_ 1 -2
где рс - волновое сопротивление воздуха, кг ♦ с • м , I — расстояние от рабочего центра громкоговорителя до измерительного микрофона, м;
рk(f) — звуковое давление на данной частоте (полосе частот), развиваемое громкоговорителем к fc-й точке расположения микрофона, Па;
и — число взаиморасположений громкоговорителя и микрофона.
Коэффициент осевой концентрации громкоговорителя в условиях свободного поля
Для ряда частот f на основе результатов измерений акустической мощности (п. 4.5.4) коэффициент осевой концентрации громкоговорителя в условиях свободного поля [ S2 (/) ] определяют по формуле
4я I2
ЯС(П
Р«2<Г)
Pa(f>
= 0,031
Pa(f)
(32)
гдеро (f) — звуковое давление, развиваемое громкоговорителем на рабочей оси на частоте, Па;
Значение р0(f) измеряют тем же методом, при том же напряжении и расстоянии до рабочего центра громкоговорителя, что и pk(f) при измерении акустической мощности (п. 4.5.4).
Коэффициент осевой концентрации осесимметричного громкоговорителя в условиях свободного поля
Для данной частоты (полосы частот) коэффициент осевой концентрации (£2) определяют выражением
2
(33)
(34)
J2 = 1 ■
7 рі(°) .
( sin “<•
или приближенно по формуле "
100
“ = £ £L^l> . С,
где а, а,- - углы между направлением на измерительный микрофон и рабочей осью громкоговорителя, град;
р(а) - звуковое давление, измеренное под углом а к рабочей оси, Па;
Ро — звуковое давление, измеренное на рабочей оси, Па;
п - число углов, взятых для расчета, равное 37, 19, 13 или 7, в зависимости от выбранного шага изменения угла а,-;
і — коэффициенты, соответствующие заданным углам.
Шаг изменения угла может быть равен 5,10,15 или 30°
.
Коэффициенты С,, в зависимости от выбранного шага, приведены в табл. 6.
Таблица 6
ai |
Коэффициент Су при шаге |
|||
5° |
10° |
15° |
30° |
|
0; 180 5; 175 |
0,05 0,38 |
0,19 |
0,45 |
1,70 |
10; 170 15; 165 |
0,76 1,13 |
1,52 |
3,35 |
|
20; 160 25; 155 |
1,49 1,84 |
2,89 |
||
30; 150 35; 145 |
2,18 2,50 |
4,36 |
6,53 |
12,94 |
40; 140 45; 135 |
2,80 3,08 |
5,60 |
9,25 |
|
50; 130 55; 125 |
3,34 3,57 |
6,68 |
||
60; 120 65; 115 |
3,78 3,95 |
7,55 |
11,30 |
22,42 |
70; 110 75; 105 |
4,10 4,21 |
8,19 |
12,61 |
|
80; 100 85; 95 |
4,29 4,34 |
8,58 |
||
90 |
4,35 |
8,72 |
13,06 |
25,88 |
Акустическая мощность в полосе частот со средней частотой в условиях однородного поля
Условия измерений - в соответствии с требованиями пп. 3.1, 3.6.4, 3.7.2, 3.8.
Пр'оведение измерений
Схема измерений приведена на черт. 21.
1 - генератор ГШН; 2 - полосовой третьоктавный или октавный фильтр;
3 - усилитель мощности У1; 4, 6 - электронные вольтметры; 5 - микрофонный усилитель УМ; ВМ - измерительный микрофон; ВА — контролируемый громкоговоритель
Черт. 21
В полосе частот со средней частотой определяемой фильтром 2, измеряют звуковое давление не менее чем при пяти положениях измерительного микрофона. Значение среднего квадрата звукового давления (р2ср), Па2, определяют по формуле m 2
. J Рі І
РісР2=— > (35)
т
где ptj — звуковое давление в третьоктавной или октавной полосе частот со средней частотой при расположении измерительного микрофона в /-Й точке, вычисленное по формуле (16), в которой Mj - чувствительность измерительного микрофона по диффузному полю в третьоктавной или октавной полосе частот со средней частотой />
т — число положений измерительного микрофона.
Акустическую МОЩНОСТЬ громкоговорителя (Раip) , Вт, в третьоктавной или октавной полосе частот со средней частотой f] определяют по формуле
у
PaZp = 0,97 • IO’4 • —-Р/ср^, (36)
где V — объем реверберационной камеры, м3;
Т — время стандартной реверберации в реверберационной камере в третьоктавной или октавной полосе частот со средней частотой fi, с; 2
Р/ср —среднее значение квадрата звукового давления громкоговорителя, Па2.
Результатом измерений являются определяемые по формуле (36) значения акустической мощности громкоговорителя в третьоктавных или октавных полосах частот со средними частотами fj, указанными в ТУ.
Коэффициент осевой концентрации громкоговорителя в условиях однородного поля
К
(37)
оэффициент осевой концентрации (Г2/р) в условиях однородного поля определяют на основании измерений акустической мощности в условиях однородного поля по формуле:рр< Pa ip
при условии, что подводимое к громкоговорителю напряжение при измерении Ро ИЛИ Р aip было ОДНИМ И ТЄМ ЖЄ.
Средняя акустическая мощность в заданном диапазоне частот
Среднюю акустическую мощность (Ра ср), Вт, в заданном диапазоне частот определяют по формуле и
z Pai
^cp=J^— , (38)
п
где Р8! — акустическая мощность на частоте fj (в полосе частот со средней частотой fj), Вт;
п — число частот или полос частот в заданном диапазоне частот.
Допускается определение средней акустической мощности в заданном диапазоне частот усреднением акустической мощности при измерении ее с помощью сигнала розового шума, пропущенного через полосовой фильтр с диапазоном част'от, равным заданному.
Приведенный коэффициент полезного действия громкоговорителя на данной частоте (полосе частот)
Параметр определяют отношением акустической мощности к электрической, подводимой к громкоговорителю при измерении акустической мощности.
Средний приведенный коэффициент полезного действия громкоговорителя
Параметр определяют отношением средней акустической мощности в заданном диапазоне частот к электрической мощности, подводимой к громкоговорителю при измерении средней акустической мощности в том же диапазоне частот.
Средний приведенный коэффициент полезного действия может быть вычислен как среднее арифметическое приведенных коэффициентов полезного действия на отдельных частотах (полосах частот) в заданном диапазоне частот.
Н е л и н е й н ы е искажения звукового давления громкоговорителя
Коэффициент гармонических искажений и характеристический коэффициент гармонических искажений п-го порядка (где п = 2 или п = 3)
Параметры определяют в соответствии с пп. 3.1, 3.4, 3.6.1 (или 3.6.2), 3.7.1, 3.8..
Проведение измерений
На громкоговоритель подают синусоидальные напряжения с частотами, не превышающими 5 кГц. Частоты подаваемого напряжения указывают в ТУ.
Схема измерений приведена на черт. 22.
1- генератор ГНИ; 2 — усилитель мощности У1; 3, 5 - электронные вольтметры; 4 - микрофонный усилитель УМ; 6 - селективный вольтметр или анализатор спектра; ВА - контролируемый громкоговоритель; ВМ - измерительный микрофон
Черт. 22
Селективным вольтметром или анализатором спектра измеряют напряжение, соответствующее звуковому давлению сигнала с частотой nf.
Коэффициент гармонических искажений /1-го порядка (/СГп), %, на частоте fi определяют по формуле
Pnf
КТп= 100, (39)
Pi
где pnf — звуковое давление сигнала с частотой nf, Па;
Pi — звуковое давление, развиваемое громкоговорителем при подаче на него сигнала частотой f и определяемое по показаниям вольтметра 5 по формуле (16), Па.
При коэффициенте гармонических искажений менее 30 % коэффициент гармонических искажений и-го порядка (А"Гп), %, может быть вычислен по формуле
P
(40)
nfКг= -100,
г« Pf
где Pnf wpf — значения звукового давления сигналов с частотами nf и /соответственно, определяемые по показаниям селективного вольтметра или анализатора спектра по формуле (16), Па
.
Характеристический коэффициент гармонических искажений звукового давления громкоговорителя л-го порядка (Кг„'), %, определяют по формуле
Кг' = Кт~п тп
Pi
Рср
(41)
где Pj — звуковое давление, развиваемое громкоговорителем при подаче сигнала частотой/•, Па;
Рср ~ среднее звуковое давление в заданном диапазоне частот (п. 4.4.2) в той же точке и при том же подводимом напряжении, при котором определено значение р;-.
Коэффициент гармонических искажений л-го порядка в заданном диапазоне частот допускается определять по частотной характеристике л-й гармоники, измеренной по схеме черт. 23.
• 1
- генератор ГНИ; 2 - усилитель мощности У1; 3 - электронный вольтметр; 4 - микрофонный усилитель УМ; 5 - следящий анализатор спектра; б - регистрирующее устройство; ВА - контролируемый громкоговоритель; ВМ - измерительный микрофонЧерт. 23
Звуковое давление на каждой частоте определяют по формуле (15), а среднее звуковое давление - по п. 4.4.2.
Полный коэффициент гармонических искажений и полный характеристический коэффициент гармонических искажений на заданной частоте f
Параметры определяют в соответствии с пп. 3.1, 3.4, 3.6.1 или 3.6.2, 3.7.1, 3.8.
Проведение измерений
Схема измерений приведена на черт. 24.
1 - генератор ГНИ; 2 - усилитель мощности У1; 3 - электронный вольтметр; 4 - микрофонный усилитель УМ; 5 - измеритель нелинейных искажений ИНИ; ВА - контролируемый громкоговоритель;
ВМ - измерительный микрофон
Черт. 24
Частоты, на которых проводят измерения, устанавливают в ТУ.
Полный коэффициент гармонических искажений в заданном диапазоне частот допускается определять по частотной характеристике полного коэффициента гармонических искажений, измеренной по схеме черт. 23, где следящий анализатор спектра заменен на следящий режекторный фильтр, подавляющий первую гармонику.
Полный коэффициент гармонических искажений (Кг), %, громкоговорителя на частоте допускается определять по коэффициентам гармонических искажений и-го порядка, измеренным в соответствии с требованиями п. 4.6.1, по формуле
=Z,w-
где IV — наивысший порядок суммируемого коэффициента.
Примечание. Как правило, достаточно ограничиться суммированием коэффициентов 2 и 3-го порядков (и = 2 и п =■ 3).
Полный характеристический коэффициент гармонических искажений громкоговорителя (Я*/), %, определяют по формуле
, р> /СГ'=КГ-- . (43)
Рср
Полный характеристический коэффициент гармонических искажений (Кт), %, на частоте ft допускается определять по характеристическим коэффициентам гармонических искажений д-го порядка, измеренным в соответствии с требованиями п. 4.6.1, по формуле
X/ • (44)
где N — наивысший порядок суммируемого коэффициента.
Примечание. Как правило, достаточно ограничиться суммированием коэффициентов 2 и 3-го порядка (л = 2 и п = 3).
Коэффициент и характеристический коэффициент интермодуляционных искажений п-го порядка
Параметры определяют в соответствии с пп. 3.1, 3.4, 3.6.1 (или 3.6.2.), 3.7.1, 3.8.
Проведение измерений
Схема измерений приведена на черт. 25.
1 и 2 -- генераторы ГНИ; 3 сумматор; 4 усилитель мощности У1;
5 - электронный вольтметр; 6 - микрофонный усилитель УМ;
7 - анализатор спектра; ВМ - измерительный микрофон; ВА - контролируемый громкоговоритель
Черт. 25
Выходные напряжения генераторов Utл U2 устанавливают в соотношении 4 : Г таким образом, чтобы напряжение U = Ui + U2 соответствовало заданной мощности.
Ширина полосы пропускания анализатора спектра на уровне минус 3 дБ должна быть не шире 0,5 .
Измерения проводят при фиксированной частоте /] генератора 1.
Значение частоты выбирают из предпочтительного ряда с интервалом в третьоктавы. Это значение должно быть равно частоте, следующей за нижней граничной частотой заданного диапазона частот громкоговорителя.
Значения частоты /2 генератора 2 задают в ТУ в пределах от 8 j до верхней граничной частоты заданного диапазона частот громкоговорителя.