扬声器性能测试

应用文章:

扬声器测试方法
扬声器电声测量
智能音箱声学测量

与电子(模拟或数字)音频测试相比,评估扬声器的声学性能具有一些复杂性。首先,准确测量声级需要精密的测量麦克风和配套的电子设备,它们在感兴趣的频率范围内具有已知的、稳定的灵敏度和平坦的频率响应。被测扬声器与测试环境的相互作用使测试更加复杂。理想情况下,我们希望测量被测设备(DUT)辐射的直接声音,而不受墙壁、地板或天花板等反射造成的任何污染。为此,可以使用称为消声室的特殊房间,但它们非常昂贵,并且很少在感兴趣的最低频率下完全消声。

除了上述的复杂性,物理维度在声学中扮演的角色也更加复杂。人类的听力范围通常为20赫兹至20千赫,而室温下空气中声音的相应波长范围为17.2米至17.2毫米(56英尺至0.68英寸)。因此,在20赫兹时,一个典型的扬声器与声音的波长相比是很小的,它的行为就像一个点源,在各个方向均匀地辐射。[注:这个低频波长说明了为什么大多数消声室不是完全消声的。]在20 kHz时,情况正好相反;一个典型的扬声器与波长相比是大的,它的辐射模式在各个方向上完全不同。此外,20 kHz处的波长接近典型测量麦克风的直径(12.7 mm或½in),使得测量对麦克风位置的微小变化高度敏感。

尽管存在挑战,当使用质量测试设备遵循推荐的程序时,仍然可以进行良好的、可重复的扬声器测量。在本节中美联社有各种资源讨论这些挑战、关键目标测量、相关测量标准的参考、声场类型的讨论以及扬声器测试的各种实际方面。

一般来说,测量标准代表了行业专家关于测试条件、实践等的共识,这将有助于确保设备以有意义、一致和可重复的方式进行测试。涉及扬声器测量的关键国际标准是IEC 60268-5,音响系统设备,第5部分:扬声器。应注意,本标准仅适用于无源扬声器驱动装置和无源扬声器系统(即,不包括内置放大器的扬声器)。由于当今有源扬声器在专业音频和消费类应用中的广泛使用,修订IEC扬声器测量标准的工作正在进行中。