揚(yáng)聲器基礎(chǔ)講座之一

----揚(yáng)聲器主要性能及測試方法講解天津洪波電子有限公司

2008年9月?lián)P聲器基礎(chǔ)講座之一

1前言

本講座是針對國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9396-1996《揚(yáng)聲器主要性能測試方法》的技術(shù)講解，可作為初步涉足揚(yáng)聲器設(shè)計的同志的學(xué)習(xí)資料，也可作為有一定經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計人員參考。講座分叁部分：1）揚(yáng)聲器的主要性能介紹；2）揚(yáng)聲器的主要性能的測試條件和方法；3）附件。編者前言2一、揚(yáng)聲器的主要性能介紹1.類別描述：1）揚(yáng)聲器驅(qū)動單元#換能原理如：電動式、電磁式、壓電式、靜電式等。目前最常用的是電動式。#類型如號筒式，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。2）揚(yáng)聲器系統(tǒng)可分為揚(yáng)聲器單元數(shù)量、類型和聲負(fù)載，如閉箱式、倒相式、柱狀或線狀等。一、揚(yáng)聲器的主要性能介紹1.類別描述：32.極性標(biāo)志：

1）特性解釋：是指在揚(yáng)聲器輸入端饋入信號時，揚(yáng)聲器膜片產(chǎn)生運(yùn)動的方向與輸入端所加信號極性之間關(guān)系的標(biāo)志。2）實(shí)用價值：極性對使用單個揚(yáng)聲器的場合沒有什么意義，但對使用多只揚(yáng)聲器的系統(tǒng)或場合，尤其對立體聲、多聲道放聲有致命影響。

2.極性標(biāo)志：4音箱參考面一般為折環(huán)所在平面。號筒揚(yáng)聲器參考面一般為號筒口所在平面。紙盆揚(yáng)聲器參考面一般為音箱、揚(yáng)聲器的安裝面板表面。線狀揚(yáng)聲器參考面一般由制造廠規(guī)定提供。號筒揚(yáng)聲器3.參考面、參考點(diǎn)和參考軸：

這些都是由制造廠規(guī)定，而不是測得的，但原則上也都遵循一定的原則。1）參考面：

是一個位置與揚(yáng)聲器驅(qū)動單元或揚(yáng)聲器箱的某些特性有關(guān)的平面。它確定參考點(diǎn)和參考點(diǎn)的位置和參考軸的方向。號筒揚(yáng)聲器音箱參考面一般為折環(huán)所在平面。號筒揚(yáng)聲器參考面一般為號筒口所5

2）參考點(diǎn)：

是參考軸與參考面相交的點(diǎn)，由制造廠規(guī)定如是對稱結(jié)構(gòu)，參考點(diǎn)通常是幾何對稱點(diǎn)。

如是非對稱結(jié)構(gòu)，參考點(diǎn)多數(shù)為高頻揚(yáng)聲器的參數(shù)考點(diǎn)或中高頻揚(yáng)聲器的中心點(diǎn)

如圓形為園心矩形和橢圓為中心如多揚(yáng)聲器音響高頻低頻高頻低頻中頻2）參考點(diǎn)：如圓形為園心矩形和橢圓為中心如多揚(yáng)63）參考軸：

是一條通過參考點(diǎn)并以一定方向通過參考面的直線，通常垂直于參考面，由制造廠規(guī)定。如一般紙盆揚(yáng)聲器號筒揚(yáng)聲器多聲道揚(yáng)聲器4）測量軸：

為參考點(diǎn)與測量傳聲器之間的聯(lián)系線：測量點(diǎn)的方位由它與參考軸之間的夾角確定。300測量軸參考軸測量一般性能時，夾角為0，如測量揚(yáng)聲器的指向性時，夾角根據(jù)需要變化3）參考軸：

是一條通過參考點(diǎn)并以一定74.純音檢聽：1）特性解釋：

在額定頻率范圍內(nèi)，饋給揚(yáng)聲器規(guī)定電壓的正弦信號檢查揚(yáng)聲器的裝配質(zhì)量。2）測量方法：

揚(yáng)聲器單元檢聽，饋給揚(yáng)聲器正弦信號的電功率為1/2額定噪聲功率，一般在0.3M處檢聽，在此距離內(nèi)應(yīng)無反射物，揚(yáng)聲器單元不另加負(fù)載。注：①全頻帶及低頻揚(yáng)聲器檢聽時，應(yīng)以共振頻率允許偏差下限開始向高頻掃描；如F0標(biāo)準(zhǔn)為150±20Hz，那么起始頻率應(yīng)為130Hz。

4.純音檢聽：8注：②中頻、高頻揚(yáng)聲器檢聽時，應(yīng)從分頻點(diǎn)頻率開始向高頻掃頻。uf低頻中頻高頻fe1fe2分頻頻率注：②中頻、高頻揚(yáng)聲器檢聽時，應(yīng)從分頻點(diǎn)頻率開始向高頻掃頻。9注：③高順性揚(yáng)聲器檢聽時，可以在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的聲負(fù)載上進(jìn)行，應(yīng)以共振頻率允許偏差下限開始向高頻掃頻。注：④在便于檢查垃圾聲、碰圈聲和機(jī)振聲，在共振頻率f0時近必須檢聽，但可以規(guī)定饋給揚(yáng)聲器較低的電壓。注：⑤根據(jù)多年來了解的的實(shí)際，揚(yáng)聲器純音檢聽條件，主要由客戶來規(guī)定，由于外行一般越嚴(yán)越好，一般是輸入全功率或1.2-1.5倍額定功率，全頻帶掃頻，不允許使用聲負(fù)載。注：③高順性揚(yáng)聲器檢聽時，可以在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的聲負(fù)載上進(jìn)行，103）揚(yáng)聲器系統(tǒng)檢聽：

饋給揚(yáng)聲器系統(tǒng)的正弦信號電壓及檢聽距離由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢聽時由系統(tǒng)的下限頻率開始向高頻掃頻，衰減器置于頻率響的平直位置或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定位置。

注：揚(yáng)聲器系統(tǒng)一般由低、中、高頻揚(yáng)聲器組成，根據(jù)國標(biāo)《模擬節(jié)目信號》的內(nèi)容，中頻揚(yáng)聲器的額定功率一般設(shè)計為低頻額定功率的1/2，高頻揚(yáng)聲器的額定功率一般設(shè)計為低頻額定功率的1/4，所以在系統(tǒng)的純音檢聽時應(yīng)考慮之。

模擬節(jié)目信號的頻譜如右：

1251.6kFHzdB功率級3）揚(yáng)聲器系統(tǒng)檢聽：1251.6kFHzdB功率級115.阻抗和它的派生特性：

1）額定阻抗

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，用它來替代揚(yáng)聲器；是指阻抗曲線上緊跟在第一個極大值后面的極小值。

注：一般紙盆揚(yáng)聲器的額定阻抗是音圈直流阻的1.2-1.4倍具體倍數(shù)由揚(yáng)聲器的口徑和此題的大小決定。2）阻抗曲線

特性解釋：把阻抗數(shù)值表示為頻率的函數(shù)

紙盆揚(yáng)聲器的典型阻抗曲線f0測量點(diǎn)ZΩRef號筒揚(yáng)聲器典型阻抗曲線f0ZΩfHz測量點(diǎn)5.阻抗和它的派生特性：紙盆揚(yáng)聲器的典型阻抗曲線f0測量點(diǎn)Z12

3）總品質(zhì)因數(shù)Qt

特性解釋：在共振頻率點(diǎn)的慢性抗（彈性抗）部分與電阻的比值即：或

（式中m為揚(yáng)聲器振動系統(tǒng)的等效質(zhì)量，c為揚(yáng)聲器振動系統(tǒng)的等效順性）

注1：上述定義的總品質(zhì)因數(shù)僅適用于電動式揚(yáng)聲器驅(qū)動單元及閉箱系統(tǒng)。

注2：Qt、c和共振頻率f0

一起足以確定揚(yáng)聲器的低頻特性。3）總品質(zhì)因數(shù)Qt或（式中m為揚(yáng)聲器136.等效空氣容和Vas

特性解釋：是指在封閉在剛性容器中空氣的聲順與揚(yáng)聲器單元的聲順相等時體積。注:聲順

力位移Fδ7.輸入電壓1）短期輸入電壓：

特性解釋：揚(yáng)聲器單元或系統(tǒng)能承受持續(xù)時間為1秒，間隔為60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。2）長期最大輸入電壓：

特性解釋：揚(yáng)聲器單元或系統(tǒng)能承受持續(xù)時間為1分鐘，間隔為2分鐘重復(fù)10次的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大信號電壓。6.等效空氣容和Vas力位移Fδ7.輸入電壓143）額定正弦電壓

特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚(yáng)聲器以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機(jī)械損壞的持續(xù)信號電壓，該電壓為在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)，使用正弦信號測量時電壓的極限值，如無特殊規(guī)定，持續(xù)時間應(yīng)為1小時。

注1：該電壓值是頻率的函數(shù)。

注2：該電壓值與揚(yáng)聲器的安裝方式有關(guān)。4）額定噪聲電壓：

特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚(yáng)聲器以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機(jī)械損傷的信號電壓。

3）額定正弦電壓158.輸入電功率

1）短期最大功率

特性解釋：與短期最大輸入電壓對應(yīng)的電功率，其定為其中Um

是短期最大輸入電壓，R是額定阻抗。2）長期最大功率

特性解釋：與長期最大輸入電壓對應(yīng)的電功率。3）額定正弦功率

特性解釋：與額定正弦電壓對應(yīng)的電功率。4）額定噪聲功率

特性解釋：與額定噪聲電壓對應(yīng)的電功率。9.頻率特性1）額定頻率范圍

特性解釋：由制造廠規(guī)定的揚(yáng)聲器的頻率范圍。

8.輸入電功率162）共振頻率

特性解釋：a：在揚(yáng)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。b：閉箱揚(yáng)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，出現(xiàn)第一個極大值時的頻率。f0Za：Reff0Zfb：2）共振頻率f0Za：Reff0Zfb：17c：倒相或無源輻射揚(yáng)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某一個極小值時的頻率。倒相箱無源輻射箱f0Z測量點(diǎn)fuc：倒相或無源輻射揚(yáng)聲器系統(tǒng)（包括分頻器）的阻抗模值隨頻率遞1810.自由場和半空間自由場條件下的聲壓

1）指定頻帶內(nèi)的聲壓

特性解釋：饋給揚(yáng)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(yáng)聲器在參數(shù)軸上離參數(shù)點(diǎn)規(guī)定距離處所產(chǎn)生的聲壓。2）指定頻帶內(nèi)的聲壓極Lr

Lr=20lg單位dB

式中：Pr：測得的指定頻帶內(nèi)的聲壓單位PaPo：基準(zhǔn)聲壓20μPa（即1000Hz聲音的可聽閾聲壓）

如：80dB的聲壓級對應(yīng)的聲壓為0.2Pa90dB的聲壓級對應(yīng)的聲壓為0.6324Pa

PrPo10.自由場和半空間自由場條件下的聲壓PrPo193）指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度

特性解釋：在指定頻帶內(nèi)的聲壓換算成輸入功率為1W和參數(shù)軸上距離參數(shù)點(diǎn)1m處的值。4）指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級

特性解釋：特性靈敏度與基準(zhǔn)聲壓（20μPa）比值的對數(shù)值乘以20以dB表示。

例如：<1>饋給揚(yáng)聲器的功率增大1倍，聲壓提高，倍，聲壓級提高3dB。

<2>饋給揚(yáng)聲器的電壓增大1倍，聲壓提高1倍，聲壓級提高6dB。<3>饋給揚(yáng)聲器的功率增大至10倍，聲壓提高倍，聲壓級提高10dB。5）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓

特性解釋：指定頻帶內(nèi)所有1/3oct頻帶測得到聲壓方均根值即P平均

=

3）指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度206）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級

特性解釋：5）中的值和基準(zhǔn)聲壓比值的對數(shù)值乘以20以dB表示。

說明

：oct是倍頻率（octive）的縮寫，兩個聲音的頻率比值以2為底的對數(shù)稱之謂頻程，對數(shù)表達(dá)式為:n為倍頻程數(shù)，可以是分?jǐn)?shù)或整數(shù)，例如n=1，1/3則稱為“倍頻稱”和“三分之一陪頻程”，在電聲工程中常用這兩種倍頻程。

如：100-200Hz，500-100Hz就是倍頻程。100-125Hz，1600-2000Hz就是三分之一倍頻程。

n=6）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級n=21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：2211.自由場和半空間自由場條件下的響應(yīng)

1）頻率響應(yīng)

特性解釋：在自由場或半空間自由場條件下，在相對于參數(shù)軸和參數(shù)點(diǎn)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，所用的恒定電壓為正弦信號，或?yàn)轭l帶噪聲信號。

SPL(dB)(Hz)fSPL(dB)(Hz)f11.自由場和半空間自由場條件下的響應(yīng)SPL(Hz)fSPL232）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范圍。12.指向特性

1）指向性圖形

特性解釋：在自由場條件下規(guī)定的平面內(nèi)測得的聲壓級表示為：測量軸和參數(shù)軸之間夾角的函數(shù)，它可以隨頻率不同而變化。0045090013501800225027003150低頻典型圖形0045090013501800225027003150高頻典型圖形2）有效頻率范圍0045090013242）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組曲線。(Hz)SPL(dB)f3）輻射角

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)定的距離處，測得的聲壓級比在參數(shù)軸上測得的聲壓級低10dB。003002）指向性頻響曲線(Hz)SPLf3）輻射角00254）振幅非線性

總諧波失真、dt

特性解釋：

以%計：dt=n次諧波失真dn

特性解釋：

以%計：dn=以dB計：Ldn=20Lg如：揚(yáng)聲器的二次諧波失真為10%即d2=10%

那么以dB計的Ldn=20Lg=20dB4）振幅非線性n次諧波失真dn以dB計：Ld265）特性諧波失真

特性解釋：通過在指定頻帶內(nèi)的平均聲壓Pm表示總品質(zhì)諧波失真。13.漏磁場（雜散磁場）

特性解釋：在距離揚(yáng)聲器任何組成部分某以規(guī)定距離處由于揚(yáng)聲器磁回路的泄露而產(chǎn)生的雜散磁場。

14.物理特性

1）尺寸：揚(yáng)聲器的外形結(jié)構(gòu)和安裝尺寸。2）重量：揚(yáng)聲器使用時的重量。3）電纜配套件。

5）特性諧波失真2715.設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)可作為補(bǔ)充資料提供給客戶如：-------總氣隙磁通量-------氣隙磁通密度-------音圈直流電阻-------磁體的重量和質(zhì)量15.設(shè)計數(shù)據(jù)28二、性能參數(shù)的測量方法

1.極性標(biāo)志

按規(guī)定饋給揚(yáng)聲器以瞬時直流電壓，引起膜片向揚(yáng)聲器前方運(yùn)動時，與電壓正級相連接的輸入端為揚(yáng)聲器正極，用紅色或符號“+”表示。+-電池+-+-+-萬用表直流微安或毫安擋ok極性檢測儀+-+-二、性能參數(shù)的測量方法+-電池+-+-+-萬用表直流微安或毫292.純音檢聽

饋給揚(yáng)聲器正弦信號的點(diǎn)電功率為二分之一，額定噪聲功率一般在0.3m處檢聽，在此距離內(nèi)無反射物，揚(yáng)聲器單元不另加聲負(fù)載。

聲頻信號發(fā)生器功率放大器有效值電壓表2.純音檢聽聲頻信號發(fā)生器功率放大器有效值電壓表30注：

1）全頻帶及低頻揚(yáng)聲器，應(yīng)從共振頻率允許偏差下限開始向高頻掃頻。2）中頻、高頻揚(yáng)聲器，應(yīng)從分頻點(diǎn)頻率開始向高頻掃頻。3）高頻揚(yáng)聲器，可以在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)定的聲負(fù)載上進(jìn)行。4）為便于檢查垃圾聲碰圈聲和機(jī)械聲，在共振頻率f0

附近必須檢聽，但可以規(guī)定較低的信號電壓。5）以上各項(xiàng)都必須服從客戶要求，必要時可與客戶協(xié)商。注：313.阻抗及其派生特性1）額定阻抗聲頻信號發(fā)生器K有效值電壓表RSRK這是恒流法，測量所使用的電壓值或電流值應(yīng)足夠準(zhǔn)，應(yīng)保持揚(yáng)聲器工作在線性狀態(tài)。RS=3---10RK3.阻抗及其派生特性1）額定阻抗聲頻信號發(fā)生器K有效值電32f0ZRef額定阻抗曲線一般紙盆揚(yáng)聲器，根據(jù)直徑大小分別規(guī)定為1000、400、200Hzf0ZRef額定阻抗曲線一般紙盆揚(yáng)聲器，根據(jù)直徑大小分別規(guī)定332）總品質(zhì)因數(shù)（Qt）

品質(zhì)因數(shù)Qt可以由揚(yáng)聲器的阻抗曲線來確定，并按下式計算。ZfZmaxr1Ref1f0f3Re2）總品質(zhì)因數(shù)（Qt）ZfZmaxr1Ref1f0f3Re34V1-----在頻率f1.f2處阻抗Z1、Z2對Re之比，上式中r0/f0處阻抗極大值zmax對揚(yáng)聲器直流阻Re之比。f1和f2在f0附近對稱的兩個頻率點(diǎn)，在兩處的阻抗值相等，其值為r1、Re

。當(dāng)r1=和f0可用代替時，由于阻抗曲線的對稱而產(chǎn)生Qt的計算誤差減至最小于是Qt的計算公式可以簡化為：V1-----在頻率f1.f2處阻抗Z1、Z2對Re之比353）等效空氣容積Vas

塞板<1>把揚(yáng)聲器單元安裝在不具有襯里的結(jié)識的試驗(yàn)箱里，箱子應(yīng)有一個簡單的開口，可用用塞板塞死，使箱子成為封得很好的閉箱。<2>把箱子的開口封閉，測出系統(tǒng)的f0。3）等效空氣容積Vas塞板<1>把揚(yáng)聲器單元安裝在不具有36<3>把箱體開口打開，測出fL、fB、fH三個頻率值。fB

fLfH

Zf系統(tǒng)真正的共振頻率<4>由此可以算出揚(yáng)聲器單元安裝在無限大障板上的共振頻率fro可用下式得出：<3>把箱體開口打開，測出fL、fB、fH三個頻率值。fB37<5>揚(yáng)聲器順性的等效空氣容積式中Vb為測試箱的內(nèi)部靜容積。<5>揚(yáng)聲器順性的等效空氣容積式中Vb為測試箱的內(nèi)部靜容積384.輸入電壓1）短期最大輸入電壓：粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號濾波器限幅器帶通濾波器功率放大器揚(yáng)聲器有效值電壓表門電路通1s停60sf能量器信號f2）長期最大輸入電壓

同上但們電路的特性為通1min，停2min4.輸入電壓1）短期最大輸入電壓：粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號393）額定噪聲電壓<1>按以下線路連接粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號濾波器限幅器帶通濾波器功率放大器有效值電壓表門電路通1s停60s揚(yáng)聲器<2>揚(yáng)聲器應(yīng)放在不小于8m3的房間中。<3>功率放大器的頻響不差于20-20KHz±0.5dB。<4>功率放大器的輸出阻抗不大于揚(yáng)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，諧波失真不大于10%。3）額定噪聲電壓<1>按以下線路連接粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信40<5>揚(yáng)聲器能連續(xù)工作100h，也可用1.2倍（或1.5倍）的噪聲功率試驗(yàn)48h（或24h）有爭議時應(yīng)以100h為準(zhǔn)。5.輸入電功率1）短期最大功率2）長期最大功率3）額定噪聲功率與額定噪聲電壓對應(yīng)的電功率。與短期、長期最大輸入電壓對應(yīng)的電功率6.共振頻率1）通常采用恒壓法如下圖連接<5>揚(yáng)聲器能連續(xù)工作100h，也可用1.2倍（或1.5倍）41聲頻信號發(fā)生器Rs有效值電壓表Rs為1/5----1/10的揚(yáng)聲器額定阻抗。2）測量時揚(yáng)聲器輻射面前方0.3m內(nèi)應(yīng)無反射物，掃描頻率當(dāng)電壓表知識第一個極小值時，此時對應(yīng)的頻率即為揚(yáng)聲器的共振頻率。聲頻信號發(fā)生器Rs有效值電壓表Rs為1/5----1/10的424）測量時揚(yáng)聲器的輸入電壓用以下公式確定當(dāng)1W≤額定噪聲功率（pen）<10W時當(dāng)1W≤額定噪聲功率（pen）<1W時當(dāng)1W≤額定噪聲功率（pen）<1W時其中Z為揚(yáng)聲器的額定阻抗4）測量時揚(yáng)聲器的輸入電壓用以下公式確定當(dāng)1W≤額定噪聲功率437.自由場和半空間自由場條件下的聲壓1）指定頻帶內(nèi)聲壓粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號濾波器功率放大器測量放大器自由空間有效值電壓表把規(guī)定電壓Vp和規(guī)定帶寬的粉紅噪聲信號饋給揚(yáng)聲器，在規(guī)定的距離測量聲壓Pr。測量條件應(yīng)在結(jié)果中2/1以說明。7.自由場和半空間自由場條件下的聲壓1）指定頻帶內(nèi)聲壓粉紅噪442）指定頻帶內(nèi)的聲壓級PrPoLr=20lg3）指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度

規(guī)定的輸入電壓Up為1W響應(yīng)的電壓，數(shù)值上與相等測量距離為1m。4）指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級

同2）5）指定頻帶內(nèi)平均聲壓Pm=式中：Pr指定頻率內(nèi)的聲壓。n指定頻率內(nèi)1/3oct的數(shù)目。2）指定頻帶內(nèi)的聲壓級PrPoLr=20lg3）指定頻456）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級

同2）8.自由場和半空間自由場條件下的響應(yīng)1）頻率響應(yīng)<1>把揚(yáng)聲器置于正常測量條件下的自由場或半空間自由場環(huán)境中。<2>饋給揚(yáng)聲器恒定電壓的頻帶噪聲信號或正弦信號。<3>測量至少因覆蓋揚(yáng)聲器的有效頻率范圍，用頻帶噪聲的測量可以用下列兩種方法中的一種來完成。6）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級8.自由場和半空間自由場條件下的響46粉紅噪聲發(fā)生器1/3oct錄波器功率放大器粉紅噪聲發(fā)生器功率放大器1/3oct錄波器測量放大器<4>結(jié)果以聲壓------頻率曲線來表示，其條件應(yīng)注明。粉紅噪聲發(fā)生器1/3oct錄波器功率放大器粉紅噪聲發(fā)生器功率472）有效頻率范圍

在用正弦信號測得的頻率響應(yīng)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1/3oct取4個點(diǎn)計算其聲壓級的算術(shù)平均值，下降10dB劃一條水平線，它與頻率響應(yīng)曲線高低兩端的交點(diǎn)（即f2和f1）所對應(yīng)的頻率范圍，即為有效頻率范圍（對紙盆揚(yáng)聲器，通常用f0作為下限頻率）但對于各值為頻帶音質(zhì)小于1/9oct的部分不計算在內(nèi)。1/9oct10f1f0f2fdB聲壓級2）有效頻率范圍1/9oct10f1f0f2fdB聲壓級48如靈敏度較高段為1k-2kHz，則應(yīng)取以下4個頻率點(diǎn)計算平均值：1k、1.25k、1.6k、2k。8.指向特性1）揚(yáng)聲器置于正常測量條件下的自由場環(huán)境內(nèi)。2）測量揚(yáng)聲器置于包含參數(shù)軸的平面內(nèi)，距參數(shù)點(diǎn)規(guī)定距離。3）使用能連續(xù)改變角度的轉(zhuǎn)角，在額定頻率范圍內(nèi)測得的指定頻率或頻帶的極坐標(biāo)響應(yīng)曲線族，最好選擇1/3oct或1/1oct的頻率，但至少應(yīng)包括500、1000、2000、4000、8000Hz。如靈敏度較高段為1k-2kHz，則應(yīng)取以下449聲頻信號發(fā)生器功率放大器測量放大器自由空間有效值電壓表轉(zhuǎn)臺測量放大器2）指向性頻響曲線

在偏離參數(shù)軸不同角度的條件下，用測量頻率響應(yīng)的方法進(jìn)行測量，測量結(jié)果為一個以角度為參變量的聲壓---頻率曲線族。聲頻信號發(fā)生器功率放大器測量放大器自由空間有效值電壓表轉(zhuǎn)臺測503）輻射角<1>輻射角由指向性圖形中導(dǎo)出。<2>如揚(yáng)聲器式系統(tǒng)不是以參數(shù)軸對稱的（橢圓型揚(yáng)聲器）則應(yīng)給出兩個互相垂直平面內(nèi)的結(jié)果。0045090013501800225027003150-10-20如圖所示，以-10dB為要求輻射角為±300.即6003）輻射角0045090013501800225027003514）指向性指數(shù)

指向數(shù)指數(shù)D：可由下述方法決定。<1>按自由場條件，在1m處聽得聲壓級Lax。<2>按擴(kuò)散場條件下測得的聲壓級LP。<3>在兩個測量中揚(yáng)聲器均饋以相同的濾波的粉紅噪聲聲壓。

<4>指向性指數(shù)由下式確定D=Lax-Lp+10lgT/T0-10lgV/V0+25dB

式中：T~~混響室的混響時間以S為單位。T0~~參數(shù)混響時間1s。V~~混響時間容積，以m3為單位。V0~~參數(shù)容積1m3

。4）指向性指數(shù)529.振幅非線性正弦信號掃描法聲頻信號發(fā)生器功率放大器1/3oct頻率分析器自由場有效值電壓表電平記錄儀9.振幅非線性正弦信號掃描法聲頻信號發(fā)生器功率放大器1/3o539.振幅非線性正弦信號掃描點(diǎn)測法聲頻信號發(fā)生器功率放大器測量放大器自由場有效值電壓表示波器失真測量儀9.振幅非線性正弦信號掃描點(diǎn)測法聲頻信號發(fā)生器功率放大器測量541）總諧波失真<1>饋給揚(yáng)聲器正弦電壓，其頻率遞增到500Hz，其輸入電壓應(yīng)盡可能與預(yù)計使用情況相對應(yīng)，但不應(yīng)超過額定正弦電壓。<2>測量包括基頻在內(nèi)的總聲壓Pt。<3>測量各諧波成分的聲壓Pnf。<4>總諧波失真可由下式確定。以%計：以dB計：1）總諧波失真以%計：以dB計：55<5>測量結(jié)果做為基頻的函數(shù)表示成曲線，使用掃頻器時，失真值以dB表示，用點(diǎn)測法時以“%”表示，不論何種方法，都應(yīng)注明測量條件。

如10%的失真值以dB計為-20dB-10dB失真值以“%”計為3.16%2）n次諧波失真（n=2或n=3）

方法基本同上<1>二次諧波失真由下式確定。以%計：以dB計：<5>測量結(jié)果做為基頻的函數(shù)表示成曲線，使用掃頻器時，失真值56以%計：以dB計：<2>三次諧波失真由下式確定。3）特性諧波失真粉紅噪聲發(fā)生器功率放大器1/3oct頻率分析器自由場有效值電壓表電平記錄儀1/3oct濾波器以%計：以dB計：<2>三次諧波失真由下式確定。3）特性諧波57測量方法基本同1），只是饋給揚(yáng)聲器的電信號為1/3oct帶寬的粉紅噪聲信號。4）總噪聲失真

測量方法同1），只是把正弦信號輸入改用1/3oct的粉紅噪聲信號來代替。5）n次噪聲失真（n=2或n=3）

測量方法同2），只是把正弦信號輸入改用1/3oct的粉紅噪聲信號。6）特性噪聲失真

測量方法同3），只是把正弦信號輸入改用1/3oct的粉紅噪聲信號。測量方法基本同1），只是饋給揚(yáng)聲器的電信號為1/5810.漏磁場（雜散磁場）1）揚(yáng)聲器漏磁場的測量，包括圖中標(biāo)明的那些點(diǎn)，如無其它理由，測量距離正、反軸向?yàn)?0mm，450方向和其余方向?yàn)?0mm，如客戶另有要求，必須測量之后滿足其要求。10.漏磁場（雜散磁場）1）揚(yáng)聲器漏磁場的測量，包括圖中標(biāo)明59圖6注：p點(diǎn)為漏磁測量點(diǎn)。箭頭方向?yàn)樘綔y器的測量方向。圖6注：p點(diǎn)為漏磁測量點(diǎn)。箭頭方向?yàn)樘綔y器的測量方向。60（a）（b）圖7（a）（b）圖761（c）（d）圖7（c）（d）圖762（e）（f）圖7（e）（f）圖763注：圖中a、b、c尺寸由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，D為測量距離，單位：mm。圖8注：圖中a、b、c尺寸由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，D為測量距離，單位：m64三附件1.標(biāo)準(zhǔn)障板（IEC285）1）尺寸：1650×1350mm.由高內(nèi)阻尼的硬木制成。三附件1.標(biāo)準(zhǔn)障板（IEC285）1）尺寸：1650×65d300d2）對于外徑大于50mm圖9的圖形揚(yáng)聲器d=1mm。

對于外徑小于等于100mm的圖形揚(yáng)聲器和短軸小于等于100mmd=5mm。

對于外徑尺寸大于100mm的圖形揚(yáng)聲器和短軸大于100mm非圓形揚(yáng)聲器d=10mm。

否則高頻響應(yīng)將有很大誤差，（因?yàn)檩椛浞较蛐纬梢粋€管狀腔室。）d300d2）對于外徑大于50mm圖9的圖形揚(yáng)聲器d=1mm662.白噪聲和粉紅噪聲（whitenoise、pintnoise）噪聲信號一般分為白噪聲和粉紅噪聲兩種，其定義如下：白噪聲-----指頻譜連續(xù)而均勻的噪聲，在很寬頻率范內(nèi)

用固定帶寬測量時，在線性頻率坐標(biāo)系中，

其能量分布是均勻的，在對數(shù)頻率坐標(biāo)系中其能量分布每倍頻程上升3dB。粉紅噪聲----指頻譜連續(xù)而均勻下降的噪聲，在很寬頻率

范圍內(nèi)，用固定帶寬測量時，在線性頻率坐

標(biāo)系中，其能量分布連續(xù)均勻下降，在對數(shù)

頻率坐標(biāo)系中，其能量分布是均勻的。2.白噪聲和粉紅噪聲（whitenoise、pint6750201002002000f能量dB3dB白噪聲50201002002000f能量dB粉紅噪聲50201002002000f能量dB3dB白噪聲50201683.電聲測量中為什么使用對數(shù)坐標(biāo)在電聲測量的各種頻響曲線中，橫坐標(biāo)一般為頻率，都使用對數(shù)坐標(biāo)，縱坐標(biāo)分為電壓、聲壓、能量、功率也都使用以dB表示的對數(shù)坐標(biāo)。

其原因：1）每倍頻程相當(dāng)于以個八度音調(diào)2）人耳對聲音大小最小的分辨率為1dB3）人耳對聲音大小的判斷，聲音增大一

倍相當(dāng)于提高6dB。3.電聲測量中為什么使用對數(shù)坐標(biāo)在電聲測量的694.自由場和擴(kuò)散聲1）自由場條件----系指近似自由場空間的聲學(xué)條件，在次空間中，點(diǎn)聲源所輻射的聲壓p與測量距離r之間關(guān)系應(yīng)滿足pα1/r規(guī)律，其誤差不超過±10%（相當(dāng)于±1dB左右）

人造自由聲場一般指消聲室2）擴(kuò)散場條件----空間各點(diǎn)聲能密度均勻，從各方向到達(dá)某一點(diǎn)的聲能流的概率相同，以及在各個傳播方向聲波的相位作無規(guī)分布的聲場。

人造擴(kuò)散場一般指混響室4.自由場和擴(kuò)散聲1）自由場條件----系指近似自由場空間的705.模擬節(jié)目信號對模擬節(jié)目型號國家標(biāo)準(zhǔn)GB627-86有明確規(guī)定，此標(biāo)準(zhǔn)也等效于國際標(biāo)準(zhǔn)IEC268-1c（1982）。

模擬節(jié)目信號的功率譜密度相似于常用的多種語言和音樂節(jié)目，節(jié)目信號的各類節(jié)目源的平均特性，這兩種信號可以用粉紅噪聲通過以個濾波器電路獲得，其功率譜如下：5.模擬節(jié)目信號對模擬節(jié)目型號國家標(biāo)準(zhǔn)GB6716.其余項(xiàng)目紙盆揚(yáng)聲器的其它質(zhì)量性能要求：1）外觀及機(jī)械質(zhì)量<1>焊片及接線架.

小于Φ100mm的圓形揚(yáng)聲器及等效面積與其

相當(dāng)?shù)姆菆A形揚(yáng)聲器其焊片及接線架應(yīng)能承受2N

的拉力不得松動。

大于或等于Φ100mm的圓形揚(yáng)聲器及等效面

積與其相當(dāng)?shù)姆菆A形揚(yáng)聲器其焊片及接線架應(yīng)能承

受5N的拉力不得松動。6.其余項(xiàng)目紙盆揚(yáng)聲器的其它質(zhì)量性能要求：1）外觀及機(jī)械質(zhì)72<2>外觀

標(biāo)志應(yīng)清晰，外觀應(yīng)整潔，無明顯機(jī)械損傷，鉚、焊及粘接牢固，紙盆不應(yīng)起皺、劃痕、脫落；金屬零件的鍍層應(yīng)符合SJ42及SJ1276-1285的要求。2）電氣可靠性<1>可焊性

應(yīng)符合GB242328中的規(guī)定

<2>絕緣電阻

音圈引出端與盆架和磁路的金屬部分之間的絕緣電阻部小于1MΩ。<3>耐電壓

音圈引出端與盆架和磁路的金屬部分之間加定流電壓，應(yīng)無擊穿打火現(xiàn)象，一般為1分鐘。<2>外觀733）機(jī)械可靠性<1>振動掃描試驗(yàn)3）機(jī)械可靠性74<2>滑落沖擊試驗(yàn)600mm±25mm600±50<3>碰撞試驗(yàn)

無包裝揚(yáng)聲器應(yīng)能承受，100m/s2±10m/s2，1000次±10次的碰撞試驗(yàn)。<2>滑落沖擊試驗(yàn)600mm±25mm600±50<3>碰撞75<4>跌落試驗(yàn)23465包裝的揚(yáng)聲器應(yīng)能承受表格規(guī)定的質(zhì)量和高度承受五面的跌落試驗(yàn)（頂面除外）<4>跌落試驗(yàn)23465包裝的揚(yáng)聲器應(yīng)能承受764）環(huán)境可靠性<1>高溫負(fù)荷和儲存試驗(yàn)

在550C±20C條件下工作6h，然后放置2h。<2>穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(yàn)

在400C±220C，相對濕度（）%歷時48h，電視揚(yáng)聲器為96h。<3>低溫負(fù)荷和儲存試驗(yàn)

在-10C±30C條件下工作1h后，在-250C±30C條件放置2h。

4）環(huán)境可靠性77

揚(yáng)聲器基礎(chǔ)講座之一

----揚(yáng)聲器主要性能及測試方法講解天津洪波電子有限公司

2008年9月?lián)P聲器基礎(chǔ)講座之一

78前言

本講座是針對國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9396-1996《揚(yáng)聲器主要性能測試方法》的技術(shù)講解，可作為初步涉足揚(yáng)聲器設(shè)計的同志的學(xué)習(xí)資料，也可作為有一定經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計人員參考。講座分叁部分：1）揚(yáng)聲器的主要性能介紹；2）揚(yáng)聲器的主要性能的測試條件和方法；3）附件。編者前言79一、揚(yáng)聲器的主要性能介紹1.類別描述：1）揚(yáng)聲器驅(qū)動單元#換能原理如：電動式、電磁式、壓電式、靜電式等。目前最常用的是電動式。#類型如號筒式，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。2）揚(yáng)聲器系統(tǒng)可分為揚(yáng)聲器單元數(shù)量、類型和聲負(fù)載，如閉箱式、倒相式、柱狀或線狀等。一、揚(yáng)聲器的主要性能介紹1.類別描述：802.極性標(biāo)志：

1）特性解釋：是指在揚(yáng)聲器輸入端饋入信號時，揚(yáng)聲器膜片產(chǎn)生運(yùn)動的方向與輸入端所加信號極性之間關(guān)系的標(biāo)志。2）實(shí)用價值：極性對使用單個揚(yáng)聲器的場合沒有什么意義，但對使用多只揚(yáng)聲器的系統(tǒng)或場合，尤其對立體聲、多聲道放聲有致命影響。

2.極性標(biāo)志：81音箱參考面一般為折環(huán)所在平面。號筒揚(yáng)聲器參考面一般為號筒口所在平面。紙盆揚(yáng)聲器參考面一般為音箱、揚(yáng)聲器的安裝面板表面。線狀揚(yáng)聲器參考面一般由制造廠規(guī)定提供。號筒揚(yáng)聲器3.參考面、參考點(diǎn)和參考軸：

這些都是由制造廠規(guī)定，而不是測得的，但原則上也都遵循一定的原則。1）參考面：

是一個位置與揚(yáng)聲器驅(qū)動單元或揚(yáng)聲器箱的某些特性有關(guān)的平面。它確定參考點(diǎn)和參考點(diǎn)的位置和參考軸的方向。號筒揚(yáng)聲器音箱參考面一般為折環(huán)所在平面。號筒揚(yáng)聲器參考面一般為號筒口所82

2）參考點(diǎn)：

是參考軸與參考面相交的點(diǎn)，由制造廠規(guī)定如是對稱結(jié)構(gòu)，參考點(diǎn)通常是幾何對稱點(diǎn)。

如是非對稱結(jié)構(gòu)，參考點(diǎn)多數(shù)為高頻揚(yáng)聲器的參數(shù)考點(diǎn)或中高頻揚(yáng)聲器的中心點(diǎn)

如圓形為園心矩形和橢圓為中心如多揚(yáng)聲器音響高頻低頻高頻低頻中頻2）參考點(diǎn)：如圓形為園心矩形和橢圓為中心如多揚(yáng)833）參考軸：

是一條通過參考點(diǎn)并以一定方向通過參考面的直線，通常垂直于參考面，由制造廠規(guī)定。如一般紙盆揚(yáng)聲器號筒揚(yáng)聲器多聲道揚(yáng)聲器4）測量軸：

為參考點(diǎn)與測量傳聲器之間的聯(lián)系線：測量點(diǎn)的方位由它與參考軸之間的夾角確定。300測量軸參考軸測量一般性能時，夾角為0，如測量揚(yáng)聲器的指向性時，夾角根據(jù)需要變化3）參考軸：

是一條通過參考點(diǎn)并以一定844.純音檢聽：1）特性解釋：

在額定頻率范圍內(nèi)，饋給揚(yáng)聲器規(guī)定電壓的正弦信號檢查揚(yáng)聲器的裝配質(zhì)量。2）測量方法：

揚(yáng)聲器單元檢聽，饋給揚(yáng)聲器正弦信號的電功率為1/2額定噪聲功率，一般在0.3M處檢聽，在此距離內(nèi)應(yīng)無反射物，揚(yáng)聲器單元不另加負(fù)載。注：①全頻帶及低頻揚(yáng)聲器檢聽時，應(yīng)以共振頻率允許偏差下限開始向高頻掃描；如F0標(biāo)準(zhǔn)為150±20Hz，那么起始頻率應(yīng)為130Hz。

4.純音檢聽：85注：②中頻、高頻揚(yáng)聲器檢聽時，應(yīng)從分頻點(diǎn)頻率開始向高頻掃頻。uf低頻中頻高頻fe1fe2分頻頻率注：②中頻、高頻揚(yáng)聲器檢聽時，應(yīng)從分頻點(diǎn)頻率開始向高頻掃頻。86注：③高順性揚(yáng)聲器檢聽時，可以在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的聲負(fù)載上進(jìn)行，應(yīng)以共振頻率允許偏差下限開始向高頻掃頻。注：④在便于檢查垃圾聲、碰圈聲和機(jī)振聲，在共振頻率f0時近必須檢聽，但可以規(guī)定饋給揚(yáng)聲器較低的電壓。注：⑤根據(jù)多年來了解的的實(shí)際，揚(yáng)聲器純音檢聽條件，主要由客戶來規(guī)定，由于外行一般越嚴(yán)越好，一般是輸入全功率或1.2-1.5倍額定功率，全頻帶掃頻，不允許使用聲負(fù)載。注：③高順性揚(yáng)聲器檢聽時，可以在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的聲負(fù)載上進(jìn)行，873）揚(yáng)聲器系統(tǒng)檢聽：

饋給揚(yáng)聲器系統(tǒng)的正弦信號電壓及檢聽距離由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢聽時由系統(tǒng)的下限頻率開始向高頻掃頻，衰減器置于頻率響的平直位置或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定位置。

注：揚(yáng)聲器系統(tǒng)一般由低、中、高頻揚(yáng)聲器組成，根據(jù)國標(biāo)《模擬節(jié)目信號》的內(nèi)容，中頻揚(yáng)聲器的額定功率一般設(shè)計為低頻額定功率的1/2，高頻揚(yáng)聲器的額定功率一般設(shè)計為低頻額定功率的1/4，所以在系統(tǒng)的純音檢聽時應(yīng)考慮之。

模擬節(jié)目信號的頻譜如右：

1251.6kFHzdB功率級3）揚(yáng)聲器系統(tǒng)檢聽：1251.6kFHzdB功率級885.阻抗和它的派生特性：

1）額定阻抗

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，用它來替代揚(yáng)聲器；是指阻抗曲線上緊跟在第一個極大值后面的極小值。

注：一般紙盆揚(yáng)聲器的額定阻抗是音圈直流阻的1.2-1.4倍具體倍數(shù)由揚(yáng)聲器的口徑和此題的大小決定。2）阻抗曲線

特性解釋：把阻抗數(shù)值表示為頻率的函數(shù)

紙盆揚(yáng)聲器的典型阻抗曲線f0測量點(diǎn)ZΩRef號筒揚(yáng)聲器典型阻抗曲線f0ZΩfHz測量點(diǎn)5.阻抗和它的派生特性：紙盆揚(yáng)聲器的典型阻抗曲線f0測量點(diǎn)Z89

3）總品質(zhì)因數(shù)Qt

特性解釋：在共振頻率點(diǎn)的慢性抗（彈性抗）部分與電阻的比值即：或

（式中m為揚(yáng)聲器振動系統(tǒng)的等效質(zhì)量，c為揚(yáng)聲器振動系統(tǒng)的等效順性）

注1：上述定義的總品質(zhì)因數(shù)僅適用于電動式揚(yáng)聲器驅(qū)動單元及閉箱系統(tǒng)。

注2：Qt、c和共振頻率f0

一起足以確定揚(yáng)聲器的低頻特性。3）總品質(zhì)因數(shù)Qt或（式中m為揚(yáng)聲器906.等效空氣容和Vas

特性解釋：是指在封閉在剛性容器中空氣的聲順與揚(yáng)聲器單元的聲順相等時體積。注:聲順

力位移Fδ7.輸入電壓1）短期輸入電壓：

特性解釋：揚(yáng)聲器單元或系統(tǒng)能承受持續(xù)時間為1秒，間隔為60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。2）長期最大輸入電壓：

特性解釋：揚(yáng)聲器單元或系統(tǒng)能承受持續(xù)時間為1分鐘，間隔為2分鐘重復(fù)10次的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生永久性損壞的最大信號電壓。6.等效空氣容和Vas力位移Fδ7.輸入電壓913）額定正弦電壓

特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚(yáng)聲器以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機(jī)械損壞的持續(xù)信號電壓，該電壓為在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)，使用正弦信號測量時電壓的極限值，如無特殊規(guī)定，持續(xù)時間應(yīng)為1小時。

注1：該電壓值是頻率的函數(shù)。

注2：該電壓值與揚(yáng)聲器的安裝方式有關(guān)。4）額定噪聲電壓：

特性解釋：在額定頻率范圍內(nèi)饋給揚(yáng)聲器以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，而不產(chǎn)生熱和機(jī)械損傷的信號電壓。

3）額定正弦電壓928.輸入電功率

1）短期最大功率

特性解釋：與短期最大輸入電壓對應(yīng)的電功率，其定為其中Um

是短期最大輸入電壓，R是額定阻抗。2）長期最大功率

特性解釋：與長期最大輸入電壓對應(yīng)的電功率。3）額定正弦功率

特性解釋：與額定正弦電壓對應(yīng)的電功率。4）額定噪聲功率

特性解釋：與額定噪聲電壓對應(yīng)的電功率。9.頻率特性1）額定頻率范圍

特性解釋：由制造廠規(guī)定的揚(yáng)聲器的頻率范圍。

8.輸入電功率932）共振頻率

特性解釋：a：在揚(yáng)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。b：閉箱揚(yáng)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，出現(xiàn)第一個極大值時的頻率。f0Za：Reff0Zfb：2）共振頻率f0Za：Reff0Zfb：94c：倒相或無源輻射揚(yáng)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某一個極小值時的頻率。倒相箱無源輻射箱f0Z測量點(diǎn)fuc：倒相或無源輻射揚(yáng)聲器系統(tǒng)（包括分頻器）的阻抗模值隨頻率遞9510.自由場和半空間自由場條件下的聲壓

1）指定頻帶內(nèi)的聲壓

特性解釋：饋給揚(yáng)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(yáng)聲器在參數(shù)軸上離參數(shù)點(diǎn)規(guī)定距離處所產(chǎn)生的聲壓。2）指定頻帶內(nèi)的聲壓極Lr

Lr=20lg單位dB

式中：Pr：測得的指定頻帶內(nèi)的聲壓單位PaPo：基準(zhǔn)聲壓20μPa（即1000Hz聲音的可聽閾聲壓）

如：80dB的聲壓級對應(yīng)的聲壓為0.2Pa90dB的聲壓級對應(yīng)的聲壓為0.6324Pa

PrPo10.自由場和半空間自由場條件下的聲壓PrPo963）指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度

特性解釋：在指定頻帶內(nèi)的聲壓換算成輸入功率為1W和參數(shù)軸上距離參數(shù)點(diǎn)1m處的值。4）指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級

特性解釋：特性靈敏度與基準(zhǔn)聲壓（20μPa）比值的對數(shù)值乘以20以dB表示。

例如：<1>饋給揚(yáng)聲器的功率增大1倍，聲壓提高，倍，聲壓級提高3dB。

<2>饋給揚(yáng)聲器的電壓增大1倍，聲壓提高1倍，聲壓級提高6dB。<3>饋給揚(yáng)聲器的功率增大至10倍，聲壓提高倍，聲壓級提高10dB。5）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓

特性解釋：指定頻帶內(nèi)所有1/3oct頻帶測得到聲壓方均根值即P平均

=

3）指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度976）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級

特性解釋：5）中的值和基準(zhǔn)聲壓比值的對數(shù)值乘以20以dB表示。

說明

：oct是倍頻率（octive）的縮寫，兩個聲音的頻率比值以2為底的對數(shù)稱之謂頻程，對數(shù)表達(dá)式為:n為倍頻程數(shù)，可以是分?jǐn)?shù)或整數(shù)，例如n=1，1/3則稱為“倍頻稱”和“三分之一陪頻程”，在電聲工程中常用這兩種倍頻程。

如：100-200Hz，500-100Hz就是倍頻程。100-125Hz，1600-2000Hz就是三分之一倍頻程。

n=6）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級n=98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：9911.自由場和半空間自由場條件下的響應(yīng)

1）頻率響應(yīng)

特性解釋：在自由場或半空間自由場條件下，在相對于參數(shù)軸和參數(shù)點(diǎn)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，所用的恒定電壓為正弦信號，或?yàn)轭l帶噪聲信號。

SPL(dB)(Hz)fSPL(dB)(Hz)f11.自由場和半空間自由場條件下的響應(yīng)SPL(Hz)fSPL1002）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范圍。12.指向特性

1）指向性圖形

特性解釋：在自由場條件下規(guī)定的平面內(nèi)測得的聲壓級表示為：測量軸和參數(shù)軸之間夾角的函數(shù)，它可以隨頻率不同而變化。0045090013501800225027003150低頻典型圖形0045090013501800225027003150高頻典型圖形2）有效頻率范圍00450900131012）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組曲線。(Hz)SPL(dB)f3）輻射角

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)定的距離處，測得的聲壓級比在參數(shù)軸上測得的聲壓級低10dB。003002）指向性頻響曲線(Hz)SPLf3）輻射角001024）振幅非線性

總諧波失真、dt

特性解釋：

以%計：dt=n次諧波失真dn

特性解釋：

以%計：dn=以dB計：Ldn=20Lg如：揚(yáng)聲器的二次諧波失真為10%即d2=10%

那么以dB計的Ldn=20Lg=20dB4）振幅非線性n次諧波失真dn以dB計：Ld1035）特性諧波失真

特性解釋：通過在指定頻帶內(nèi)的平均聲壓Pm表示總品質(zhì)諧波失真。13.漏磁場（雜散磁場）

特性解釋：在距離揚(yáng)聲器任何組成部分某以規(guī)定距離處由于揚(yáng)聲器磁回路的泄露而產(chǎn)生的雜散磁場。

14.物理特性

1）尺寸：揚(yáng)聲器的外形結(jié)構(gòu)和安裝尺寸。2）重量：揚(yáng)聲器使用時的重量。3）電纜配套件。

5）特性諧波失真10415.設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)可作為補(bǔ)充資料提供給客戶如：-------總氣隙磁通量-------氣隙磁通密度-------音圈直流電阻-------磁體的重量和質(zhì)量15.設(shè)計數(shù)據(jù)105二、性能參數(shù)的測量方法

1.極性標(biāo)志

按規(guī)定饋給揚(yáng)聲器以瞬時直流電壓，引起膜片向揚(yáng)聲器前方運(yùn)動時，與電壓正級相連接的輸入端為揚(yáng)聲器正極，用紅色或符號“+”表示。+-電池+-+-+-萬用表直流微安或毫安擋ok極性檢測儀+-+-二、性能參數(shù)的測量方法+-電池+-+-+-萬用表直流微安或毫1062.純音檢聽

饋給揚(yáng)聲器正弦信號的點(diǎn)電功率為二分之一，額定噪聲功率一般在0.3m處檢聽，在此距離內(nèi)無反射物，揚(yáng)聲器單元不另加聲負(fù)載。

聲頻信號發(fā)生器功率放大器有效值電壓表2.純音檢聽聲頻信號發(fā)生器功率放大器有效值電壓表107注：

1）全頻帶及低頻揚(yáng)聲器，應(yīng)從共振頻率允許偏差下限開始向高頻掃頻。2）中頻、高頻揚(yáng)聲器，應(yīng)從分頻點(diǎn)頻率開始向高頻掃頻。3）高頻揚(yáng)聲器，可以在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)定的聲負(fù)載上進(jìn)行。4）為便于檢查垃圾聲碰圈聲和機(jī)械聲，在共振頻率f0

附近必須檢聽，但可以規(guī)定較低的信號電壓。5）以上各項(xiàng)都必須服從客戶要求，必要時可與客戶協(xié)商。注：1083.阻抗及其派生特性1）額定阻抗聲頻信號發(fā)生器K有效值電壓表RSRK這是恒流法，測量所使用的電壓值或電流值應(yīng)足夠準(zhǔn)，應(yīng)保持揚(yáng)聲器工作在線性狀態(tài)。RS=3---10RK3.阻抗及其派生特性1）額定阻抗聲頻信號發(fā)生器K有效值電109f0ZRef額定阻抗曲線一般紙盆揚(yáng)聲器，根據(jù)直徑大小分別規(guī)定為1000、400、200Hzf0ZRef額定阻抗曲線一般紙盆揚(yáng)聲器，根據(jù)直徑大小分別規(guī)定1102）總品質(zhì)因數(shù)（Qt）

品質(zhì)因數(shù)Qt可以由揚(yáng)聲器的阻抗曲線來確定，并按下式計算。ZfZmaxr1Ref1f0f3Re2）總品質(zhì)因數(shù)（Qt）ZfZmaxr1Ref1f0f3Re111V1-----在頻率f1.f2處阻抗Z1、Z2對Re之比，上式中r0/f0處阻抗極大值zmax對揚(yáng)聲器直流阻Re之比。f1和f2在f0附近對稱的兩個頻率點(diǎn)，在兩處的阻抗值相等，其值為r1、Re

。當(dāng)r1=和f0可用代替時，由于阻抗曲線的對稱而產(chǎn)生Qt的計算誤差減至最小于是Qt的計算公式可以簡化為：V1-----在頻率f1.f2處阻抗Z1、Z2對Re之比1123）等效空氣容積Vas

塞板<1>把揚(yáng)聲器單元安裝在不具有襯里的結(jié)識的試驗(yàn)箱里，箱子應(yīng)有一個簡單的開口，可用用塞板塞死，使箱子成為封得很好的閉箱。<2>把箱子的開口封閉，測出系統(tǒng)的f0。3）等效空氣容積Vas塞板<1>把揚(yáng)聲器單元安裝在不具有113<3>把箱體開口打開，測出fL、fB、fH三個頻率值。fB

fLfH

Zf系統(tǒng)真正的共振頻率<4>由此可以算出揚(yáng)聲器單元安裝在無限大障板上的共振頻率fro可用下式得出：<3>把箱體開口打開，測出fL、fB、fH三個頻率值。fB114<5>揚(yáng)聲器順性的等效空氣容積式中Vb為測試箱的內(nèi)部靜容積。<5>揚(yáng)聲器順性的等效空氣容積式中Vb為測試箱的內(nèi)部靜容積1154.輸入電壓1）短期最大輸入電壓：粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號濾波器限幅器帶通濾波器功率放大器揚(yáng)聲器有效值電壓表門電路通1s停60sf能量器信號f2）長期最大輸入電壓

同上但們電路的特性為通1min，停2min4.輸入電壓1）短期最大輸入電壓：粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號1163）額定噪聲電壓<1>按以下線路連接粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號濾波器限幅器帶通濾波器功率放大器有效值電壓表門電路通1s停60s揚(yáng)聲器<2>揚(yáng)聲器應(yīng)放在不小于8m3的房間中。<3>功率放大器的頻響不差于20-20KHz±0.5dB。<4>功率放大器的輸出阻抗不大于揚(yáng)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，諧波失真不大于10%。3）額定噪聲電壓<1>按以下線路連接粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信117<5>揚(yáng)聲器能連續(xù)工作100h，也可用1.2倍（或1.5倍）的噪聲功率試驗(yàn)48h（或24h）有爭議時應(yīng)以100h為準(zhǔn)。5.輸入電功率1）短期最大功率2）長期最大功率3）額定噪聲功率與額定噪聲電壓對應(yīng)的電功率。與短期、長期最大輸入電壓對應(yīng)的電功率6.共振頻率1）通常采用恒壓法如下圖連接<5>揚(yáng)聲器能連續(xù)工作100h，也可用1.2倍（或1.5倍）118聲頻信號發(fā)生器Rs有效值電壓表Rs為1/5----1/10的揚(yáng)聲器額定阻抗。2）測量時揚(yáng)聲器輻射面前方0.3m內(nèi)應(yīng)無反射物，掃描頻率當(dāng)電壓表知識第一個極小值時，此時對應(yīng)的頻率即為揚(yáng)聲器的共振頻率。聲頻信號發(fā)生器Rs有效值電壓表Rs為1/5----1/10的1194）測量時揚(yáng)聲器的輸入電壓用以下公式確定當(dāng)1W≤額定噪聲功率（pen）<10W時當(dāng)1W≤額定噪聲功率（pen）<1W時當(dāng)1W≤額定噪聲功率（pen）<1W時其中Z為揚(yáng)聲器的額定阻抗4）測量時揚(yáng)聲器的輸入電壓用以下公式確定當(dāng)1W≤額定噪聲功率1207.自由場和半空間自由場條件下的聲壓1）指定頻帶內(nèi)聲壓粉紅噪聲發(fā)生器模擬節(jié)目信號濾波器功率放大器測量放大器自由空間有效值電壓表把規(guī)定電壓Vp和規(guī)定帶寬的粉紅噪聲信號饋給揚(yáng)聲器，在規(guī)定的距離測量聲壓Pr。測量條件應(yīng)在結(jié)果中2/1以說明。7.自由場和半空間自由場條件下的聲壓1）指定頻帶內(nèi)聲壓粉紅噪1212）指定頻帶內(nèi)的聲壓級PrPoLr=20lg3）指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度

規(guī)定的輸入電壓Up為1W響應(yīng)的電壓，數(shù)值上與相等測量距離為1m。4）指定頻帶內(nèi)特性靈敏度級

同2）5）指定頻帶內(nèi)平均聲壓Pm=式中：Pr指定頻率內(nèi)的聲壓。n指定頻率內(nèi)1/3oct的數(shù)目。2）指定頻帶內(nèi)的聲壓級PrPoLr=20lg3）指定頻1226）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級

同2）8.自由場和半空間自由場條件下的響應(yīng)1）頻率響應(yīng)<1>把揚(yáng)聲器置于正常測量條件下的自由場或半空間自由場環(huán)境中。<2>饋給揚(yáng)聲器恒定電壓的頻帶噪聲信號或正弦信號。<3>測量至少因覆蓋揚(yáng)聲器的有效頻率范圍，用頻帶噪聲的測量可以用下列兩種方法中的一種來完成。6）指定頻帶內(nèi)的平均聲壓級8.自由場和半空間自由場條件下的響123粉紅噪聲發(fā)生器1/3oct錄波器功率放大器粉紅噪聲發(fā)生器功率放大器1/3oct錄波器測量放大器<4>結(jié)果以聲壓------頻率曲線來表示，其條件應(yīng)注明。粉紅噪聲發(fā)生器1/3oct錄波器功率放大器粉紅噪聲發(fā)生器功率1242）有效頻率范圍

在用正弦信號測得的頻率響應(yīng)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1/3oct取4個點(diǎn)計算其聲壓級的算術(shù)平均值，下降10dB劃一條水平線，它與頻率響應(yīng)曲線高低兩端的交點(diǎn)（即f2和f1）所對應(yīng)的頻率范圍，即為有效頻率范圍（對紙盆揚(yáng)聲器，通常用f0作為下限頻率）但對于各值為頻帶音質(zhì)小于1/9oct的部分不計算在內(nèi)。1/9oct10f1f0f2fdB聲壓級2）有效頻率范圍1/9oct10f1f0f2fdB聲壓級125如靈敏度較高段為1k-2kHz，則應(yīng)取以下4個頻率點(diǎn)計算平均值：1k、1.25k、1.6k、2k。8.指向特性1）揚(yáng)聲器置于正常測量條件下的自由場環(huán)境內(nèi)。2）測量揚(yáng)聲器置于包含參數(shù)軸的平面內(nèi)，距參數(shù)點(diǎn)規(guī)定距離。3）使用能連續(xù)改變角度的轉(zhuǎn)角，在額定頻率范圍內(nèi)測得的指定頻率或頻帶的極坐標(biāo)響應(yīng)曲線族，最好選擇1/3oct或1/1oct的頻率，但至少應(yīng)包括500、1000、2000、4000、8000Hz。如靈敏度較高段為1k-2kHz，則應(yīng)取以下4126聲頻信號發(fā)生器功率放大器測量放大器自由空間有效值電壓表轉(zhuǎn)臺測量放大器2）指向性頻響曲線

在偏離參數(shù)軸不同角度的條件下，用測量頻率響應(yīng)的方法進(jìn)行測量，測量結(jié)果為一個以角度為參變量的聲壓---頻率曲線族。聲頻信號發(fā)生器功率放大器測量放大器自由空間有效值電壓表轉(zhuǎn)臺測1273）輻射角<1>輻射角由指向性圖形中導(dǎo)出。<2>如揚(yáng)聲器式系統(tǒng)不是以參數(shù)軸對稱的（橢圓型揚(yáng)聲器）則應(yīng)給出兩個互相垂直平面內(nèi)的結(jié)果。0045090013501800225027003150-10-20如圖所示，以-10dB為要求輻射角為±300.即6003）輻射角00450900135018002250270031284）指向性指數(shù)

指向數(shù)指數(shù)D：可由下述方法決定。<1>按自由場條件，在1m處聽得聲壓級Lax。<2>按擴(kuò)散場條件下測得的聲壓級LP。<3>在兩個測量中揚(yáng)聲器均饋以相同的濾波的粉紅噪聲聲壓。

<4>指向性指數(shù)由下式確定D=Lax-Lp+10lgT/T0-10lgV/V0+25dB

式中：T~~混響室的混響時間以S為單位。T0~~參數(shù)混響時間1s。V~~混響時間容積，以m3為單位。V0~~參數(shù)容積1m3

。4）指向性指數(shù)1299.振幅非線性正弦信號掃描法聲頻信號發(fā)生器功率放大器1/3oct頻率分析器自由場有效值電壓表電平記錄儀9.振幅非線性正弦信號掃描法聲頻信號發(fā)生器功率放大器1/3