Результаты измерений в условиях свободного поля
В результате измерений, проведенных в звукомерной заглушенной камере или в аналогичных условиях на частотах, не превышающих 315 Гц, вводятся поправки, определенные в соответствии с приложением 5. Минимальная величина вводимых поправок определяется конкретной целью измерений.
Ответственность за определение и правильность использования поправок несет метрологическая служба, проводящая измерение.
Условия однородного поля
Условия однородного поля выполняются в области, в которой средние квадратические отклонения звукового давления в точках расположения измерительного микрофона не превышают:
± 1,5 дБ в диапазоне частот до 180 Гц;
± 1 дБ” ” ” от 180 до 710 Гц;
+ 0,5 дБ” ” ” ” 710 ” 2800 Гц;
±1 дБ ” ” ” св. 2800 Гц.
Условия однородного поля могут быть реализованы, в частности, в звукомерной реверберационной камере.
Измерения в условиях однородного поля могут производиться как в третьоктавных, так и в октавных полосах шума. Вид полос шума устанавливается в ТУ.
Для измерений на частотах ниже 125 Гц объем реверберационной камеры должен быть не менее 200 м3.
Если это условие не выполнено, результаты могут быть использованы только для сравнения и в этом случае должны представляться вместе с указанием условий измерений.
Условия незаглушенного помещения
Условия незаглушенного помещения выполняются в любом месте, где обстановка (отражающие поверхности, шумы, наводки, вибрации и т.п.) не оказывают влияния в процессе измерения на электрические (входные) характеристики громкоговорителя в пределах точности измерений.
Размещение громкоговорителя и измерительного микрофона
Размещение громкоговорителя в условиях свободного поля или свободного поля в полупространстве при измерениях, связанных с измерением звукового давления
При выборе расстояния между громкоговорителем и измерительным микрофоном следует учитывать факторы, действующие в реальных условиях измерений конкретного громкоговорителя и ограничивающие величину этого расстояния как сверху, так и снизу. При уменьшении расстояния увеличивается степень приближения условий измерений к условиям идеального свободного пространства. Однако при этом сильнее проявляется явление интерференции, обуславливающее нарушение обратно пропорциональной зависимости звукового давления, развиваемого громкоговорителем, от расстояния, что может привести к большим частотнозависимым ошибкам при пересчете давления на основе теоретической зависимости. Искажение результатов измерений вследствие интерференции является фактором, ограничивающим величину расстояния снизу.
Интерференция проявляется в значительной степени при измерении характеристик многополосных громкоговорителей и громкоговорителей, состоящих из нескольких излучателей, работающих в одной и той же полосе частот. Например, для звуковых колонок интерференция перестает существенно сказываться только на расстоянии нескольких метров.
Величина расстояния сверху ограничена шумами, отражениями от стен и размерами звукомерной заглушенной камеры.
Для простоты пересчета рекомендуется выбирать расстояние из ряда 0,5; 1,0 или целое число метров. Расстояние указывают в ТУ и в результатах измерений, которые пересчитывают к расстоянию 1 м; при этом фиксируют факт пересчета.
Размещение громкоговорителя в условиях однородного поля Громкоговоритель должен быть расположен в одном из углов реверберационной камеры так, чтобы его рабочая ось была направлена в этот угол. Расстояние от громкоговорителя и от измерительного микрофона до ближайшей отражающей поверхности камеры должно быть не менее половины длины волны, соответствующей нижней частоте заданного для громкоговорителя диапазона измерения.
Р
(1)
асстояние от измерительного микрофона до рабочего центра громкоговорителя L, в м, должно быть не менее величины /тinПри измерениях в нескольких точках расстояние между точками расположения микрофона должно быть не менее половины длины волны, соответствующей нижней граничной частоте заданного диапазона частот громкоговорителя.
Размещение при измерениях, не связанных с измерением звукового давления
При измерениях, не связанных с измерением звукового давления, громкоговоритель должен быть расположен на расстоянии не менее 0,5 м от ближайшей отражающей поверхности. Громкоговоритель должен быть расположен таким образом, чтобы его рабочая ось была горизонтальна,- если иное не указано в ТУ.
Р е ж и м подачи напряжения на громкоговоритель при измерениях
При измерениях должен быть обеспечен режим постоянства напряжения, кроме измерений частотной характеристики полного электрического сопротивления и добротности громкоговорителя, которые могут также проводиться в режиме постоянства тока.
Напряжение, подводимое к громкоговорителю, задается в ТУ либо определяется указанным в ТУ методом по заданному среднему звуковому давлению в заданном диапазоне частот.
Напряжение или ток, при которых производят измерения, должны быть указаны в результатах измерений.
Регуляторы громкости громкоговорителя, в том числе полосовые (при их наличии), должны быть установлены в положение, указанное в ТУ, а при отсутствии указаний — в положение наименьшего затухания.
П о л я р н о с т ь подключения громкоговорителя
Сигнальный проводник линии подключают к положительной клемме громкоговорителя, если иное не указано в ТУ.
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Полярность громкоговорителя и головки громкоговорителя
Определяемой характеристикой является соответствие маркировки громкоговорителя условленному направлению смещения подвижной системы излучателя в низкочастотной части эффективного рабочего диапазона частот громкоговорителя, контролируемое в соответствии с пп. 3.1, 3.6.5, 3.7.3.
Полярность головки громкоговорителя
Метод 1 (по смещению)
Выводы головки громкоговорителя подключают к источнику постоянного тока так, чтобы положительный вывод головки громкоговорителя (обозначенный знаком „+”) соединялся с положительным полюсом источника тока. При этом напряжение источника постоянного тока не должно превышать значения, соответствующего половине предельного синусоидального напряжения головки громкоговорителя.
Ч • ь ыь
При правильной маркировке выводов подвижная система головки громкоговорителя должна смещаться в направлении преимущественного излучения звука.
Метод 2 (по гальванометру).
Выводы головки громкоговорителя подключают к гальванометру так, чтобы положительный вывод головки громкоговорителя (обозначенный знаком! „+”) соединялся с отрицательным выводом гальванометра. Осуществляя смещение подвижной системы головки громкоговорителя в направлении, обратном направлению преимущественного излучения, наблюдают направление смещения стрелки гальванометра.
При правильной маркировке полярности головки громкоговорителя стрелка гальванометра должна отклоняться в ту же сторону, в которую она отклоняется при подключении выводов гальванометра к одноименным выводам источника постоянного тока.
Полярность громкоговорителя
Полярность громкоговорителя следует контролировать с помощью импульсного сигнала сравнением с полярностью вспомогательной головки громкоговорителя, проверенной в соответствии с п. 4.1.1.
Схема контроля приведена на черт. 5.
ВА1 вм
- импульсный генератор; 2 - усилитель мощности У1 или У2;
- микрофонный усилитель; 4 - универсальный осциллограф;
ВА1 - контролируемый громкоговоритель; ВА2 - вспомогательная головка
громкоговорителя; ВМ - микрофон для измерения полярности
Черт. 5
Длительность импульсов выбирают в пределах 1 - 3 мс, частоту следования - не более 250 Гц. Напряжение импульса выбирают таким, чтобы обеспечить требования п. 3.3, но не более предельного синусоидального напряжения громкоговорителя.
Микрофон для измерения полярности следует располагать на рабочей оси головки громкоговорителя на расстоянии 0,01 - 0,03 м от плос кости излучающего отверстия. Контроль проводят в последовательности: вспомогательную головку громкоговорителя подключают так, чтобы сиг нальный вывод выхода усилителя мощности был соединен с положитель ным выводом головки (обозначенный знаком „+”)> и по осциллограф) определяют полярность импульса на выходе микрофонного усилителя. Затем заменяют вспомогательную головку контролируемым громкоговорителем. Положительный вывод громкоговорителя (обозначенный знаком „+”) должен быть соединен с сигнальным выводом выхода усилителя мощности. По осциллографу определяют полярность импульса на выходе микрофонного усилителя. В случае правильной маркировки выводов громкоговорителя полярности импульсов в обоих случаях совпадают.
Если контролируемый громкоговоритель содержит несколько головок громкоговорителей, то в случае однополосного громкоговорителя контроль полярности проводят относительно каждой головки, а в случае многополосного громкоговорителя — относительно низкочастотной, если иное не оговорено в ТУ.
Контроль полярности включения головок громкоговорителя многополосного громкоговорителя можно проводить методом сравнения с громкоговорителем того же типа, полярность включения головок громкоговорителя которого соответствует ТУ. В этом случае идентификацию полярности импульсов проводят отдельно для низко-, средне- и высокочастотных головок громкоговорителя, входящих в контролируемый и вспомогательный громкоговорители.
Электрические (входные) и связанные с ними параметры и характеристики громкоговорителя
Модуль полного электрического сопротивления громкоговорителя на заданной частоте
Значение модуля полного электрического сопротивления на заданной частоте определяют в соответствии с пп. 3.1, 3.4, 3.6.5, 3.7.3 и 3.8.
Проведение измерений
Метод 1 (пропорциональных напряжений)
Схема измерений приведена на черт. 6.
1 - генератор ГНИ; 2 - усилитель мощности У1;
3, 4 - электронные вольтметры; RI, R2 - резисторы; ВА - контролируемый громкоговоритель; S — переключатель
Черт. 6
Сопротивление резистора R1 должно быть не более 0,05 от предполагаемого минимального значения модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя. Значение сопротивления резистора R2 должно быть определено с погрешностью не более 1 % и должно находиться в пределах от минимально допустимого значения модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя до номинального электрического сопротивления громкоговорителя.
Измеряют напряжение UR на резисторе R1 при подключении резистора R2, затем измеряют напряжение UTp на резисторе R1 при подключении громкоговорителя. Модуль полного электрического сопротивления |z| в Ом, на фиксированной частоте определяют по формуле
Ur
z=R2—, (2)
vrp
где R 2 - сопротивление резистора R2, Ом.
Метод 2 (замещения)
Схема измерений приведена на черт. 7.
1 - генератор ГНИ; 2 - усилитель мощности У1;
3, 4 - электронные вольтметры; R1 - резистор;
R - магазин сопротивлений; ВА - контролируемый громкоговоритель; S — переключатель
Черт. 7
Сопротивление резистора R1 должно быть не более 0,05 от предполагаемого минимального значения модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя.
Изменяя сопротивление магазина сопротивлений, добиваются равенства показаний вольтметра при обоих положениях переключателя. Полученное при этом сопротивление магазина сопротивлений является значением модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя.
Электрическая мощность, подводимая к магазину сопротивлений, не должна превышать допустимой для него мощности.
Метод 3 (уравнивания напряжений)
Схема измерений приведена на черт. 8.
1 - генератор ГНИ; 2 - усилитель мощности У1;
3 - электронный вольтметр; R - магазин сопротивлений;
ВА - контролируемый громкоговоритель; S - переключатель
Черт. 8
Электрическая мощность, подводимая к магазину сопротивлений, не должна превышать допустимой для него мощности.
Изменяя сопротивление магазина сопротивлений, получают равенство показаний вольтметра при обоих положениях переключателя, при этом после каждого изменения сопротивления магазина сопротивлений напряжение на громкоговорителе устанавливают в соответствии с п. 3.8,
Полученное сопротивление магазина является значением модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя на частоте измерений.
Минимально^ значение модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя
Значение модуля полного электрического сопротивления, которое является минимальным в заданном диапазоне частот, определяют в соответствии с пп. 3.1, 3.6.5, 3.7.3 и 3.8.
Проведение измерений
Схемы измерений приведены на черт. 6 и 7.
Определяют частоту, на которой модуль полного электрического сопротивления имеет минимальное значение (в ТУ может быть указан диапазон частот, в котором должно находиться минимальное значение модуля полного электрического сопротивления). Для этого переключатель устанавливают в положение, при котором сигнал поступает на вход громкоговорителя. Изменяя частоту генератора, добиваются максимального показания вольтметра 4 (см. черт. 6 и 7) и проводят измерение модуля полного электрического сопротивления громкоговорителя по п. 4.2.1.