【超清版】 GB/T 14475-2024 号筒扬声器 测量方法

ICS33.160.99
CCS M 72
中华人民共和国国家标准
GB/T14475—2024
代替GB/T14475—1993
号筒扬声器 测量方法
Hornloudspeakers—Measuringmethods
2024-10-26发布2025-05-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅴ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 测量信号………………………………………………………………………………………………… 2
4.1 概述………………………………………………………………………………………………… 2
4.2 正弦信号…………………………………………………………………………………………… 2
4.3 宽带噪声信号……………………………………………………………………………………… 2
4.4 窄带噪声信号……………………………………………………………………………………… 2
4.5 脉冲信号…………………………………………………………………………………………… 2
5 声学环境………………………………………………………………………………………………… 3
5.1 概述………………………………………………………………………………………………… 3
5.2 自由场条件………………………………………………………………………………………… 3
5.3 扩散场条件………………………………………………………………………………………… 3
5.4 模拟自由场条件…………………………………………………………………………………… 3
6 不需要的声噪声和电噪声……………………………………………………………………………… 3
7 号筒扬声器和测量传声器的位置……………………………………………………………………… 3
7.1 在自由场条件下的测量距离……………………………………………………………………… 3
7.2 在扩散场条件下号筒扬声器的位置……………………………………………………………… 4
7.3 在模拟自由场条件下号筒扬声器和传声器的位置……………………………………………… 4
8 测量设备………………………………………………………………………………………………… 4
9 声学测量的准确度……………………………………………………………………………………… 4
10 号筒扬声器的安装……………………………………………………………………………………… 4
11 预负荷处理……………………………………………………………………………………………… 5
12 极性标志………………………………………………………………………………………………… 5
12.1 特性解释…………………………………………………………………………………………… 5
12.2 测试方法…………………………………………………………………………………………… 5
13 参考面、参考点和参考轴……………………………………………………………………………… 5
13.1 参考面……………………………………………………………………………………………… 5
13.2 参考点……………………………………………………………………………………………… 5
13.3 参考轴……………………………………………………………………………………………… 5
14 无源号筒扬声器(无匹配变压器)……………………………………………………………………… 5
14.1 测量条件…………………………………………………………………………………………… 5
14.2 阻抗………………………………………………………………………………………………… 6
14.3 输入电压7 ……………………………………………………………………………………………Ⅰ
GB/T14475—2024
14.4 输入电功率………………………………………………………………………………………… 9
14.5 额定频率范围……………………………………………………………………………………… 9
14.6 自由场条件下的声压…………………………………………………………………………… 10
14.7 自由场条件下的响应…………………………………………………………………………… 11
14.8 输出功率(声功率) ……………………………………………………………………………… 13
14.9 指向特性………………………………………………………………………………………… 15
14.10 幅度非线性……………………………………………………………………………………… 17
15 无源号筒扬声器(有匹配变压器)…………………………………………………………………… 21
15.1 测量条件………………………………………………………………………………………… 21
15.2 匹配阻抗………………………………………………………………………………………… 22
15.3 输入电压………………………………………………………………………………………… 23
15.4 输入电功率……………………………………………………………………………………… 25
15.5 额定频率范围…………………………………………………………………………………… 25
15.6 自由场条件下的声压…………………………………………………………………………… 25
15.7 自由场条件下的响应…………………………………………………………………………… 25
15.8 输出功率(声功率) ……………………………………………………………………………… 26
15.9 指向特性………………………………………………………………………………………… 26
15.10 幅度非线性……………………………………………………………………………………… 26
16 有源号筒扬声器……………………………………………………………………………………… 27
16.1 测量条件………………………………………………………………………………………… 27
16.2 输入电压………………………………………………………………………………………… 28
16.3 额定频率范围…………………………………………………………………………………… 30
16.4 自由场条件下的声压…………………………………………………………………………… 30
16.5 自由场条件下的响应…………………………………………………………………………… 31
16.6 输出功率(声功率) ……………………………………………………………………………… 31
16.7 指向特性………………………………………………………………………………………… 32
16.8 幅度非线性……………………………………………………………………………………… 33
17 杂散磁场……………………………………………………………………………………………… 35
17.1 静态分量………………………………………………………………………………………… 35
17.2 动态分量………………………………………………………………………………………… 36
18 尺寸和质量…………………………………………………………………………………………… 36
18.1 尺寸测量………………………………………………………………………………………… 36
18.2 质量测量………………………………………………………………………………………… 36
附录A (规范性) 听音检验……………………………………………………………………………… 37
A.1 正常工作的听音检验…………………………………………………………………………… 37
A.2 异常声的听音检验……………………………………………………………………………… 37
附录B(规范性) 绝缘性与环境适应性………………………………………………………………… 38
B.1 绝缘电阻…………………………………………………………………………………………… 38
B.2 耐电压……………………………………………………………………………………………… 38
B.3 振动(正弦)………………………………………………………………………………………… 38
B.4 碰撞………………………………………………………………………………………………… 38

B.5 跌落………………………………………………………………………………………………… 38
B.6 高温负荷和贮存…………………………………………………………………………………… 39
B.7 稳态湿热…………………………………………………………………………………………… 39
B.8 低温负荷和贮存…………………………………………………………………………………… 39
B.9 防尘防水…………………………………………………………………………………………… 39
B.10 盐雾……………………………………………………………………………………………… 39
B.11 太阳辐射………………………………………………………………………………………… 39
参考文献…………………………………………………………………………………………………… 41

前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件代替GB/T14475—1993《号筒扬声器测量方法》,与GB/T14475—1993相比,除结构调整
和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 将适用范围限定为民用类公共广播终端电动式号筒扬声器性能测量(见第1章,1993年版的
第1章);
b) 增加了“术语和定义”一章(见第3章);
c) 增加了“传递函数”的测量方法(见14.7.3);
d) 增加了“频带内的声功率”(见14.8.1)、“指定频带内的平均声功率”(见14.8.2)、“指定频率点
功率压缩值”(见14.8.5)、“功率压缩频响曲线”(见14.8.6)的测量方法;
e) 增加了“覆盖角”的测量方法(见14.9.4);
f) 增加了“特性谐波失真”(见14.10.3)、“n 次调制失真”(见14.10.4)、“n 次特性调制失真”(见
14.10.5)、“二次差频失真”(见14.10.6)的测量方法;
g) 增加了“无源号筒扬声器(有匹配变压器)”的测量方法(见第15章);
h) 增加了“有源号筒扬声器”的测量方法(见第16章);
i) 增加了“杂散磁场”的测量方法(见第17章);
j) 增加了“尺寸和质量”的测量方法(见第18章);
k) 增加了“听音检验”(见附录A)、“绝缘性与环境适应性”(见附录B)的试验方法。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本文件由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会(SAC/TC242)归口。
本文件起草单位:江苏省电子信息产品质量监督检验研究院、泰兴扬声电子有限公司、南京大学深
圳研究院、无锡杰夫电声股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、杭州车凌网络科技有限公司。
本文件主要起草人:张志强、陈嘉声、沈冬波、沈勇、张腾标、印小根、蔡禄军、鲍森。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
———1993年首次发布为GB/T14475—1993。
———本次为第一次修订。

1 范围
本文件描述了民用类公共广播终端号筒扬声器性能的测量方法。
本文件适用于民用类公共广播终端电动式号筒扬声器的测量。特殊用途的号筒扬声器及其他换能
原理的号筒扬声器的测量参照使用。
注1:本文件所述“号筒扬声器”指号筒扬声器驱动单元与号筒的组合,驱动单元或号筒可能为一个或多个,该组合
也能内置变压器或内置放大器。
注2:本文件所给出的测量方法是为反映号筒扬声器的特性而适当选出的。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
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GB/T6882 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 消声室和半消声室精密法
GB/T12060.1 声系统设备 第1部分:概述
GB/T12060.3 声系统设备 第3部分:声频放大器测量方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
驱动单元 driverunit
提供号筒策动声源的电动式扬声器单元。
注1:驱动单元分压缩驱动单元和非压缩驱动单元。通过振膜面积Sd 与辐射口面积Si 比值的改变(Sd/Si 称为压
缩比,一般大于1),使电磁阻尼力阻和号筒的等效力阻相匹配的驱动单元称为压缩驱动单元;不经压缩的电
动扬声器单元称为非压缩驱动单元。
注2:压缩驱动单元的频响特性通常在平面波管内进行测量,平面波管的一端在测量范围内产生的驻波比不超过
2dB,并且平面波管的直径足够小,参考直径为25.4mm(见WH/T39—2009及AES-1id-2012)。
1
GB/T14475—2024
3.2
号筒 horn
为实现声阻抗匹配并可能产生指向效果而制作的截面积由小变大的声波导管。
3.3
匹配阻抗 matchingimpedance
带匹配变压器的号筒扬声器中,用于匹配驱动单元的变压器的输入端阻抗。
3.4
功率压缩值 powercompressionvalue
电动式号筒扬声器随着输入电功率的增加,导致音圈温度升高、直流电阻增大及有效磁通密度降
低,引起输出声能量损失、输出声功率级相对减小的值。
注:该值随频率变化的函数曲线为功率压缩频响曲线。
3.5
有源号筒扬声器 activehornloudspeaker
包含声频功率放大器的号筒扬声器。
3.6
特性源电动势 characteristicsourcee.m.f.
使有源号筒扬声器在额定频率范围内,音量及可调带宽装置处于最大位置时,在自由场环境、参考
轴上距离为1m 处产生94dB声压级的源电动势。
3.7
源电动势为零时的噪声级 noiselevelwhensourcee.m.f.isequaltozero
有源号筒扬声器源电动势为零时电路噪声产生的声压级(A 计权)。
4 测量信号
4.1 概述
声学测量在4.2~4.5之一的测量信号条件下进行,并在测量结果中注明。
4.2 正弦信号
正弦测量信号在任何频率都不超过额定正弦电压(见14.3.4、15.3.4)。若无其他特殊要求,则馈给
号筒扬声器输入端的电压在所有频率处保持恒定。
4.3 宽带噪声信号
噪声源的峰值因数宜为3~4。
测量信号幅度时使用时间常数至少与GB/T3785.1所述声级计的“慢挡”时间常数相同的真有效
值电压表。
4.4 窄带噪声信号
测量所用窄带噪声,相对带宽通常为1/3oct。符合GB/T3241要求的恒定相对带宽滤波器与粉
红噪声发生器一起使用。
4.5 脉冲信号
短持续时间脉冲具有至少覆盖测量中所关注带宽的恒定功率谱密度。该信号相对于它的峰值幅度
有很低的能量成分。
2
GB/T14475—2024
注:在与号筒扬声器线性范围相一致的驱动放大器能力范围内,增加脉冲峰值幅度,以减少测量中声和电噪声的
影响。
5 声学环境
5.1 概述
声学测量在5.2~5.4之一的声场条件下进行,并在测量结果中注明。
5.2 自由场条件
如果声学条件近似自由空间环境(例如消声室),在扬声器和测量中所用传声器之间的声场所占据
的区域内,从点声源到距离r 处的声压按1/r 的规律而减小,其误差不超过±10%。如果测量传声器和
号筒扬声器上的参考点的连线上能满足该条件,则认可为最低条件。
自由场条件需覆盖整个测量的频率范围。
5.3 扩散场条件
如果扩散场条件用于按GB/T6881的定义和所述的1/3oct带限噪声的测量,下限频率由GB/T6881
确定。
注1:这些条件通常仅用于带宽噪声测量。
注2:虽然GB/T6881提供了测量仪器的详细情况,但还是需要清楚地了解,在确定号筒扬声器功率时,空间的平
均和时间的平均都是需要的。这些内容由该文件所述中获得,或者利用连续空间和时间平均技术而获得。
注3:测量精度取决于许多因素,包括房间容积、房间混响时间和扩散程度。
注4:测量125Hz以下时,房间容积不小于200m3。
5.4 模拟自由场条件
如果在测量所需的时间周期内,模拟自由场条件中所用的声学条件,与自由空间的条件等效,可使
用模拟自由场条件。
满足该条件的任何环境中(例如通畅的大房间),由号筒扬声器响应脉冲信号发出的、经环境中任何
表面或物体反射的声音,在测量传声器完成直达声的测量前,不能到达该传声器。
需通过门控或其他方法从测量中排除任何到达测量传声器的反射声。
注1:这些条件通常仅用于以脉冲信号进行的测量。
注2:在这些条件下进行连续测量时,相邻两次测量之间时间间隔足够长,以使空间内混响所产生的声压级值被
忽略。
6 不需要的声噪声和电噪声
不需要的声噪声和电噪声保持在尽可能低的水平,以免其存在掩盖低声压级信号。
在所测量频段与信号相关的数据中,凡高出噪声电平不到10dB的数据都需舍弃。
7 号筒扬声器和测量传声器的位置
7.1 在自由场条件下的测量距离
为了获得一致的结果,在自由场条件下,理想的测量在号筒扬声器的远场中实现,但实际上测量场
所环境的缺陷和背景噪声的影响决定了可用距离的上限。测量结果宜换算为标准距离1m 处的值。
3
GB/T14475—2024
注1:避免号筒口气流对测量引起的误差。
注2:通常情况下,远场测量距离为号筒口最大几何尺寸的3倍以上。
7.2 在扩散场条件下号筒扬声器的位置
号筒扬声器的位置及相对于各壁面的方向用图表示,并附在测量结果中。
按14.8.1.2b)中给出的方法,测定号筒扬声器所辐射的功率时,允许使用号筒扬声器与传声器同时
移动的安装方式。号筒扬声器和最近的传声器位置符合GB/T6881的要求。
7.3 在模拟自由场条件下号筒扬声器和传声器的位置
所选测量距离应符合7.1关于自由场条件的要求。
所选号筒扬声器和传声器的位置,应处于在第一个不需要的反射声到达传声器之前,获得最大可用
测量时间的位置。
若在消声室内测量,注意由尖劈顶端、人行地网、号筒扬声器和传声器支架以及其他反射所造成的
误差在整个测量频率范围内不超过0.5dB。
所用传声器距离及最大信号接收时间需要说明。
从第一个反射声到达传声器的时间开始,舍弃传声器的所有输出。除非在这个时间后号筒扬声器
对脉冲测试信号的响应可忽略,否则传递函数测量中需引入截断误差。该截断误差在整个测量频率范
围内不超过1dB。
8 测量设备
在自由场条件下的测量,使用已知校准值的压强传声器。在扩散场条件下的测量,使用的压强传声
器指向性指数不大于2dB。这两个要求在测量频率范围内都需满足。
信号发生器、将信号馈给号筒扬声器的放大器和传声器输出端的测量放大器及其他测量设备具有
已知的幅频响应特性,并在相关频率范围内恒定在±0.5dB内、在测量条件下具有可忽略的幅度非线
性。所有测量仪器为有效值型,并有足够长的时间常数,确保误差不大于1dB。
注:用来测量频率响应曲线的电平记录仪,由记录速度(沿电平和频率轴)引起的误差不超过0.5dB,记录速度需
注明。
9 声学测量的准确度
在测量的频率范围内总误差不超过±2dB。
需要确定和量化使用仪器和测量环境中可能的误差来源,并说明它们的影响。测量报告中需要包
含该信息。
10 号筒扬声器的安装
号筒扬声器的性能取决于驱动单元和作为声负载的号筒的特性,采用与号筒扬声器驱动单元配套
的号筒作为声负载。
号筒扬声器安装在支架上进行测量,通常不用任何附加的障板。假如制造商规定号筒扬声器需要
特殊的安装方式,则在测量中予以采用。所用的安装方式需在测量报告中说明。
注:支架具有足够的强度和刚度,对测试声场的影响和干扰尽可能小。
4
GB/T14475—2024
11 预负荷处理
振膜之类部件的运动,有时会使号筒扬声器性能产生永久性变化,故在技术参数测量前,对无源号
筒扬声器馈以额定噪声电压、有源号筒扬声器馈以最大噪声输入电压,采用符合GB/T12060.1所述的
模拟节目信号进行至少1h的预负荷处理。
经预处理的号筒扬声器至少恢复1h后才能进行技术参数的测量,号筒扬声器在恢复期内需要断
开信号连接。
12 极性标志
12.1 特性解释
驱动单元/号筒扬声器的输入端的极性标志,是指其输入端馈入信号时,振膜产生运动的方向与输
入端所加信号极性之间关系的标志。
12.2 测试方法
用直流电压馈给驱动单元/号筒扬声器时,采取某种方式来确定振膜向着驱动单元辐射口方向运
动,则与电压正极相连接的输入端为正极。
13 参考面、参考点和参考轴
13.1 参考面
制造商规定的参考面,涉及号筒扬声器的某些物理特性。
参考面确定参考点的位置和参考轴的方向。
注:对于对称结构,参考面通常平行于辐射面,或界定为号筒扬声器前面的平面;对非对称结构,参考面的位置用图
表示。
13.2 参考点
制造商规定的参考点,是参考轴与参考面相交的点。
注:对于对称结构,参考点通常是几何对称点;对于非对称结构,参考点用图表示。
13.3 参考轴
制造商规定的参考轴,是一条过参考点并以一定方向通过参考面的直线。对于指向性和频率响应
的测量,参考轴为00轴。
注:对于对称结构而言,参考轴通常垂直于辐射面或垂直于参考面。
14 无源号筒扬声器(无匹配变压器)
14.1 测量条件
14.1.1 气候条件
在以下所限定的温度、湿度和大气压力范围任意组合的条件下进行测量:
———环境温度:15℃~35℃,优选20℃;
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GB/T14475—2024
———相对湿度:25%~75%;
———大气压力:86kPa~106kPa。
14.1.2 额定条件
下列参数和条件由制造商在规格书中给出:
———额定阻抗;
———额定正弦电压或功率;
———额定噪声电压或功率;
———额定频率范围;
———参考面;
———参考点;
———参考轴。
注:术语“额定”的完整解释见GB/T12060.2—2011中1.5。
14.1.3 正常测量条件
当满足所有以下条件时,则认为号筒扬声器是在正常测量条件下工作。
a) 指定声学环境由第5章中选出。
b) 待测的号筒扬声器按第10章安装。
c) 号筒扬声器相对于测量传声器和各壁面的位置符合第7章的要求。
d) 在额定频率范围内(见14.5)以电压U 馈给号筒扬声器指定测量信号(见第4章),输入电功率
P =U2/R,R 为额定阻抗(见14.2.1)。
e) 若有调节装置,则置于制造商指定的“正常”位置。如果选用其他位置,例如要提供一最平坦的
频率响应或最大衰减,需加以说明。
f) 连接适用于测量所需特性的测量设备(见第8章)。
14.2 阻抗
14.2.1 额定阻抗
由制造商规定的纯电阻的阻值,在确定信号源的有效电功率时,用它来代替号筒扬声器。
注:在额定频率范围内,随频率改变的阻抗模量最低值通常不小于额定阻抗值的80%。假如在额定频率范围以外
的任何频率(包括直流)的阻抗小于此值时,需在规格书中加以说明。
14.2.2 阻抗曲线
14.2.2.1 特性解释
由阻抗模量表示的频率的函数。
14.2.2.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于符合14.1.3条件a),b)和d)的正常测量条件下。
b) 阻抗曲线测量采用恒压法或恒流法,通常优选恒压法。测量所选用的电压值或电流值需适
当,以保证号筒扬声器工作在线性状态。
注1:恒压法:在包含额定频率范围的频域,保持号筒扬声器输入端的电压值不变,通过测量回路中电流值随频率的
变化来确定阻抗模量随频率的变化;恒流法:在包含额定频率范围的频域,保持号筒扬声器测量回路中的电流
6
GB/T14475—2024
值不变,通过测量号筒扬声器输入端电压值的变化来确定阻抗模量随频率的变化。
注2:阻抗测量可能受驱动电平的影响很大。如果该电平太低或太高,可能得不到准确的结果。为了确定最佳测量
状态,需连续以几个驱动电平检查测量数据。
c) 测量宜覆盖20Hz~20000Hz的频率范围。
d) 其结果表示为频率函数的曲线,电压值或电流值需在报告中注明。
14.3 输入电压
14.3.1 额定噪声电压
14.3.1.1 特性解释
号筒扬声器在不产生热损坏或机械损坏的情况下,馈以符合GB/T12060.1所述模拟节目信号
时,能承受的噪声电压,由制造商规定。
14.3.1.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 测试链路中包括下列设备或类似设备:
———噪声发生器;
———合适的计权网络,以得到符合GB/T12060.1所述的模拟节目信号;
———带限幅电路的功率放大器;
———待测号筒扬声器。
注1:如对一个以上号筒扬声器同时进行测量,注意保证号筒扬声器之间没有显著的相互影响。
注2:如号筒扬声器被设计在限定的频率范围内工作,而相应的限频网络又不是号筒扬声器的组成部分,则在测量
过程中,用制造商规定的适当电路接在号筒扬声器上,该电路即成为号筒扬声器的组成部分,其输入阻抗符合
额定阻抗的要求,其输出端以号筒扬声器为负载。
注3:测试链路中各单元连接的次序见图1。号筒扬声器置于不小于8m3 的室内进行测量,该室的气候条件符合
14.1.1。
b) 当在待测号筒扬声器的输入端进行测量时,功率放大器的频率响应在20Hz~20000Hz内保
持恒定,误差不超过±0.5dB,待测号筒扬声器输入端的限幅噪声的频率分布符合
GB/T12060.1模拟节目信号的要求,其峰值因子为1.8~2.2。
c) 测量号筒扬声器时,功率放大器输出阻抗不大于额定阻抗值(见14.2.1)的1/3,放大器具有以
无削波的正弦信号的峰值电压供给号筒扬声器的能力。该峰值电压至少是测试用噪声电压的
2倍。
d) 号筒扬声器在给定的气候条件下,馈以额定噪声电压连续试验24h。
e) 试验后,号筒扬声器立即在正常气候条件下的房间内贮存。除非特定要求,恢复周期为24h。
f) 如果在贮存期结束后,号筒扬声器本身的性能与该型号号筒扬声器规格书的数据相比,在电性
能、机械性能、声性能上没有明显的改变,则号筒扬声器满足该试验的要求。
注4:这种改变的可接受性是需要商定的,因此它需要被加以说明。
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GB/T14475—2024
图1 测试布置框图(无源)
14.3.1.3 正常工作的听音检验
正常工作的听音检验按附录A 进行。
14.3.2 短期最大输入电压
14.3.2.1 特性解释
号筒扬声器在不产生永久性损坏的情况下,馈以符合GB/T12060.1所述的模拟节目信号时,能承
受持续时间为1s的最大电压。
试验时间间隔1min,重复60次。
14.3.2.2 测量方法
按14.3.1.2额定噪声电压的测量方法,试验信号为符合GB/T12060.1所述的模拟节目信号,由门
控源产生。
注:在信号持续期内馈给号筒扬声器的电压有效值通常在门开关常通的条件下进行测量,而号筒扬声器则用一与
号筒扬声器额定阻抗值相同的电阻器替代。
14.3.2.3 保护装置
如果号筒扬声器有保护装置,则短期最大输入电压是指在给定时间段引起保护装置自动操作的输
入电压。
若由于保护装置的工作使作为放大器负载的号筒扬声器阻抗在任何频率点下降到额定阻抗值的
80%以下,则制造商需要说明其最小值。
14.3.3 长期最大输入电压
14.3.3.1 特性解释
号筒扬声器在不产生永久性损坏的情况下,馈以符合GB/T12060.1所述的模拟节目信号时,能承
受持续时间为1min的最大电压。
试验时间间隔2min,重复10次。
14.3.3.2 测量方法
按14.3.1.2额定噪声电压的测量方法,试验信号为符合GB/T12060.1所述的模拟节目信号,由门
控源产生。
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GB/T14475—2024
注:在信号持续期内馈给号筒扬声器的电压有效值通常在门开关常通的条件下进行测量,而号筒扬声器则用一与
号筒扬声器额定阻抗值相同的电阻器替代。
14.3.3.3 保护装置
如果号筒扬声器有保护装置,则长期最大输入电压是指在给定时间段引起保护装置自动操作的输
入电压。
若由于保护装置的工作使作为放大器负载的号筒扬声器阻抗在任何频率点下降到额定阻抗值的
80%以下,则制造商需要说明其最小值。
14.3.4 额定正弦电压
14.3.4.1 特性解释
额定频率范围内,号筒扬声器能连续工作而不产生任何热损坏或机械损坏的持续正弦信号电压,由
制造商规定。
注:该电压值通常是频率的函数,对于不同指定频率范围给出对应的电压值。
14.3.4.2 测量方法
按14.3.1.2额定噪声电压的测量方法,试验信号为正弦信号。该方法在给定的测量时间内能有效
地确定输入电压的上限。如果没有指定时间周期,所用的最长时间为1h。
14.3.4.3 异常声的听音检验
异常声(破擦声)的听音检验按附录A 进行。
14.4 输入电功率
14.4.1 额定噪声功率
由公式U2n/R 计算的电功率,Un 是额定噪声电压,R 是额定阻抗。
注:额定噪声功率也称为“功率承受能力”。
14.4.2 短期最大功率
由公式U2 st/R 计算的电功率,Ust是短期最大输入电压,R 是额定阻抗。
14.4.3 长期最大功率
由公式U2 1t/R 计算的电功率,U1t是长期最大输入电压,R 是额定阻抗。
14.4.4 额定正弦功率
由公式U2 s/R 计算的电功率,Us 是额定正弦电压,R 是额定阻抗。
14.5 额定频率范围
号筒扬声器预期使用的频率区间,由制造商规定。
注:有效频率范围(14.7.2)宽于额定频率范围。
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14.6 自由场条件下的声压
14.6.1 指定频带内的声压
14.6.1.1 特性解释
馈给号筒扬声器以指定频率范围、指定电压值的粉红噪声信号时,号筒扬声器在参考轴上离参考点
给定距离处所产生的声压。
14.6.1.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于自由场环境内,在正常测量条件下测量。
b) 测试链路中包括下列设备:
———待测号筒扬声器;
———粉红噪声发生器;
———阻带衰减的斜率至少为24dB/oct的带通滤波器,该滤波器把信号带宽限制在号筒扬声
器待测的频率范围内。
c) 把指定电压Up 和指定带宽的粉红噪声信号馈给号筒扬声器。
d) 在给定距离处测量声压。在不具备带宽等于指定频带的滤波器的情况下,按GB/T3241
的要求将这个频段分成n 个1/3oct带宽来近似,然后用粉红噪声信号馈给每个1/3oct
滤波器,且在每个1/3oct频带馈给被测号筒扬声器的电压等于Up/n 。声压由公式(1)
计算:
Pr= Σi=n
i=1 [ (Pi)2] 1/2 …………………………(1)
式中:
Pr ———指定频带内的声压,单位为帕(Pa);
Pi ———第i 个1/3oct频带内的声压,单位为帕(Pa)。
e) 测量条件需在结果中予以说明。
14.6.2 指定频带内的声压级
由公式(1)所得声压与基准声压(2×10-5Pa)之比的对数乘以20,用分贝(dB)表示。
14.6.3 指定频带内的特性灵敏度
14.6.3.1 特性解释
将指定频带内的声压(见14.6.1.1)换算成输入功率为1W 且在参考轴上距离参考点1m 处的值。
14.6.3.2 测量方法
按14.6.1.2测量,且电压Up 为与1W 功率相应的电压,数值上与R 相等,R 为额定阻抗。
14.6.4 指定频带内的特性灵敏度级
按14.6.3测得的特性灵敏度与基准声压(2×10-5Pa)之比的对数乘以20,用分贝(dB)表示。
在相同温湿度条件下,按照附录B中B.8进行低温负荷和贮存试验前后特性灵敏度级的测量。
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GB/T14475—2024
14.6.5 指定频带内的平均声压
14.6.5.1 特性解释
指定频带内所有1/3oct频带测得的声压的有效值。
14.6.5.2 测量方法
按14.6.1.2所述进行测量,但馈给被测号筒扬声器在每个1/3oct频带上的电压等于Up,指定频带
内的平均声压由公式(2)计算:
Pm =
Prn
…………………………(2)
式中:
Pm———指定频带内的平均声压,单位为帕(Pa)。
注:由公式(1)确定Pr 值。
14.6.6 指定频带内的平均声压级
由公式(2)所得声压Pm 与基准声压(2×10-5Pa)之比的对数乘以20,用分贝(dB)表示。
14.7 自由场条件下的响应
14.7.1 频率响应
14.7.1.1 特性解释
自由场条件下,在相对于参考轴和参考点的指定位置,以指定的恒定电压测得的作为频率函数的声
压级。所用的恒定电压为正弦信号,或为频带噪声信号。
14.7.1.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 把号筒扬声器置于正常测量条件下的自由场环境中。
b) 馈给号筒扬声器恒定电压的频带噪声信号或正弦信号。
c) 测量至少覆盖号筒扬声器的有效频率范围(符合14.7.2)。
使用频带噪声测量,应用下列两种方法中的一种来完成:
1) 把粉红噪声信号(限于号筒扬声器的有效频率范围)馈给号筒扬声器,用1/3oct滤波器分
析传声器的输出信号;
2) 用符合4.4的窄带噪声信号馈给号筒扬声器。
注:若采用第二种方法,在传声器链路中不限制使用滤波器。
d) 结果以声压级-频率曲线来表示,测量的空间条件和所选是何种噪声需予以指明。
14.7.2 有效频率范围
14.7.2.1 特性解释
由上下限频率所界定的频率范围。按14.7.1.2馈以正弦信号并在参考轴上测得的号筒扬声器频率
响应上,在最高灵敏度区域一个倍频程的带宽(或由制造商规定的更宽的频带)内的平均声压级之下、
20dB以内的上限频率和下限频率。在该确定频限内,忽略频响曲线上,与低于平均声压级20dB的水
平线相交处,窄于1/9oct宽度的尖谷。
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14.7.2.2 测量方法
有效频率范围可由14.7.1.1所述、仅用正弦信号测得的频率响应上得到,如图2所示。
标引序号说明:
fL———有效频率范围下限,单位为赫兹(Hz);
fH ———有效频率范围上限,单位为赫兹(Hz)。
图2 有效频率范围测量图
14.7.3 传递函数
14.7.3.1 特性解释
自由场或模拟自由场条件下测得的声压幅值和相位与频率的关系。测量是在相对于参考轴及参考
点的指定位置,在号筒扬声器输入端上施加恒定电压进行的,除非特定要求,电压与0.25W 功率的电压
值相等,数值上为R/2,R 为额定阻抗。
所用信号电平对测量结果不可产生非线性影响。
声压幅值通常以等效声压级表示。在表示相位为频率的函数时,需扣除号筒扬声器与传声器之间
声传输所产生的相移。
14.7.3.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于模拟自由场环境内的正常测量条件下。
b) 馈给号筒扬声器一个脉冲测量信号,其带宽至少覆盖测量频率范围。
注:采用重复多次测量信号的方法以获得足够的信噪比,相邻两次信号的时间间隔足够长,以忽略混响声对测量结
果产生的影响。对测得的值进行平均,即得所需的测量结果。为了减少所需要的测量时间,使用一定频谱形状
(预加重)的测量信号,并对测得的声压作必要修正(去加重)。
c) 在a)和b)条件下进行声压测量,其结果以频率的函数来表示,测量通常采用对声压信号进行
采样和数字化,并使用数字傅里叶分析器或计算机进行傅里叶变换来获得。在整个频率范围
内,将测量信号变换到频域的方法,对声压级计算结果产生的误差不超过0.1dB。
d) 使用已校准的与频率无关的衰减器和传声器信号测量链路(包括预加重和去加重的部件在
内)测量馈给号筒扬声器的电压,将其结果表示成与c)相同的频率函数。
e) 号筒扬声器的传递函数为c)项测量结果除以d)项测量结果,并计入传声器灵敏度和衰减器的
校准值。传递函数需表示成幅值和相位以频率为函数的曲线。用输入功率为1 W 的等效声
压级表示其幅值。
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14.8 输出功率(声功率)
14.8.1 频带内的声功率
14.8.1.1 特性解释
馈给号筒扬声器指定输入信号时它在中心频率为f 的给定频带内所辐射的总声功率。
14.8.1.2 测量方法
在自由场或扩散场环境中均可进行声功率的测量,测量结果有争议时,以自由场条件下测得的结果
为准。
a) 自由场条件下声功率的测量如下。
———号筒扬声器置于正常测量条件下的自由场环境中。
———测出均匀分布在被测系统周围一个大的球面上(符合GB/T6882)具有代表性的若干点的
声压,并计算若干点声压有效值的平方平均值。
———如果系统具有旋转对称轴,只需在包含对称轴的平面内测量,并在平均值处理时对测量值
作适当计权。
———自由场条件下的声功率由公式(3)计算:
Pa(f)=4πr2
ρ0cp2(f)=0.031r2p2(f) ………………(3)
式中:
Pa(f)———声功率,单位为瓦(W);
r ———球半径,单位为米(m);
p(f)———大球面上的声压平均值,单位为帕(Pa);
ρ0c ———特性声阻抗,单位为牛顿秒每立方米(N·s/m3)。
———测量结果以声功率作为频率函数的曲线表示。
b) 扩散场条件下声功率的测量如下。
———号筒扬声器置于正常测量条件下的扩散场环境中。
———测量中心频率为f 的频带内的声压。
———号筒扬声器的声功率由公式(4)近似给出:
Pa(f)= V
T(f)p2(f)10-4 …………………………(4)
式中:
Pa(f)———声功率,单位为瓦(W);
V ———混响室容积,单位为立方米(m3);
T(f)———指定频带内混响室的混响时间,单位为秒(s);
p(f)———扩散场中的声压,单位为帕(Pa)。
注1:在号筒扬声器链路内或在号筒扬声器和传声器二者的链路内进行滤波。
注2:用声功率源以比较法测量号筒扬声器的声功率(见GB/T6881.2—2017及GB/T6881.3—2002)。
14.8.2 指定频带内的平均声功率
14.8.2.1 特性解释
在给定的频带内所有1/3oct频带的声功率的算术平均值。
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GB/T14475—2024
14.8.2.2 测量方法
按14.8.1.2要求进行测量。
平均声功率由指定频带内测得的所有1/3oct声功率计算出算术平均值。
14.8.3 指定频带内的效率
14.8.3.1 特性解释
在中心频率为f 的频带内号筒扬声器辐射的声功率与馈给它的电功率之比。
14.8.3.2 测量方法
指定频带内采用下列方法测量:
a) 声功率按14.8.1.2进行测量;
b) 电功率按14.1.3进行计算;
c) 指定频带内的效率为声功率与电功率之比。
14.8.4 指定频带内的平均效率
14.8.4.1 特性解释
给定频带内所有1/3oct频带的效率的算术平均值。
14.8.4.2 测量方法
频带内效率按14.8.3.2进行测定。
平均效率由指定频带内每个1/3oct所测得之效率加以算术平均。
14.8.5 指定频率点功率压缩值
14.8.5.1 特性解释
给定频率处,馈给号筒扬声器两种指定电功率的级差与号筒扬声器对应输出声功率级差的差值。
电动式号筒扬声器阻抗曲线上低频主要共振区域以上频率区域、阻抗模值最低点的频率,为功率压
缩值测量的指定频率点。测量时,在指定频率点以正弦信号馈给号筒扬声器的两种电功率为:号筒扬声
器的额定噪声功率及选取的实际功率压缩值可忽略的电功率。
14.8.5.2 测量方法
指定频率点功率压缩值δ 由公式(5)计算:
δ=ΔN -ΔS …………………………(5)
式中:
δ ———指定频率点功率压缩值,单位为分贝(dB);
ΔN———号筒扬声器输入端的电功率级差,单位为分贝(dB);
ΔS ———号筒扬声器输出声功率级差,单位为分贝(dB)。
测量步骤如下。
a) 将号筒扬声器置于自由场条件下,测量传声器置于号筒扬声器的00 参考轴方向,测量距离大
于号筒辐射口最大几何尺寸的3倍以上。
b) 按14.2.2测量号筒扬声器的阻抗曲线,选取阻抗曲线上低频主要共振区域以上频率区域、阻
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GB/T14475—2024
抗模值最低点的频率fp 作为指定频率点功率压缩值测量频率。
c) 以频率为fp 的正弦信号,依次馈给号筒扬声器0.5W、1.0W、2.0W 电功率,测得对应的声压
级分别为L0.5、L1.0、L2.0,当声压级的改变与电功率级的改变成线性关系时,取L1.0作为功率压
缩可忽略状态的声压级Ls;如果声压级的改变与电功率级的改变为非线性关系,则可选取更
小的输入电功率,直至声压级的改变与电功率级的改变满足线性关系,选出符合要求的输入电
功率Ps 及对应的声压级Ls。
d) 以对应额定噪声功率Pn(见14.1.2)值的正弦信号fp 馈给号筒扬声器,经过20s后,测出声压
级Ln。
e) 按公式(5),指定频率点功率压缩值计算为公式(6):
δ=10lg(Pn/Ps)- (Ln -Ls) …………………………(6)
式中:
δ ———指定频率点功率压缩值,单位为分贝(dB);
Pn———额定噪声功率,单位为瓦(W);
Ps———功率压缩可忽略状态的输入电功率,单位为瓦(W);
Ln ———对应Pn 的输出声压级,单位为分贝(dB);
Ls ———对应Ps 的输出声压级,单位为分贝(dB);
注:以同一测量点的声压级差(Ln-Ls)近似代替声功率级差ΔS。
14.8.6 功率压缩频响曲线
按14.7.1.2馈给号筒扬声器电功率为Ps[见14.8.5.2c)],用扫频法测量出号筒扬声器的频响曲线
C1,然后电功率加大到Pn,以频率为fp 的正弦信号馈给号筒扬声器,加载20s后,用扫频法测量出号
筒扬声器的频响曲线C2,由C2、C1上各频率点声压级差值随频率变化所成曲线为功率压缩频响曲线。
功率压缩频响曲线上不同频率点的功率压缩值按公式(6)计算。
14.9 指向特性
14.9.1 指向性响应图案
14.9.1.1 特性解释
在自由场条件下指定平面内,测得的声压级表示为随测量轴与参考轴之间夹角变化的函数关系图
形,也可表示为随辐射声频率变化的函数关系图形。测量轴为传声器到参考点的连接线。
14.9.1.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于正常测量条件下的自由场环境内。
b) 测量传声器置于包含参考轴的平面内,距参考点指定距离处。
c) 使用正弦或频带噪声信号馈给号筒扬声器,调节输入电压,使每个频率或频带在参考轴上指定
点产生恒定的声压。
d) 选择下列方法之一绘制指向性响应图案:
1) 绘制指定频率或频带的极坐标响应曲线簇;
注1:选择额定频率范围内1/3oct或1oct的频率,至少包括500Hz,1000Hz,2000Hz,4000Hz及8000Hz;
使用能连续改变角度的设备。
2) 绘制偏离参考轴不同角度的频率响应曲线簇。
注2:使用间隔15°的角度。
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e) 由d)1)测得的结果,按GB/T12060.1和GB/T3769要求绘出极坐标曲线。测量中需保证重
要的旁瓣被测出。测量结果中,需说明测量轴相对于参考轴的方向。如果采用点测法,则图中
需清楚地表示出所取的角度。
对于需要测量更高频率的号筒扬声器,选取符合GB/T12060.1的频率。
号筒扬声器参考轴上的声压级对应于极坐标图上0°角的声压级。
14.9.2 辐射角
14.9.2.1 特性解释
在包含参考轴的平面内相对于参考轴测得的角度,在此角度上和给定距离处测得的声压级比在参
考轴上测得的声压级低10dB。符合上述要求的频率范围在结果中说明。
14.9.2.2 测量方法
辐射角按14.9.1.2d)1)在频率范围内测得的指向性响应图案上导出。
若号筒扬声器的指向性响应图案不是旋转对称于参考轴,则需给出两个互相垂直平面内的辐射
角—频率曲线。
注:辐射角若相对于0°轴对称,用频率为横坐标、角度为纵坐标的曲线表示。
14.9.3 指向性指数
14.9.3.1 特性解释
自由场条件下,在给定频率或频带内,号筒扬声器在参考轴上所选点测得的声压值,与在相同的测
量位置上,与号筒扬声器声功率相同的点声源辐射所产生的声压值之比,以分贝(dB)表示。
14.9.3.2 测量方法
按下列两种方法进行测量均可得出指向性指数,测量结果有争议时,以方法一的结果为准。
a) 方法一
1) 自由场条件下1m 距离处按14.6.1.2、14.6.2测量声压级Lax。
2) 测量扩散场条件下的声压级Lp。
在上述两项测量中,用滤波后相同的给定粉红噪声电压馈给号筒扬声器。指向性指数Di 由
公式(7)确定:
Di=Lax -Lp +10lg T
T0
æ
è ç
ö
ø ÷
-10lg V
V0
æ
è ç
ö
ø ÷
+25 ……………………(7)
式中:
Di ———指向性指数,单位为分贝(dB);
Lax———自由场条件下,在参考轴上距参考点1m 处测得的声压级,单位为分贝(dB);
Lp ———扩散场条件下测得的声压级,单位为分贝(dB);
T ———混响室的混响时间,单位为秒(s);
T0 ———参考混响时间,单位为秒(s),T0=1s;
V ———混响室容积,单位为立方米(m3);
V0 ———参考容积,单位为立方米(m3),V0=1m3;
25 ———用国际单位制时有关常数的近似值。
b) 方法二
1) 按14.9.1.2d)1)所测得极坐标曲线,采用14.8.1.2a)给出的方法求出整个球面声压的平方
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GB/T14475—2024
平均值sm。
2) 测量轴上声压的平方so。
3) 指向性指数Di 为so 与sm 之比取对数再乘以10。
14.9.4 覆盖角
14.9.4.1 特性解释
指向性响应图案主瓣两侧,声压级比最大声压级低6dB的方向之间的夹角。
覆盖角在包含参考轴的平面内测得。指向性响应图案的测量采用指定中心频率符合14.9.1所述
的倍频程带宽噪声。
对于被设计成过参考轴的不同平面上具有不同覆盖角的号筒扬声器,在至少两个互相垂直的平面
内按14.9.2.2测量覆盖角。
14.9.4.2 测量方法
如果号筒扬声器的有效频率范围包含了2800Hz和5700Hz(4000Hz的上、下1/2oct),覆盖角
从以中心频率为4000Hz的倍频程带宽测得的指向性响应图案中导出。
如果有效频率范围不包含中心频率为4000Hz的倍频程带宽,则覆盖角由接近有效频率范围上
限、指定中心频率的倍频程带宽的测量中导出。
此外,其他中心频率的倍频程带宽可用于指定覆盖角。
用于测量的中心频率需与测量数据一起列出。
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由下式给出:
Di =10lg 180
arcsin{[ sin(A/2)sin(B/2)}]
式中:
Di ———指向性指数,单位为分贝(dB);
A ,B ———两个互相垂直平面内的覆盖角的角度,单位为度(°)。
14.10 幅度非线性
14.10.1 总谐波失真
14.10.1.1 特性解释
以总声压Pt 表示的谐波失真。
14.10.1.2 输入电压高达额定正弦电压的测量方法
测量按下列方法进行。
a) 将号筒扬声器置于自由场条件下,馈给号筒扬声器一系列的正弦输入电压,其频率递增到
5000Hz,所选的输入电压不超过额定正弦电压(见14.3.4)。频率范围宜用扫频法覆盖,采用
点测法时需注意避免遗漏重要数据。
b) 除非特定要求,测量传声器置于参考轴上距参考点1m 处。
c) 测量传声器与选频电压表(如波形分析仪)相连,如有需要,可在其前面加接一高通滤波器以滤
去基波。
d) 测量各次谐波分量的声压Pnf 。
e) 测量传声器与宽带电压表相连,测量包括基频在内的总声压Pt,该仪表的指示为真有效值。
f) 总谐波失真以百分数表示时,由公式(8)确定;以分贝计时,由公式(9)确定。
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GB/T14475—2024
dt=
P2 2f +P2 3f +···+P2nf
Pt
×100% ………………………(8)
Ldt=20lg dt
100
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(9)
式中:
dt ———总谐波失真百分数;
Pnf ———n 次谐波声压有效值,单位为帕(Pa);
Pt ———总声压有效值,单位为帕(Pa);
Ldt ———总谐波失真分贝值,单位为分贝(dB)。
g) 测量结果表示成以基频为函数的图形。使用扫频法时失真值以分贝(dB)表示,用点测法时以
百分数表示。
随测量结果给出下列信息:
———输入电压和相当于1m 处的声压级;
———采用的是扫频法还是点测法;
———用点测法时选用的频率点;
———测量传声器到参考点的距离(非1m 测量)和其测量条件(自由场)。
14.10.1.3 输入电压高于额定正弦电压的测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于自由场条件下。馈给号筒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,每个猝发声需足够长。猝发声幅值不超过短期最大输入电压(14.3.2)。
注:这一系列频率由逐点方法生成。
b) 除非特定要求,测量传声器置于参考轴上距参考点1m 处。
c) 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,采样频率足以使测量的最高次
谐波能被采样。为消除过零误差,采样瞬时与猝发声信号的过零一致,或者传声器信号加窗
(通常采用汉宁窗)。为了获得包含基波Pt 和各次谐波Pnf 的总声压,采样处理系统从一个或
多个波列的数据中计算出频谱。
d) 输入电压高于额定正弦电压的总谐波失真由公式(8)、公式(9)确定。
e) 输入电压高于额定正弦电压的二次和三次谐波失真分量由公式(10)、公式(11)和公式(12)、公
式(13)确定。
f) 下列信息随测量结果一起给出:
———输入电压和参考距离为1m 的声压级;
———测量用的离散频率;
———测量传声器到参考点的距离(非1m 测量);
———测量条件(自由场)。
14.10.2 n 次谐波失真
14.10.2.1 特性解释
以总声压Pt 来表示n 次的谐波失真,通常n 取2或3。
14.10.2.2 输入电压高达额定正弦电压的测量方法
测量按下列步骤进行。
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GB/T14475—2024
a) 将号筒扬声器置于自由场条件下,馈给号筒扬声器一系列的正弦输入电压,其频率递增到
5000Hz。选取最相应于预期用途的输入电压不超过额定正弦电压(见14.3.4)。频率范围宜
用扫频法覆盖,采用点测法时需注意避免遗漏重要数据。
b) 除非特定要求,测量传声器置于参考轴上距参考点1m 处。
c) 测量传声器与选频电压表(如波形分析仪)相连,如有需要,可在其前面加接一高通滤波器以滤
去基波。
d) 测量各次谐波分量的声压Pnf 。
e) 测量传声器与宽带电压表相连,测量包括基频在内的总声压Pt。
f) 二次谐波失真以百分数表示时,由公式(10)确定;以分贝计时,由公式(11)确定。
d2 =
P2f
Pt
×100% …………………………(10)
Ld2 =20lg d2
100
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(11)
式中:
d2 ———二次谐波失真百分数;
P2f ———二次谐波声压有效值,单位为帕(Pa);
Pt ———总声压有效值,单位为帕(Pa);
Ld2 ———二次谐波失真分贝值,单位为分贝(dB)。
三次谐波失真以百分数表示时,由公式(12)确定;以分贝计时,由公式(13)确定。
d3 =
P3f
Pt
×100% …………………………(12)
Ld3 =20lg d3
100
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(13)
式中:
d3 ———三次谐波失真百分数;
P3f ———三次谐波声压有效值,单位为帕(Pa);
Pt ———总声压有效值,单位为帕(Pa);
Ld3 ———三次谐波失真分贝值,单位为分贝(dB)。
g) 测量结果表示成以基频为函数的图形。使用扫频法时失真值以分贝(dB)表示,用点测法时以
百分数表示。
h) 下列信息随测量结果一起给出:
———输入电压和相当于1m 处的声压级;
———采用的是扫频法还是点测法;
———用点测法时选用的频率点;
———测量传声器到参考点的距离(非1m 测量)和其测量条件(自由场)。
14.10.3 特性谐波失真
14.10.3.1 特性解释
以指定频带内的平均声压Pm 表示的谐波失真。
14.10.3.2 测量方法
除了总声压Pt 按14.6.5.2确定的平均声压Pm 代替外,号筒扬声器平均声压的测量需用经1/3oct带
宽滤波的粉红噪声信号。其中,每1/3oct内的信号功率等于按14.10.1.2所述的用于测量总谐波失真
19
GB/T14475—2024
的测量信号功率。
14.10.4 n 次调制失真
14.10.4.1 特性解释
由失真而产生的频率为f2±(n-1)f1 的声压有效值的算术和对由信号f2 产生的声压有效值
Pf2之比,n 取2或3。
注:f1 和f2 为两个给定振幅比的输入信号的频率,f1 甚低于f2。
14.10.4.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于自由场条件下,将振幅比为4∶1、频率为f1 和f2(f1 信号接到放大器的输入端,将f1 和f2 线性叠加的输出信号馈给号筒扬声器。将两个信号叠
加到放大器所用的测量方法符合GB/T12060.3的要求。
b) 除非特定要求,测量传声器置于参考轴上距参考点1m 处。
c) 将波形分析仪与测量传声器相连,测得的失真成分可能是由调制失真或多普勒效应产生的,为
了区分这两种失真,需作相位测量。本文件只考虑频率为f2±f1 和f2±2f1 的调制成分;
d) 二次调制失真以百分数表示时,由公式(14)确定;以分贝计时,由公式(15)确定。
d2 =
P(f2-f1)+P(f2+f1)
Pf2
×100% …………………………(14)
Ld2 =20lg d2
100
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(15)
式中:
d2 ———二次调制失真百分数;
P(f2-f1)+P(f2+f1)———二次调制失真信号声压有效值的算术和,单位为帕(Pa);
Pf2 ———信号f2 产生的声压有效值,单位为帕(Pa);
Ld2 ———二次调制失真分贝值,单位为分贝(dB)。
三次调制失真以百分数表示时,由公式(16)确定;以分贝计时,由公式(17)确定。
d3 =
P(f2-2f1)+P(f2+2f1)
Pf2
×100% ………………………(16)
Ld3 =20lg d3
100
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(17)
式中:
d3 ———三次调制失真百分数;
P(f2-2f1)+P(f2+2f1) ———三次调制失真信号声压有效值的算术和,单位为帕(Pa);
Pf2 ———信号f2 产生的声压有效值,单位为帕(Pa);
Ld3 ———三次调制失真分贝值,单位为分贝(dB)。
e) 测量结果表示成以参考电压为函数的图形。参考电压为正弦电压有效值,该正弦电压具有与
馈给号筒扬声器输入端的测量信号相同的峰-峰值。测量条件(自由场)、频率f1 和f2 及其幅
值比与测量结果一起注明。
14.10.5 n 次特性调制失真
14.10.5.1 特性解释
以指定频带(不包括f1 频率)内的声压表示成n 次调制失真,n 取2或3。
20
GB/T14475—2024
14.10.5.2 测量方法
测量按14.10.4.2进行,总声压(Pf2)以不包括频率f1 的指定频带内声压代替(见14.6.1)。
14.10.6 二次差频失真
14.10.6.1 特性解释
被测号筒扬声器在频率(f2-f1)处辐射的声压与号筒扬声器总声压之比。频率f1 和f2 为两个
等幅正弦输入信号,幅度用有效值表示。
14.10.6.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于自由场条件下,连接两个频率为f1 和f2(通常f2-f1=80Hz)的等幅正
弦信号至放大器的输入端,将f1 和f2 线性叠加的输出信号馈给号筒扬声器。
注:推荐f1 的最小值为f2 和f1 差值的2倍。
b) 除非特定要求,测量传声器置于距参考点1m 处。
c) 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。
d) 二次差频失真以百分数表示时,由公式(18)确定;以分贝计时,由公式(19)确定。
d =
P(f2-f1)
Pf 1 +Pf2
×100% …………………………(18)
Ld =20lg d
100
æ
è ç
ö
ø ÷
…………………………(19)
式中:
d ———二次差频失真百分数;
Pf———频率为f 处的声压有效值,单位为帕(Pa);
Ld———二次差频失真分贝值,单位为分贝(dB)。
e) 测量结果用图表示为测量电压和下述频率的函数:
f1 +f2
2
测量条件(自由场)同测量结果一起注明。
15 无源号筒扬声器(有匹配变压器)
15.1 测量条件
15.1.1 气候条件
在以下所限定的温度、湿度和大气压力范围任意组合的条件下进行测量:
———环境温度:15℃~35℃,优选20℃;
———相对湿度:25%~75%;
———大气压力:86kPa~106kPa。
15.1.2 额定条件
下列参数和条件由制造商在规格书中给出:
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GB/T14475—2024
———额定匹配阻抗;
———额定正弦电压或功率;
———额定噪声电压或功率;
———额定频率范围;
———参考面;
———参考点;
———参考轴。
注:术语“额定”的完整解释见GB/T12060.2—2011中1.5。
15.1.3 正常测量条件
当满足所有以下条件时,则认为扬声器是在正常测量条件下工作。
a) 指定声学环境由第5章中选出。
b) 待测的号筒扬声器按第10章安装。
c) 号筒扬声器相对于测量传声器和各壁面的位置符合第7章的要求。
d) 在额定频率范围内(见15.5)以电压U 馈给号筒扬声器指定测量信号(见第4章),输入电功率
P =U2/Rm,Rm 为额定匹配阻抗(见15.2.1)。
e) 若有调节装置,则置于制造商指定的“正常”位置。如果选用其他位置,例如要提供一最平坦的
频率响应或最大衰减,需加以说明。
f) 连接适用于测量所需特性的测量设备(见第8章)。
15.2 匹配阻抗
15.2.1 额定匹配阻抗
由制造商规定的纯电阻的阻值,在确定信号源的有效电压或电功率值时,用它来代替有匹配变压器
的号筒扬声器。
注:在额定频率范围内,随频率改变的匹配阻抗模量最低值通常不小于额定匹配阻抗值的80%。假如在额定频率
范围以外的任何频率(包括直流)的阻抗小于此值时,需在规格书中加以说明。
15.2.2 匹配阻抗曲线
15.2.2.1 特性解释
由匹配阻抗模量表示的频率的函数。
15.2.2.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 将号筒扬声器置于符合15.1.3条件a),b)和d)的正常测量条件下。
b) 匹配阻抗曲线测量采用恒压法或恒流法,通常优选恒压法。测量所选用的电压值或电流值需
适当,以保证号筒扬声器工作在线性状态。
注1:恒压法:在额定频率范围内,保持号筒扬声器输入端的电压值不变,通过测量回路中电流值随频率的变化来确
定匹配阻抗模量随频率的变化;恒流法:在额定频率范围内,保持号筒扬声器测量回路中的电流值不变,通过
测量输入端电压值的变化来确定匹配阻抗模量随频率的变化。
注2:匹配阻抗测量可能受驱动电平的影响很大。如果该电平太低或太高,可能得不到准确的结果。为了确定最佳
测量状态,需连续以几个驱动电平检查测量数据。
c) 测量宜覆盖20Hz~20000Hz的频率范围。
d) 其结果表示为频率函数的曲线,电压值或电流值需在报告中注明。
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GB/T14475—2024
15.3 输入电压
15.3.1 额定噪声电压
15.3.1.1 特性解释
号筒扬声器在不产生热损坏或机械损坏的情况下,馈以符合GB/T12060.1所述模拟节目信号
时,能承受的噪声电压,由制造商规定。
15.3.1.2 测量方法
测量按下列步骤进行。
a) 测试链路中包括下列设备或类似设备:
———噪声发生器;
———合适的计权网络,以得到符合GB/T12060.1所述的模拟节目信号;
———带限幅电路的功率放大器;
———待测号筒扬声器。
注1:如对一个以上号筒扬声器同时进行测量,注意保证号筒扬声器之间没有显著的相互影响。
注2:如号筒扬声器被设计在限定的频率范围内工作,而相应的限频网络又不是号筒扬声器的组成部分,则在测量
过程中,用制造商规定的适当电路接在号筒扬声器上,该电路即成为号筒扬声器的组成部分,其输入阻抗符合
额定匹配阻抗的要求,其输出端以号筒扬声器为负载。
注3:测试链路中各单元连接的次序见图1。号筒扬声器置于不小于8m3 的室内进行测量,该室的气候条件符合
15.1.1。
b) 当在待测号筒扬声器的输入端进行测量时,功率放大器的频率响应在20Hz~20000Hz内保
持恒定,误差不超过±0.5dB,待测号筒扬声器输入端的限幅噪声的频率分布符合
GB/T12060.1模拟节目信号的要求,其峰值因子为1.8~2.2。
c) 测量号筒扬声器时,功率放大器输出阻抗不大于额定匹配阻抗值(见15.2.1)的1/3,放大器具
有以无削波的正弦信号的峰值电压供给号筒扬声器的能力。该峰值电压至少是测试用噪声电
压的2倍。
d) 号筒扬声器在给定的气候条件下,馈以额定噪声电压连续试验24h。
e) 试验后,号筒扬声器立即在正常气候条件下的房间内贮存。除非特定要求,恢复周期为24h。
f) 如果在贮存期结束后,号筒扬声器本身的性能与该型号号筒扬声器规格书的数据相比,在电性
能、机械性能、声性能上没有明显的改变,则号筒扬声器满足该试验的要求。
注4:这种改变的可接受性是需要商定的,因此它需要被加以说明。
15.3.1.3 正常工作的听音检验
正常工作的听音检验按附录A 进行。
15.3.2 短期最大输入电压
15.3.2.1 特性解释
号筒扬声器在不产生永久性损坏的情况下,馈以符合GB/T12060.1所述的模拟节目信号时,能承
受持续时间为1s的最大电压。
试验时间间隔1min,