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受话器在耦合腔或耳模拟器产生的声压(级别)。电压经过纯电阻(相当于受话器额定阻抗)
后,消耗1mW功率所需的阻值是该源阻抗阻值。
注:若信号不从源设备直接馈给耳机,则受话器与该特性无关。
3.5.2 测量方法
a)受话器在标准条件下测量,与额定源阻抗串联,并馈以500Hz的额定源电动势的正弦信号。
b)记录耦合腔或耳模拟器的声压(级别),并按3.5.1中的a)结果予以说明。
c)再调节源电动势,使通过受话器输入连接器的电压经过纯电阻(相当于受话器额定阻抗)后,消耗1mW功率。
d)记录耦合腔或耳模拟器的声压(级别),并按3.5.1中的b)结果予以说明。
3.6 频率响应
注:本标准中叙述了几种不同测量频率响应的方法,因为目前还没有普遍适用的方法。用耦合腔或耳模拟
器测量相对简单,但结果可能带有一定主观估测。
他们非常适于生产测试,质量控制及商业规格书。两种主观估测的方法会产生不同结果,就如测量两种类型的耳道声压级别也会有不同。这些方法比用耦合腔测量更费时,但对产品开发及小批量特种品生产很有作用。目前没有较客观的方法能绘出耳机的平坦频率响应特性曲线(flat frequency response characteristic),通常是靠主观判断,绘出宽频带无色曲线(wide band uncoloured reproduction)。
3.6.1 耦合腔或耳模拟器(包括人头与躯干模拟器(HATS))的频率响应
3.6.1.1 特性解释
若受话器在标准测量条件下,与额定源阻抗串联,并馈以可变频率的正弦电压,则耦合腔或耳模拟器中的声压(级别)的变化可表示为频率函数。所使用的耦合腔或耳模拟器应在结果中说明。
注:该特性的值也可以通过采用窄、宽频带或脉冲信号的噪声信号测量推出。如果采用其中一种信号,试
验室有责任证明测量结果与采用正弦信号测得的相同。
3.6.1.2 测量方法
a) 受话器应在标准条件下进行测量,与额定源阻抗串联,并以额定源电动势馈给可变频率的正弦源。
b)频率变化范围至少覆盖受话器的额定频率范围(见3.6.4),并记录下各频率的声压(级别)。该记录应采用全自动形式,且使用扫频或步进频率源,通过表格记录器或绘图仪记录。应对表格记录速度及分辨率进行设置以得到所需精度的结果。
注:如果扫频方向影响到了测量结果,则测量中的扫频应从低频率到高频率,并在结果中说明
c)结果用曲线表示。如果以分贝为单位的声压级别-频率曲线是绘在对数标尺上,则标尺长度优先选用50dB的长度等于10单位频率的长度(见IEC268-1及IEC263)。 3.6.2 自由声对比频率响应
3.6.2.1 特性解释
参考自由声场的声压除以馈给受话器源电动势所得的商。该关系表示为频率函数,其中要求受话器产生的声音响度主观上等于自由声场中的响度。
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3.6.2.2 测量方法(直接法)
采用此测量方法需由测试人同时戴上欲测量的两只耳机(见附录D),且两只耳机有足够相似的频率响应以达到测量精度。
注:通常,响应相似度在2dB内可满足测量精度。
a)受话器应在自由场对比条件下(见2.4.1及附录B) b)测试信号是经1/3倍频程带宽过滤的粉红噪声,至少覆盖额定频率范围。每个频带下,测试人依次听自由场下未戴受话器的音和戴上受话器的音。调节馈给与额定源阻抗串联的受话器的源电动势,使其响度一致。该调节可由测试人或测试监管员进行,或由电脑自动控制。 c)经实践证明,可按以下顺序进行测试:首先使频带中心处于1kHz处,然后提高频率,至少达额定频率范围的上限,然后不断降低中心频率,至少达额定频率范围的下限,再提高中心频率至1kHz的频带。
d)应至少让八名测试人重复测试。每个人的测试结果会因头型、耳廓形状及大小有所偏差(见附录D)。
e)所有人的测试结果在每个1/3倍频程中取平均数,受话器自由场对比频率响应的结果表示为条形图。每个频带下,结果的标准偏差应在图上表示出来。图形标尺长度优先选用50dB的长度等于10单位频率的长度。 3.6.2.3 测量方法(替代法)
受话器的自由场对比频率响应按3.6.2.2中描述的测量,由至少16人的专门小组作为其他受话器测量的响度对比参照。参考受话器应馈以噪声电压,且电压等于直接式测量中所测得的电压。测量应在安静的房间进行,结果计算方式依照3.6.2.2,且指明所采用的测量方法为替代法。
注:若测量受话器与参考受话器的特性相似,则该方法的精度更高。
3.6.3 扩散场对比频率响应
3.6.3.1 特性解释
参考扩散声场的声压除以馈给受话器源电动势所得的商。该关系表示为频率函数,其中要求受话器产生的声音响度主观上等于扩散声场中的响度。标准参考频率的值通常以分贝为单位。
3.6.3.2 测量方法(直接法)
采用此测量方法需由测试人同时戴上测量的两只耳机(见附录D),且两只耳机有足够相似的频率响应以达到测量精度。
注:通常,响应相似度在2dB内可满足测量精度。
a)受话器应在扩散场对比条件下(见2.4.2及附录C)
b)测试信号是经1/3倍频程带宽过滤的粉红噪声,至少覆盖额定频率范围。每个频带下,测试人依次听扩散场下未戴受话器的音和戴上受话器的音。调节馈给与额定源阻抗串联的受话器的源电动势,使其响度一致。该调节可由测试人或测试监管员进行,或由电脑自动控制。 c)经实践证明,可按以下顺序进行测试:首先使频带中心处于1kHz处,然后提高频率,至少达额定频率范围的上限,然后不断降低中心频率,至少达额定频率范围的下限,再提高中心频率至1kHz的频带。
d)应至少让八名测试人重复测试。每个人的测试结果会因头型、耳廓形状及大小有所偏差(见附录D)。
e)所有人的测试结果在每个1/3倍频程中取平均数,结果的条形图表示受话器扩散场对比频率响应。每个频带下,结果的标准偏差应在图上表示出来。图形标尺长度优先选用50dB
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的长度等于10单位频率的长度。
3.6.3.3 测量方法(替代法)
受话器的扩散场对比频率响应按3.6.3.2中描述的测量,由至少16人的专门小组作为其他受话器测量的响度对比参照。参考受话器应馈以噪声电压,且电压等于直接式测量中所测得的电压。测量应在安静的房间进行,结果计算方式依照3.6.3.2,且指明所采用的测量方法为替代法。
注:见3.6.2.3注。
3.6.4 自由场和扩散场耳道声压级别频率响应
3.6.4.1 特性解释
a)自由场耳道声压级别频率响应指的是当测试人暴露在一自由声场中,其耳道中的声压级别;其中,频率响应是在耳道中测量受话器所产生的声压,取一组测试人员的平均数。 b)扩散场耳道声压级别频率响应指的是当测试人暴露在一扩散声场中,其耳道中的声压级别;其中,频率响应是在耳道中测量受话器所产生的声压,取一组测试人员的平均数。
注:
1 这些特性不适于不允许在耳道中测量声压级别的受话器结构。
2 一般,两个特性不一定能得相同的结果。目前,该测量不一定能与结果相关联,也不一定能与其他测量结果准确关联
3.6.4.2 测量方法(直接法)
采用此测量方法不需由测试人同时戴上测量的两只耳机。
a)受话器应在自由场或扩散场对比条件下(见3.6.2.2或3.6.3.2及附录D)
b)测试信号是经1/3倍频程带宽的粉红噪声,覆盖至少额定频率范围(见3.6.5)。每个频带下,对测试人耳道中的小传声器的输出电压电平的测量可通过处于合适中心频率下的1/3倍频程滤波器进行(见2.5及附录A)。声压级别不应超过85dB(基准值20μPa),但级别应够使传声器的过滤信号达到至少10dB的信噪比(signal-to-noise)。
注:需使用具有足够长的积分时间常数(long integration time-constant)的仪表,以保证传声器输出电压的测量达所需精度,且每次测试信号馈给的时间应足够使仪表达到稳定的读数状态(见附录D)。
c)由测试人小心地戴上受话器,断开声场生成系统的测试信号,馈给欲测量的受话器。对信号级别进行调整,使用1/3倍频程频带的噪声,频率处于500Hz上,这样,同频带的声场下,经过滤的传声器输出信号级别可控制在3dB内,按上述b)项测量。然后对每个1/3倍频程频带下经过滤的传声器输出信号级别进行测量,按b)项。
d)测试人摘下受话器后立即替换受话器。然后重复c)项中的测量。
e)去除受话器,测试信号恢复至声场生成系统(sound-field generating system)。重复b)项测量。
f)对比c)项和d)项的测量结果,如果在任一1/3倍频程频带下,相差超过2.5dB(比如,因为受话器配戴方式),需重复整个测量过程。
注:
1 对一些人来说,声场测量连续不一致。这些人则不适合做测试人。 2 受话器配戴方式的不同可能导致测量结果差异超过2.5dB。
g)b)项和e)项的测量结果与c)项和d)项的测量结果均取算术平均数。每1/3倍频程的耳机频率响应可由下式求得:
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Lf?Le?Ls?(Le?ls)500
其中:
Lf为相对频率响应,指的是在500Hz的响应(dB); Le为耳机经过滤的传声器输出信号电压电平(dB); Ls为声场经过滤的传声器输出信号电压电平(dB); (Le–Ls)500为Le和Ls在500Hz频带上之差(dB)。
h)应至少让八名测试人重复测试。最终结果取各频带下Lf的算术平均数。这些结果可用表格或曲线表示,标尺优先选用50dB与10单位频率相同的长度。
注:
1 若对比测试表明以上测量不会带来过大的误差,则测试信号可能是宽频带噪声而不是1/3倍频程频带噪声。使用宽频带噪声应在结果中指明。
2 结果中应包含测试人员的具体数量(若不是八名),并说明各频带下结果标准偏差。
3.6.4.3 测量方法(间接法)
除了声场由受话器替代,其他测量方法与3.6.4.2中描述的相同。测量前,应按3.6.4.2的方法对受话器调校。可让16名测试人员参与,以提高精度。使用间接法及调校的受话器类型应在结果中说明。
3.6.5 额定频率范围(属额定条件)
3.6.5.1 特性解释
制造厂商指定的输入频率范围,且由受话器重放。制造厂商应说明极限频率选择所基于的标准。
注:目前基于平坦、或固定的频率响应偏差的频率范围(frequency range based on deviations from a flat, or
defined, frequency response),不太可能为其设置极限,因为把测量结果与主观估测比较困难。
3.7 振幅非线性
注:对振幅非线性不同测试方法及表达方法的详细解释参见IEC268-2。不同方法基本测量参见IEC268-3。
3.7.1 谐波失真
3.7.1.1 特性解释
a)第n阶(n=2或3)谐波失真是在第n阶输入频率的输出声压与总声压之比,其馈以的额定输入电压与额定源阻抗串联。
b)总谐波失真是各输入频率下输出声压之和的均方根值与总声压之比,其馈以的额定输入电压与额定源阻抗串联。
以上特性作为标准参考频率,或最好作为频率函数用曲线表示。 3.7.1.2 测量方法
a) 受话器在标准条件下进行测量。 b)在标准测量频率下,输入电压调至与额定电压相等,其馈以的额定电压与额定源阻抗串联。 c)来自测量传声器系统的信号,其第二和第三谐波失真成分与/或总谐波失真应加以测量。
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