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演出场所有源扬声器系统主要性能测试方法WH/T58—2013

来源:ZOBO卓邦 发布日期 2023-05-11 浏览:

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  1范围

  本标准规定了由一个或多个扬声器单元以及功率放大器等有源器件和箱体组成的、满足演出场所使用要求的扬声器系统的主要性能的测试方法。

  其他场所使用的有源扬声器系统可参照执行。

  2规范性引用文件

  下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。

  GB/T3241—2010倍频程和分数倍频程滤波器

  GB/T3785.1—2010电声学声级计第1部分:规范

  GB/T6278—1986模拟节目信号

  GB/T7313—1987高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法

  GB8898—2011音频、视频及类似电子设备安全要求

  GB/T12060.2—2011声系统设备第2部分:一般术语解释和计算方法

  GB/T12060.3—2011声系统设备第3部分:声频放大器测量方法

  GB/T12060.5—2011声系统设备第5部分:扬声器主要性能测试方法

  GB/T12060.13—2011声系统设备第13部分:扬声器听音试验

  GB/T14197—1993声系统设备互连的优选配接值

  GB/T20441.4—2006测量传声器第4部分:工作标准传声器规范

  3术语和定义

  下列术语和定义适用于本文件。

  3.1

  短期最大声压级shorttermmaximumSPL

  有源扬声器系统在不产生永久性损坏且在额定频率范围内,输入规定的猝发声信号,系统声压级输出的增量在等于输入增量50%时的声压级。

  3.2

  最大声压级maximumSPL

  有源扬声器系统在不产生永久性损坏且在规定的失真限定值的情况下输出的最大声压级。

  3.3

  WH/T58—2013

  累积频率响应cumulativefrequencyresponse

  用来表示有源扬声器系统的输入信号停止后,在不同频率点的输出声压随时间衰减的特性。

  注:一般用累积频率响应曲线来表示。累积频率响应曲线是一种三维图表,水平轴(X)表示频率,垂直轴(Y)表示声压,竖轴(Z)表示时间。

  3.4

  过载源电动势overloadsourcee.m.f

  音量控制器置于适当位置,使输出声压级比规定信号的输出声压级低10dB而失真不超过额定总谐波失真值的最大源电动势。

  3.5

  固有噪声级inherentnoiselevel

  由有源扬声器系统内部产生的噪声所引起的输出噪声级。由A计权评价。

  4测试条件

  4.1正常气候条件

  环境温度:15℃~35℃

  相对湿度:45%~75%

  气压:86kPa~106kPa

  4.2仲裁气候条件

  环境温度:20℃±1℃

  相对湿度:63%~67%

  气压:86kPa~106kPa

  4.3声学环境

  4.3.1自由场条件

  系指近似声学自由空间条件(例如消声室),在此空间中,从点声源到距离r处的声压应按1/r的规律衰减,其偏差不超过±10%。

  自由场条件应该覆盖整个测量的频率范围。

  4.3.2环境噪声

  环境噪声至少低于被测信号声压级10dB。

  5正常工作条件

  5.1下列参数和条件应由制造者规定:其中正常的测量条件中的某些参数应由有关文件给出。这些参数本身并不进行测量,但它们是测量其他性能的基础。

  ——额定电源电压

  ——输入阻抗

  ——最大消耗功率

  -—最小源电动势

  ——额定频率范围

  ——测试距离

  ——参考面

  ———参考点

  ——参考轴

  ——指向性角度

  5.2对于带有可调衰减器或者音调调节器的有源扬声器系统,测试时,应将衰减器或者音调调节器置于以下位置:

  ——频率响应平直位置;

  ——或衰减最小位置;

  ——或制造商规定的位置。

  6测试信号

  6.1正弦信号

  馈给有源扬声器系统输入的正弦电压应该在所测量的频率上保持恒定。

  6.2宽带噪声信号

  按照GB/T12060.5—2011中4.3的规定执行。

  6.3猝发声信号

  本标准所用的猝发声信号是每单位带宽具有恒定功率谱密度的短持续时间的脉冲,其带宽至少应包括所测量的频率范围。

  6.4模拟节目信号

  应符合GB/T6278—1986的规定。

  6.5音乐信号源

  是根据有源扬声器系统实际使用的多种音乐节目信号组合。音乐信号源由制造商提供。

  7声、电测量系统总误差

  在规定的频率范围内,声测量系统总误差在±2.0dB。电测量系统总误差在±5%

  8主要测试仪器及要求

  8.1总则

  本标准不排除使用达到同等精度的其他仪器或测量分析软件。

  8.2声频信号发生器

  按照GB/T7313—1987中2.1的规定。

  8.3白噪声信号发生器

  按照GB/T7313—1987中2.2的规定。

  8.4测量传声器

  按照GB/T7313—1987中2.7的规定。

  8.5测量放大器

  按照GB/T7313—1987中2.5的规定。

  8.6有效值电压表

  按照GB/T7313—1987中2.6的规定。

  8.7电平记录仪

  按照GB/T7313—1987中2.8的规定。

  8.8带通滤波器(宽带)

  按照GB/T7313—1987中2.10的规定。

  8.9带通滤波器(窄带)

  滤波器的特性应符合GB/T3241—2010中的规定。

  8.10失真仪

  应选用在使用频率范围内,谐波失真的测量误差在±10%以内的产品。

  9电声性能

  9.1听音检验

  9.1.1特性解释

  馈给被测有源扬声器系统一个信号以确定其正常工作。

  9.1.2测试方法

  按图1接线,有源扬声器系统用规定的正弦信号,在上述的测试条件下,使输入到有源扬声器系统的信号电压比额定最小源电动势小10dB。

  其他数字音源系统由产品标准规定。

  测试频率范围由制造商规定,扫频速度为2s/次~3s/次。将有源扬声器系统的音量旋钮调节到最小位置,音调调节旋钮置于中间的位置,打开有源扬声器系统的电源,音量旋钮逐步调节到最大音量位置。听音次数不应超过5次,对于可疑频率范围,可以采用手动扫描方式进行确认。听音时,扬声器系统周围0.5m范围内应无反射物。听音距离一般不少于0.3m或由产品标准规定。

图1 听音检测接线图

图1听音检测接线图

  9.2频率响应

  9.2.1特性解释

  相同于GB/T12060.5—2011中21.1.1的解释。

  9.2.2测试方法

  在额定工作条件,采用上述的测试设备,记录测试时的温度、湿度,按图2接线,依据有源扬声器系统的最小源电动势,输入规定的电压,在参考轴上测得的作为频率函数的声压级。

图2 有源扬声器系统的频率响应测试接线图

 图2有源扬声器系统的频率响应测试接线图

  9.3额定频率范围

  9.3.1特性解释

  相同于GB/T12060.5—2011中19.1的解释。

  9.3.2测试方法

  相同于9.2.2的测试方法。

  9.4指向性频率响应

  9.4.1特性解释

  在规定角度上的频率响应。

  9.4.2测试方法

  按图2接线,在额定工作条件,依据9.2.2的方法。并将有源扬声器系统偏离规定的角度进行频率响应测试。

  指向性频率响应包含水平指向性频率响应和垂直指向性频率响应。

  9.5总谐波失真

  9.5.1特性解释

  相同于GB/T12060.5—2011中24.1.1的解释。

  9.5.2测试方法

  在额定工作条件下,采用上述的测试设备,按照图3接线,记录测试时的温度、湿度,馈给有源扬声器系统规定输出声压级的正弦信号电压,其频率由额定频率下限递增到额定频率上限,最高不超过5000Hz,绘出各个频率点的总失真曲线。

图3 有源扬声器系统的总谐波失真测试

  图3有源扬声器系统的总谐波失真测试

  9.6短期最大声压级测试

  在额定工作条件下,按照图2接线,将信号改用猝发信号,测试传声器与有源扬声器系统的距离要求是:单个扬声器单元的参考点与测试传声器距离为1m;多个扬声器单元的参考点与测试传声器距离为2m。测试传声器高度应对准参考点,参考点不明时,应对准高音中心。将有源扬声器系统的音量电位器置于最大位置,调节噪声信号源输出信号的大小。输入1/8倍的最小源电动势的电压开始测试频率响应曲线并记录。输入信号每次增加3dB的增量,当输入信号的增量为3dB,声压级不再相应上升3dB,且只达到输入增量的50%时,输出的声压级为短期最大声压级。

  9.7最大声压级测试

  9.7.1测试条件

  测试时不能产生保护现象。产品说明有规定的其误差不超过2dB,没有规定的按照如下要求进行确认。在0.707V的最小源电动势的时候:

  1)低频100Hz或制造商规定的频率,总谐波失真不大于10%;

  2)中频1kHz,总谐波失真不大于3%;

  3)高频4kHz以上,总谐波失真不大于5%;

  9.7.2测试方法

  在额定工作条件下,按照图3接线,进行测试。先输入1/8倍的最小源电动势的信号电压开始测试频率响应曲线并记录。在此信号电压的情况下测试规定频率范围内总谐波失真,同时将总谐波失真曲线的声压级与频率响应曲线的声压级进行比较,直到失真到达规定的要求时,此时的频率响应曲线中各个频点的声压级就是最大声压级。

  9.8累积频响曲线测试

  用计算机测量系统进行测试。以自由场为标准测试场所,测量传声器与有源扬声器系统的距离要求是:单个扬声器单元的参考点与测试传声器距离为1m;多个扬声器单元的参考点与测试传声器距离为2m。测试传声器高度应对准参考点,参考点不明时,应对准高音中心。

  在正常工作条件下,记录测试时的温度、湿度,然后进行测试。

  对比检查不同频率衰减20dB的时间误差。

  9.9短期最大输入信号电压

  9.9.1特性解释

  有源扬声器系统在不产生永久损坏的情况下,短时间内能够承受的最大的输入信号电压。

  9.9.2测试方法

  在额定工作条件下,按照图2连接,模拟节目信号输入,音量电位器置最大位置,信号持续1s,停顿60s,重复60次。有源扬声器系统不产生永久性的热损坏和机械损坏,此时馈入的源电动势值为短期最大输入电压。

  试验完成后需要在试验环境中或相当于试验环境放置24h后,按9.1规定的方法检查判断是否产生永久性损坏。

  9.10长期最大输入电压

  9.10.1特性解释

  有源扬声器系统在不产生永久的热损坏和机械损坏的情况下,长时间内能够承受的最大的输入电压。

  9.10.2测试方法

  在额定工作条件下,按照图2连接,模拟节目信号输入,音量电位器置最大位置,信号持续1min停顿2min,重复10次,有源扬声器系统不产生永久性热损坏和机械损坏,此时馈入的源电动势值为长期最大输入电压。

  试验完成后需要在试验环境中或相当于试验环境放置24h后用9.1规定的方法检查判断是否产生永久性损坏。

  9.11过载源电动势

  9.11.1测试方法

  在额定工作条件下,按照图3连接。

  1)在额定工作条件下输入源电动势为500mv,1000Hz的正弦信号,音量电位器开至最大,在自由场中距离为1m处测量产生的声压级L,并记录总谐波失真值THD:。

  2)调整音量电位器,使输出声压级比L低10dB,此时声压级记为L₂。

  3)逐渐增加源电动势,同时减小音量电位器,使输出声压级与L相同,并测量总谐波失真值THD₂,使其等于THD₁时为止。

  4)此时的输入电压即为过载源电动势Eo。

  9.12固有噪声级

  9.12.1测试方法

  在额定工作条件下,去掉所有的信号源,并将所有的输入端短接,音量电位器置于最大,有音调控制的应将音调控制置于平直位置。在自由场中距离扬声器系统参考轴上距参考点1m处测量的A计权声压级。

  10有源扬声器系统正常工作条件下的温升

  10.1特性解释

  在规定的频率范围内馈给有源扬声器系统√2/4倍的最小源电动势宽带噪声功率信号,工作4h后,

  其系统各表面产生的温升。

  10.2测试条件

  将有源扬声器系统放置在室内,且前后1m内不应有遮挡物。

  10.3测试方法

  在额定工作条件下,采用上述的测试设备,按照图4接线,记录测试时的温度、湿度,调节噪声发生器,选择粉红噪声,峰值因数为1.8~2.2;调节带通滤波器,使输入电平为有源扬声器系统√2/4倍的最小源电动势,工作4h并达到稳定状态时的温升。温升值应符合GB8898—2011中7.1.1~7.1.5的规定。

  注:测试时必须是有源扬声器系统整体测试,不得破坏整个系统或单独使用系统中的某一单元进行测试。

图4 有源扬声器系统温升试验接线图

  图4有源扬声器系统温升试验接线图

  11动态功率

  11.1特性解释

  馈给符合有源扬声器系统规定频带范围的最小源电动势电平的模拟节目信号源,调整有源扬声器系统的音量电位器,有源扬声器系统所消耗的最大功率。

  11.2测试条件

  有源扬声器系统放置在试验室内,前面1m不能有遮挡物。

  11.3测试方法

  在额定工作条件下,采用上述的测试设备,按照图5接线,记录测试时的环境温度、湿度,调节噪声发生器,选择粉红噪声,峰值因数为1.8~2.2;调节带通滤波器,输入信号电平满足最小源电动势要求,调整有源扬声器系统的音量电位器,从最小到最大位置的过程中,最大的消耗功率作为动态功率标示。

图5 有源扬声器系统动态功率测试接线图

  图5有源扬声器系统动态功率测试接线图

  12连续工作测试

  12.1特性解释

  有源扬声器系统使用规定的音乐信号源连续工作8h的测试。该测试过程允许出现保护现象,但不能出现温升超标和其他故障。

  12.2测试条件

  有源扬声器系统放置在试验室内,前面1m不能有遮挡物。

  12.3测试方法

  在额定工作条件下,记录测试时的温度、湿度,用音乐信号源,根据有源扬声器系统的有效频率范围加带通滤波器,有源扬声器系统音量电位器置于最大位置,调整输入电压,保证其过载或压限指示灯处于闪烁状态。连续工作8h,允许出现保护现象,但不能出现故障和温升超标。

  温升值应符合GB8898—2011中7.1.1~7.1.5的规定。


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