扬声器测试方法及标准简介

wancong

   扬声器是一种电声换能器件，扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件，对其性能要求很高。成都摩尔实验室（MORLAB）拥有扬声器性能测试解决方案。
    引用标准GB/T9396（1996），根据标准要求，成都摩尔实验室能对扬声器的主要相关性能进行测试分析，其主要测试项目如下：
    1）输入电压、功率的相关测试；
    2）标称阻抗；
    3）指向性频率特性测试；
    4）扬声器的频响曲线；
    5）最大输出声压级的相关测试；
    6）扬声器的总谐波失真。
    下面就主要测试项目中的频响曲线和总谐波失真经行分析。
    频率响应的概念
    给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音频信号时，其产生的声压将会产生变化。一般中音频时产生的声压较大，而低音频和高音频时产生的声压较小。当声压下降为中音频的某一数值时的高、低音频率范围，叫该扬声器的频率响应特性。 理想的扬声器频率特性应为20Hz~20KHz，这样就能把全部音频均匀地重放出来，即其理想的频响曲线应该为一条直线，然后这是做不到的。每一只扬声器只能较好地重放音频的某一部分。
    总谐波失真的概念
    总谐波失真(Total Harmonic Distortion．THD)，它是用一个强的单频正弦信号激励系统，测量其谐波的总量。同样，要了解总谐波失真，就要先知道什么是谐波失真。谐波失真是指扬声器在工作过程中，由于会产生谐振现象而导致扬声器重放声音时出现失真。尽管扬声器中只有基频信号才是声音的原始信号，但由于不可避免地会出现谐振现象（在原始声波的基础上生成二次、三次甚至多次谐波），这样在声音信号中不再只有基频信号，而是还包括由谐波及其倍频成分，这些倍频信号将导致扬声器放音时产生失真。
    测试具体流程如下：
    1）首先我们在声学室搭建系统，所用到的设备有音频分析仪UPV、传声器、麦克电源等，如下图：
                  
                               图一：测试框图
    2）在UPV上设置好相关参数，在UPV的Generator在20Hz-20KHz上发送固定幅度的正弦信号到扬声器，然后通过传声器接受到UPV的Analyzer，用Sweep Graph1扫频，设置后得到其频响曲线如下图：
   
                               图二：频响曲线
    3）在UPV上设置好相关参数，在UPV的Generator在1KHz的正弦信号到扬声器，然后通过传声器接受到UPV的Analyzer，用FTT Graph1扫频，得到其总谐波失真如下图：
        
                               图三：总谐波失真
    同理，还可以得出其2次或3次以及高次谐波。

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