扬声器的主要技术参数测量方法

扬声器的主要技术参数及测量方法
一、极性
1、极性标志
扬声器输入端的极性标志是指在扬声器输入端馈入信号时,扬声器膜片产生运行的方向与输入端所加信号极性之间关系的标志。

2、测量方法
按规定馈给扬声器以瞬时直流电压，引起膜片向扬声器前方运行时，与电压正极相连接的输入端为扬声器正极，用红色或符号：“+”表示。

二、纯音检听
1、特性解释
在额定频率范围内，馈给扬声器以规定电压的正弦信号，检查扬声器的装配质量。

2、测量方法
（1、）扬声器单元检听
馈给扬声器正弦信号的电功率为二分之一额定噪声功率：U= WRn/2，一般在0.3m处检听，在此距离内应无反射物（试听室）。

扬声器单元不另加负载。

注：A、全频带及低频扬声器检听时，应从共振频率允许偏差下限向高频扫频。

B、中频、高频扬声器检听时，应从分频点频率开始向高频扫频。

C、高顺性扬声器检听时，可以在产品标准规定的声负载上进行。

应从
共振频率允许偏差下限开始向高频扫频。

D、为便于检查垃圾声、碰圈声和机械声，在共振频率Fo附近必须检
听，但可以规定馈给扬声器以较低的信号电压。

2 、扬声器系统检听
馈给扬声器系统的正弦信号电压及检听距离由标准规定。

检听时由系统的下限频率开始向高频扫频，有衰减器时，一般将衰减器置于频率响应的平直位置或产品标准规定的位置。

三、额定阻抗
扬声器的额定阻抗是一个由制造厂规定的纯电阻值，在确定信号源的有效电动率时，用它来代替扬声器。

额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极小值。

在额定频率范围内，阻抗模值的最低值一般不应小额定阻抗的80%（一般取±20%公差，例8±20%Ω）。

上面提到阻抗曲线----把阻抗值表示为频率的函数。

（如下图）
额定阻抗的测试方法：
用替代法进行，馈给扬声器的电流通常选用50mA±10%，测量原理图如下：
测量时开关K先接通被测扬声器。

在扬声器辐射面前0.3m内应无反射物。

递增信号频率，若无其它规定，使频率停留在有效值电压表指示的第一个极大值后面的极小值处，然后将开关K接通Rk并调节电阻Rk，当电阻Rk上的电压与被测扬声器上的电压一致时，所指示的Rk值即可用于判定是否符合额定阻抗规定的要求。

阻抗曲线测试方法：
测量阻抗曲线一般选用恒流法，测试的频率范围为20Hz-20kHz，至少应覆盖扬声器的有效频率范围，测试时扬声器辐射面前0.3m内应无反射物，除非另有说明，测试时扬声器单元一般不带障板。

测量时馈给扬声器的正弦信号电流优选10mA、15mA、100mA，并保持恒定在±10%范围内，通常选用50mA，对大功
100mA，对小功率高阻抗扬声器宜选用10mA。

率低阻抗扬声器宜选用
四、额定共振频率
共振频率—在扬声器单元的阻抗模值随频率递增变化的曲线上，出现第一个阻抗极大值时所对应的频率。

测试时有3种按装方式：a、不另加声负载。

b、装在标准障板上。

c、装在规定的声负载上。

额定共振频率值的允许偏差一般取±15%，例如ƒ0=50±15%Hz，但纸盆如果是全纸的一般允许偏差取±20%。

测量共振频率通常采用恒压法，原理图如下：
测量时，信号源的输出电压按下式确定：
U=√0.1P eN Z (当1W≤P eN≤10W时)
U=√0.1P e0Z (当P eN<1W时)
U=√0.1P eO Z (当P eN>10W时)
P eN—额定噪声功率 P eo—1W电功率 Z—额定阻抗Ω
测量时扬声器辐射前面0.3m内无反射物，递增给扬声器正弦信号频率，则当电压表指示第一个极小值时，此时相对应的频率即为扬声器的共振频率。

声频信号发生
器测量功
率放大
器
测量放
大器
测量放
大器
电平记
录仪
结合上面的阻抗曲线测量，现在的数字式电声测试系统都是采用恒压法一次性测试同时得到阻抗曲线及共振频率ƒ0。

（如下图）
五、频率响应与有效频率范围：
频率响应—扬声器的频率响应就是用曲线来表示扬声器的输出声压级与频率之间的关系，这个曲线通常是在自由场条件或半空间自由均条件下测得的。

信号源可用正弦信号或1/3oct的窄带噪声信号测试，测试频率至少应覆盖扬声器的有效频率范围。

测量原理图如下：
有效频率范围—是上限频率和下限频率为界限的频率范围。

测量方法：
自由场空间
在用正弦信号测得的频率响应曲线上（见下图）
在灵敏度最大的区域内取一个信频程带宽，在其中按1/3oct取4点计算其声压级的算术平均值，下降10dB划一条平行于横坐标的直线，它与频率响应曲线高低两端的交点（即ƒ1和ƒ2）所对应的频率范围，即为有效频率范围（对电动式扬声器，通常用ƒ0作为有效频率的下限频率）。

但对于谷值的频带宽度小于1/9oct的部分不计算在内。

六、额定频带的特性灵敏度级：（LP）
指在规定频率范围内，在自由场条件下，相当于馈给扬声器1W粉红噪声信号电压，在其参考轴上距参考点1m处所产生的声压级。

测量电路原理图：
粉红噪声发生器带通滤
波器
测量功率
放大大器
测量放
大器
有效值
电压表
自由场空间
由于测量时所加电压或测试时距离不同可用下式换算：
Lp=20lgPr/Po-10lgPe/Peo+20lgr/r o
式中Lp—换算到1m，1W时的电压级 dB
Pr—在r处测得的声压 Pa
Po—基准声压 20uPa
Pe—测试时馈给扬声器的功率 W
Peo—参考功率 1W
r—测试距离 m
r o—参考距离1m
七、谐波失真：
由失真产生的总谐波声压的有效值与总输出声压的有效值Pt之比称为总谐波失真，由失真产生的n次谐波声压有效值与总声压有效值之比称为n次谐波失真。

总谐波失真以下式确定：
以%计dt=√P2ƒ2+P3ƒ2+……P nƒ 2/P t*100%
以dB计：L dt=20lg（d t/100）
二次谐波失真以下式表示： 以%计： d 2=P 2ƒ/P t *100% 以dB 计：L d2=20lg （d 2/100） 测量电原理图： ① ②
图1是扫频法失真值以dB 表示。

声频信 号发生器
测量功率放大器
1/3oct 频率分析仪
电平 记录仪
有效值 电压表
自由场空间
声频信 号发生器
测量功率放大器
测量 放大器
失真仪
有效值 电压表
自由场空间
示波器
图2是点测法失真以百分数表示
测试报告中应注明输入的功率及测试时的距离。

八、额定噪声功率：
也可称为功率承受能力。

是指在额定频率范围内馈给扬声器规定的模拟节目信号，在一定时间内不产生热和机械损坏的噪声功率。

一般的试验条件为白噪声信号经带通滤波器后通过功率接到扬声器上试验的时间要求为100小时。