國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)主要對專業(yè)揚(yáng)聲器的輸入特性(見表1)、輸出特性(見表2)、頻率特性(見表3)、指向特性(見表4)、阻抗及其派生特性(見表5)和幅度非線性(見表6)的檢測及方法做出規(guī)定。下面對這些特性加以詳細(xì)說明。
表1 輸入特性
表2 輸出特性
表3 頻率特性
表4 指向特性
表5 阻抗及其派生特性
表6 幅度非線性
1 輸入特性
1.1 額定噪聲電壓
GB/T 12060.5—2011規(guī)定了揚(yáng)聲器在不產(chǎn)生熱損壞或機(jī)械損壞情況下能夠承受的模擬節(jié)目噪聲電壓稱為額定噪聲電壓。測量額定噪聲電壓時,揚(yáng)聲器應(yīng)置于不小于8 m3的室內(nèi)進(jìn)行測量。
1.2 短期最大輸入電壓和長期最大輸入電壓
考慮揚(yáng)聲器在極限情況下的使用情況,GB/T 12060.5—2011和WH/T58—2013都規(guī)定了揚(yáng)聲器單元或系統(tǒng)在不產(chǎn)生永久性損壞的情況下所能承受的時間為1 s的模擬節(jié)目信號的最大電壓為短期最大電壓,所能承受的時間為1 min的模擬節(jié)目信號的最大電壓為長期最大電壓。值得注意的是GB/T 12060.5—2011規(guī)定的測量環(huán)境是不小于8 m3的房間,而WH/T58—2013則要求在自由場中進(jìn)行。
1.3 額定正弦電壓
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,額定正弦電壓是指在額定頻率范圍內(nèi)使揚(yáng)聲器能連續(xù)工作而不導(dǎo)致任何熱損壞或機(jī)械損壞的持續(xù)正弦信號電壓。測量額定正弦電壓時,揚(yáng)聲器應(yīng)置于不小于8 m3的室內(nèi)進(jìn)行測量。
1.4 固有噪聲級
WH/T 58—2013中規(guī)定,在額定工作條件下,去掉所有的信號源,并將所有的輸入端短接,音量電位器置于最大,有音調(diào)控制的應(yīng)將音調(diào)控制置于平直位置。在揚(yáng)聲器系統(tǒng)參考軸上距參考點1 m處測量的A計權(quán)聲壓級即為固有噪聲級。測量固有噪聲級應(yīng)在自由場中進(jìn)行。
1.5 過載源電動勢
WH/T 58—2013中規(guī)定,測量過載源電動勢應(yīng)在揚(yáng)聲器系統(tǒng)額定工作條件下,并且在自由場中進(jìn)行。
2 輸出特性
2.1 短期最大聲壓級
WH/T 58—2013中規(guī)定,在額定工作條件下,信號用猝發(fā)信號,將有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)的音量電位器置于最大位置,調(diào)節(jié)噪聲信號源輸出信號的大小。輸入1/8倍的最小源電動勢的電壓開始測試頻率響應(yīng)曲線并記錄。輸入信號每次增加3 dB的增量,當(dāng)輸入信號的增量為3 dB,聲壓級不再相應(yīng)上升3 dB,且只達(dá)到輸入增量的50%時,輸出的聲壓級為短期最大聲壓級。測量短期最大聲壓級應(yīng)在自由場中進(jìn)行。
2.2 最大聲壓級
WH/T 58—2013中規(guī)定,在額定工作條件下,先輸入1/8倍的最小源電動勢的電壓開始測試頻率響應(yīng)曲線并記錄。在此電壓的情況下測試規(guī)定頻率范圍內(nèi)總諧波失真,同時將總諧波失真曲線的聲壓級與頻率響應(yīng)曲線的聲壓級進(jìn)行比較,直到失真到達(dá)規(guī)定的要求時,此時的頻率響應(yīng)曲線中各個頻點的聲壓級就是最大聲壓級。測量最大聲壓級應(yīng)在自由場中進(jìn)行。
3 頻率特性
3.1 指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度級
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,測量指定頻帶內(nèi)的特性靈敏度級時,揚(yáng)聲器應(yīng)置于自由場或半空間自由場環(huán)境內(nèi),且在正常測量條件下測量。半空間自由場僅適用于與反射面平齊安裝的揚(yáng)聲器單元。
3.2 頻率響應(yīng)
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,測量頻率響應(yīng)應(yīng)在自由場或半空間自由場條件下進(jìn)行。WH/T 58—2013中規(guī)定,測量有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)的頻率響應(yīng)應(yīng)在自由場條件下進(jìn)行。
3.3 有效頻率范圍
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,有效頻率范圍是指由規(guī)定上下限頻率所限定的頻率范圍。饋以正弦信號并在參考軸上測得的揚(yáng)聲器頻率響應(yīng)上,在最高靈敏度區(qū)域一個倍頻程的帶寬內(nèi)的平均聲壓級之下、10 dB以內(nèi)的上限頻率和下限頻率。測量有效頻率范圍應(yīng)在自由場或半空間自由場條件下進(jìn)行。
4 指向特性
4.1 指向性圖案
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,測量指向性圖案應(yīng)在自由場條件下進(jìn)行。AES 56—2008規(guī)定了揚(yáng)聲器系統(tǒng)的指向特性的測量方法。包含測量條件、測點的空間分辨率、測試數(shù)據(jù)。測試參考距離是10 m,要求在相對穩(wěn)定的聲學(xué)環(huán)境中進(jìn)行,通過檢測重復(fù)測試數(shù)據(jù)保證測量的可重復(fù)性。測點空間分布可分為普遍描述揚(yáng)聲器指向特性的的A型分布和針對于全對稱或半對稱揚(yáng)聲器的B型分布。其中A型的分辨率為5°×5°,全空間2 664個測點;B型分布有低分辨率分布(15°×15°)、中等分辨率分布(15°×5°)和一般分辨率分布(5°×5°),都為半空間測量。
4.2 指向性指數(shù)
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,測量指向性指數(shù)應(yīng)在自由場條件下進(jìn)行。
4.3 指向性頻率響應(yīng)
WH/T 58—2013中規(guī)定,測量指向性頻率響應(yīng)應(yīng)在自由場中進(jìn)行。
4.4 覆蓋角
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,測量覆蓋角時應(yīng)在自由場條件下進(jìn)行。并且對于被設(shè)計成在過參考軸的不同平面上具有不同覆蓋角的揚(yáng)聲器,應(yīng)在至少兩個互相垂直的平面內(nèi)測量覆蓋角。
5 阻抗及其派生特性
5.1 阻抗曲線
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,阻抗曲線的測量條件為自由場、半空間自由場、模擬自由場、半空間模擬自由場、擴(kuò)散場。
5.2 總品質(zhì)因數(shù)Qt
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,總品質(zhì)因數(shù)Qt的測量條件為自由場、半空間自由場、模擬自由場、半空間模擬自由場、擴(kuò)散場。
5.3 揚(yáng)聲器單元順性的等效空氣容積
GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,揚(yáng)聲器單元順性的等效空氣容積的測量條件為帶開口的剛性測試箱以及示波器。
6 幅度非線性
WH/T 58—2013中規(guī)定,測量有源揚(yáng)聲器系統(tǒng)的總諧波失真應(yīng)在自由場條件下進(jìn)行。GB/T 12060.5—2011中規(guī)定,測量總諧波失真、n次諧波失真、n次調(diào)制失真和差頻失真時,揚(yáng)聲器系統(tǒng)應(yīng)置于自由場條件下,揚(yáng)聲器單元應(yīng)置于半空間自由場條件下。