CAIA）自1983年成立以來就以“服務企業(yè)，獻策政府”為宗旨。是我國最早成立的跨地區(qū)、跨部門、跨系統(tǒng)，具有社團法人資格的全國性社會團體（國家一級行業(yè)協(xié)會）。組織開展電子音響領域國際、國內標準化活動，制定中國電子音響行業(yè)協(xié)會團體標準（以下簡稱：中音協(xié)團標滿足行業(yè)需要，推動行業(yè)標準化工作，是中國電子音響行業(yè)協(xié)會的重要工作。協(xié)會的所有會員，均有權利提出制、修訂中音協(xié)團標的建議并參與有請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利在本標準實施過程中，如發(fā)現需要修改或補充之處，請將意見和有關資料報送中國電子音響行業(yè)本文件核心起草單位：中國第一汽車集團有限公司研發(fā)總院智能網聯開發(fā)院、華為技術有限公司、上海蔚來汽車有限公司、國光電器股份有限公司、科大訊飛股份有限公司、小米汽車科技有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、浙江極氪汽車研究開發(fā)有限公司、蘇州上聲電子股份有限公司、瑞聲科技控股有限公司、中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、中國計量科學研究院、立訊精密工業(yè)股份有限公司、中國電子技術標準化研究院、深圳東原電子有限公司、狄拉克技術服務（深圳）有限公司、蘇州清聽聲學科技有限公司、北京朗德科技有限公司、海本文件起草單位：比亞迪汽車工業(yè)有限公司、騰訊音樂娛樂科技（深圳）有限公司、星河智聯汽車科技有限公司、珠海市魅族科技有限公司、四川湖山電器股份有限公司、惠州迪芬尼聲學科技股份有限公司、深圳市冠旭電子股份有限公司、瀛通通訊股份有限公司、昆山海菲曼科技集團股份有限公司、漢桑（南京）科技股份有限公司、廣東天譜科技集團有限公司、朝陽聚聲泰（信豐）科技有限公司、杭州兆華電子股份有限公司、中山市悅辰電子實業(yè)有限公司、北京聲智科技有限公司、北京第七九七音響股份有限公司、深圳市愛普泰科電子有限公司、杭州艾力特數字科技有限公司、友笙（蘇州）聲學科技有限公司、北京瑞森新譜科技股份有限公司、蘇州愛情之音科技有限公司、深圳市美格信測控技術有限公司、天津博頓電子有限公司、浙江傳媒學院、曲阜天博汽車電器有限公司、惠州沃?？萍加邢薰?、深圳瑞利智能創(chuàng)新科技有限公司、吉咖智能機器人有限公司、石家莊康利達電子有本文件核心起草人：柴國強、馬桂林、鄭紅麗、曾桂華、周錚、王璐、謝守華、劉俊峰、朱守經、朱曉鵬、楊春洪、丁曉峰、廖愛文、田喆、李沛然、牛鋒、王曦、董桂官、劉斌、葉濤、匡正、虞安波、戴旭昶、李瑞峰、郝欣言、孫麗、吳晟、朱良明、吳偉琨、史曉磊、孫晨瑋、聶俊、高飛、黃坤朋、江波、支洪平、柳燕飛、陸恒良、劉玉偉、張亞奇、趙國祥、王富裕、王賓、張婧穎、唐鵬春、郎元華、閆爽、陳華華、黃招軍、葉超、沐永生、沈躍武、殷惠龍、孫露、李添翼、翁靖、魏昌、張志強、朱博成、衛(wèi)文港、哈海學、由昕亮本文件起草人：于洋、閆震海、張瑩、張家奇、李兵、孫方暉、彭久高、涂長青、邊仿、張鯤鵬、方建軍、郭奕君、李超、伏勝、陳孝良、宋鳴、廖文生、任軍軍、戴璐、劉宇杰、蘇根根、溫文清、張敬祥、溫懷疆、陳東明、劉濤、張洋、王玉龍、王飛、姚赟、肖越、劉澤、于亞慧、孫浩、李富章、張洪超、李茹、冉光偉、劉棨、康懷茂、程暢、劉耘、鄧晨、張成能、張勇、黃衡、錢兵、王海俊、張家興、劉曉彤、肖鵬、王小敏、黃暉、楊永強、莊慶輝、汪濤、沈紫輝、陳偉東、王致榮、羅軼澤、劉海婷、常樂、張亞東、張勝、鄭廣昌、陳旭順、黃鵬璇、2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適GB50800—2012消聲室和半消聲室IEC60318-7:2022電聲學頭和軀干模擬器第7部分：用于近耳聲源測試的頭和軀干模擬器（Electroacoustics-Simulatorsofhumanofsoundsourcesclosetotheear）3術語和定義設計、制造和技術特性上主要用于載運乘客及其隨身行李和/或臨時物品,包括駕駛員座椅在內最總諧波失真totalharmonic注：本文件只考慮傳聲器的工作頻率范圍和系統(tǒng)采樣頻率范圍內可2數字音頻信號電平的單位。0dBFS等于“滿刻度”的數字音頻參考電平，是用于帶有A/D和D/A轉換器的數字音頻設備的一項指標?！皾M刻度”是指轉換器可能達到“數字過載”之前的最大可編碼車內聲場不均勻度in-vehiclesound車內聲場不均勻度特指車內不同位置測得頻率響應的一致性，該參數可以從客觀參數描述汽車內部不同位置的能量分布是否均勻。車內聲場不均勻度通過計算的不同位置頻響曲線標準差大小來表有效頻率范圍effectivefrequ線性動態(tài)范圍lineardyna低失真最大聲壓級lowdistortionmaximumsou音頻擴聲系統(tǒng)THD不超過10%時能達到有效線性動態(tài)范圍effectivelineard獨立音區(qū)隔離度isolationofindependentsoundzone指在車載音頻系統(tǒng)中各獨立音區(qū)之間的音頻信號互相干擾的程度，通過獨立音區(qū)用發(fā)聲器件在專被測設備保持上電狀態(tài)，功放等相關電器部件保持在開啟狀態(tài)，且音頻輸出通道未被降噪等音頻34測試條件4.1.1車窗、輔助裝置、內飾乘用車車廂的開口，如天窗、所有的車窗、進風口及出風口，如有可能都必須關上。輔助裝置，如刮水器、空氣調節(jié)系統(tǒng)、車載電話等，在測試過程中不得工作。如有某一裝置自動工作，則必須將乘用車內飾完整度與乘用車出廠狀態(tài)保持一致。車載音頻擴聲系統(tǒng)工作時，乘用車無結構類、功4.1.2擴聲系統(tǒng)關聯功能信號源解碼及音量設置功能正常，對于支持車載音頻參數自定義的擴聲系統(tǒng)，相關參數設置功能注：信號源格式選擇及解碼方式根據乘用車制造商說明書進行選擇；用于不同車型的對比評價時，信號源和解碼4.1.3車載音頻擴聲系統(tǒng)參數設置車載音頻擴聲系統(tǒng)參數設置項不同制造商定義可能不同，宜b)若無座椅優(yōu)先音效設置，系統(tǒng)參數應可設置為出廠默認狀態(tài)或由測試者決定相關參數值。測4.1.4待測乘用車的聲壓級標定由于車載音頻擴聲系統(tǒng)性能與車內聲壓級相關，應對車內聲壓級進行標定。宜采用附錄A的車載音頻專用測試架，并按照4.4.2放置。宜采用4.5.1規(guī)定的測試專用信號1作為輸入音源，測量并按照4.3.1計算得到20Hz～20kHz的平均聲壓級，進行A計權后得到A計權聲壓級。A計權聲壓級基準值宜為75dB(A)。使用頭和軀干模擬器進行測量需要按照相同的聲壓級標定方法，基準值宜為75dB(A)。若系統(tǒng)在最大音量下測得A計權聲壓級低于基準值，應按照系統(tǒng)可達到的最大音量進行測試，并在測試報告中說明最大音量下的A計權聲壓級。為了解系統(tǒng)性能，也可以在更高聲壓級進行測試，并在測試報4.2測試環(huán)境測試宜在參照GB50080—2012校準、本底噪聲≤30dB(A)的半消聲室中進行。在沒有半消聲室的環(huán)境下，在待測乘用車前后中軸線方向、乘用車中間左右方向連線上，距離乘用車0.5m的位置進行環(huán)境噪聲檢測，車前、車后、車左、車右四個位置平均環(huán)境噪聲聲壓級都4.3測試儀器測試用聲級計或其他等效的測試系統(tǒng)應滿足GB3785規(guī)定的1型聲級計要求。測試時應使用“A”45.8獨立音區(qū)隔離度測試推薦采用符合IEC60318—7的頭和軀干模擬器或ITUP.57的人工耳，使用的頭和軀干模擬器若帶有耳道，則需要在測量過程中，加入逆耳道傳輸函數處理，并在測量結果中進在每次測試的開始和結束，應按照制造商的說明書對測試裝置的聲學性能4.3.1平均聲壓級計算本文件中所有涉及到使用專用測試架和頭和軀干模擬器計算平均聲壓級時，需要對測試設備中多只傳聲器測得的聲壓級進行能量平均以獲得平均聲壓級。針對每一個測量頻點，平均聲壓級計算方式M專用支架——使用專用測試架測得的對應頻點的平均聲壓級；M人工頭——使用頭和軀干模擬器測得的對應頻點的平均聲壓級；m左耳、m右耳——頭和軀干模擬器左耳、右耳測得的對應頻點的聲壓4.4測試位置4.4.1座椅位置測試儀器放置在座椅上，座椅應該調節(jié)到可調節(jié)范圍的中間位置并進行標記，如圖1所示。如座椅靠背可調，則應使其處于垂直位置。在測試過程中，該座椅位置一旦固定，不可改變。前排乘客座椅上下移動最上方上下移動中間位置上下移動最下方前后移動最前方前后移動中間位置前后移動最后方4.4.2測試儀器放置頭和軀干模擬器或車載音頻專用測試架在車內所有座椅的高度、水平位置、離頭枕的距離擺放位置須一致。若無特殊定義，宜選擇車內駕駛員座若采用頭和軀干模擬器，頭和軀干模擬器置于座椅的左右中軸線上，緊靠背椅。若采用車載音頻專用測試架測試，將測試架按圖A.1進行放置。專用傳感器測試架置于座椅的左右中軸線上，調節(jié)測試架高度，使得靠近頭枕側兩支測量傳聲器與頭枕中心處于同一水平高度，距離頭枕水平距離3cm~7cm。4.5測試信號采樣頻率48kHz、采樣深度24bit、雙聲道格式，數字電平-3dBFS粉紅噪聲（峰值因子2，頻率范采樣頻率48kHz、采樣深度24bit、雙聲道格式，數字電平-15dBFS正弦掃頻信號（頻率范圍20Hz～20kHz），每段掃頻時長5s。采樣頻率48kHz、采樣深度24bit、雙聲道格式，數字電平-3dBFS粉紅噪聲（峰值因子2，頻率范），采樣頻率48kHz、采樣深度24bit、雙聲道格式，數字電平-3dBFS粉紅噪聲（峰值因子2，頻率范4.5.5測試專用信號下載網址/news/info/6?nid4.6測試采樣頻率5測試方法5.1有效頻率范圍a)將乘用車置于標準測試條件，測試位置為駕駛員座椅；d)計算500Hz～4kHz頻段內聲壓級算術平均值SPL0。以SPL0為基準，降低10dB得到參考6聲壓級SPL1，在20Hz～500Hz頻段找到聲壓級等于SPL1的低頻截止頻率flow（若20Hz~500Hz頻段的聲壓級均大于SPL1，則flow取20Hz在4kHz～20kHz的頻段找到聲壓級等于SPL1的高頻截止頻率fhigh（若4kHz～20kHz頻段的聲壓級均大于SPL1，則fhigh取20kHz）。有效頻率范圍為[flow,fhigh]。5.2線性動態(tài)范圍a)將乘用車置于標準測試條件，測試位置為駕駛員座椅；c)輸入4.5.2規(guī)定的測試專用信號2；f)通過式（3）依次計算每個中心頻i——輸入測試信號序號，當信號峰值電平為-120dBFS時i=1，峰值電平每增加2dB，i增加1；當信號峰值電平為0dBFS時idi——第i個測試信號峰值電平（單位：dBFs）；fj——20Hz～20kHz，1/12oct第j個中心頻率；Sdi,fj)——測試信號峰值電平di下中心頻率fj處測得的聲壓級。g)當測試信號從-120dBFS逐漸增大，即i從1逐漸增Δiminj-2≤0.4且Δ(imin-1)j-2＞0.4，從而得到線性輸出起始聲壓級S(dimin,fj)；h)當i從imin繼續(xù)增加，出現第一個序號imax，滿足Δimaxj≤3且Δ(imax+1)j＞3時，得到線性輸出上限聲壓級S(dimax,fj)；i)起始聲壓級和上限聲壓級之間范圍為fj的線性動態(tài)范圍（4S(dimin,fj),S(dimax,fj)……(4)5.3低失真最大聲壓級a)將乘用車置于標準測試條件，測試位置為駕駛員座椅；c)輸入4.5.2規(guī)定的測試專用信號2；Sdi,fj)以及總諧波失真THD(di,fj)，其中：i——測試信號序di——第i個測試信號峰值電平（單位：dBFsfj——20Hz～20kHz，1/12oct第j個中心頻率；ijSd,f)——測試信號峰值電平di下中心頻率fjijdi,fj)——測試信號峰值電平di，中心頻率fj對應的總諧波失真；e)當i從1逐漸增加，找到第一個序號iTHD，滿足THD(diTHD,fj)≤10%且THD(diTHD+2,fj)>10%，從而得到低失真最大聲壓級S(diTHD,fj)。5.4有效線性動態(tài)范圍若S(diTHD,fj)≥S(dimax,fj)，若S(diTHD,fj)<S(dimax,fj)，則有效線性動態(tài)范圍為：S(dimin,fj),S(diTHD,fj)。a)將乘用車置于標準測試條件，測試位置為駕駛員座椅；a)將乘用車置于標準測試條件，宜在主駕座椅進行測量，測量其他位置需b)輸入4.5.2規(guī)定的測試專用信號2；c)測量頻率響應。通過式（5）計算每個測量傳聲器的總諧波失真。當采用人頭模擬器測量系統(tǒng)測量時，左右耳分別測得總諧波失真取算數平均作為最終的總諧波失真；當采用車載音頻專用測試架，6支傳聲器測得總諧波失真取算8H——根據測試采樣頻率而確定的最大可測諧波個數。如48kHz采樣頻率，基頻為4kHz，H5.7車內聲場不均勻度5.7.1平均聲場不均勻度a)將乘用車置于標準測試條件，具體測試位置由測試者指定并在結果中注明，宜包含前兩排座j——第j個倍頻程；Lij——第i個位置，第j個倍頻程聲壓級； Lj——所有測試位置第j個倍頻程聲壓級算術平均值。a)將乘用車置于標準測試條件，測試位置應包括所有座椅和最佳聽音位，其中最佳聽音位由制d)通過式（7計算其他測試位置與最佳聽音位之間標準差得到基于最佳聽音位平均聲場不均9mn2ΣLn2ΣL-Lijj0nj=1i——第i個測試位置；j——第j個倍頻程頻點；Lij——第i個位置，第j個倍頻程頻率點聲壓級；Lj0——最佳聽音位第j個倍頻程頻點聲壓級。5.8獨立音區(qū)隔離度獨立音區(qū)的測試位置需要結合實車情況確定。若駕駛員座椅支持獨立音區(qū)功能，可測試駕駛員座椅與其他乘員艙內座椅的隔離度。若后排座椅支持獨立音區(qū)則可測試前排座椅與后排座椅的隔離度。