携帯電話や小型スピーカの周波数特性(f特)を簡易的に測定する方法
携帯電話や音響機器に使われているスピーカの音響特性を簡易的に評価するため、一般的には次のような測定が行われています。
スピーカの出力音圧レベルの測定 スピーカの周波数特性確認 バイブレーション機能の確認(振動測定では騒音計の代わりに振動センサを使用します) 測定結果によるOK/NG判定
スピーカの出力音圧レベルの測定
スピーカの周波数特性確認
バイブレーション機能の確認(振動測定では騒音計の代わりに振動センサを使用します)
測定結果によるOK/NG判定
ある決められた周波数のときの音圧レベルを測定する場合は、騒音計だけで測定可能ですが、周波数を変化させて周波数特性を測定する場合は、騒音計等とFFTアナライザの組み合わせで測定を行います。ここでは、その測定方法を 5例ご紹介します。
■例1:リアルタイムでの周波数特性測定
DS-2102データステーション(FFT解析システム)の信号出力機能でサインスイープ信号を出力し、スピーカから発する音を騒音計で測定します。 サインスイープ信号と騒音計のACout信号をDS-0221汎用FFT解析ソフトウェアで 周波数応答関数を測定し、スピーカの周波数特性(f特)を求めます。 パワースペクトルのピークアベレージ機能を使用して解析すると、X軸:周波数、Y軸:音圧レベルの表示を行うこと もできます。下の図は、パワースペクトルの測定と周波数応答を同時測定した例を示します。
DS-2102データステーション(FFT解析システム)の信号出力機能でサインスイープ信号を出力し、スピーカから発する音を騒音計で測定します。 サインスイープ信号と騒音計のACout信号をDS-0221汎用FFT解析ソフトウェアで 周波数応答関数を測定し、スピーカの周波数特性(f特)を求めます。
パワースペクトルのピークアベレージ機能を使用して解析すると、X軸:周波数、Y軸:音圧レベルの表示を行うこと もできます。下の図は、パワースペクトルの測定と周波数応答を同時測定した例を示します。
機器構成
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パワースペクトルと周波数応答の同時測定例
■例2:発信器 を使用したリアルタイムでの周波数特性測定
信号発信器を用意することで、CF-7200ポータブル2チャンネルFFTアナライザを使った次のような構成も考えられます。信号発信器からサインスイープ信号を出力し ます。騒音計のACout信号をパワースペクトルのピークアベレージ機能で解析すると、X軸:周波数、Y軸:音圧レベルの表示を行うこと ができます。信号発信器からのサインスイープ信号をCF-7200のch1に、騒音計からの信号をch2に入力することで、例1と同様に周波数応答関数の測定も可能となります。
■例3:騒音計でデータ保存後、FFT解析ソフトで解析する
信号発信器でサインスイープ信号を出力し、LA-0554サウンドレコーディング機能で高速SDカードにWAVファイル形式で録音(64kHz、16bitAD変換、1回のレコード時間最大3分間)します。XN-8100計測処理ソフトとXN-0821FFT解析ソフトを使いパソコン側でWAVデータを再生し 例2と同様にパワースペクトルのピークアベレージ機能で解析すると、X軸:周波数、Y軸:音圧レベルの表示ができます。 XN-8100計測処理ソフトとXN-0821FFT解析ソフトの代わりに、DS-0221L FFT解析ソフトライセンス版も利用できます。
■例4:製造ラインで、OK/NG判定
信号発信器でサインスイープ信号を出力し、スピーカから発生する音を騒音計で測定します。騒音計のACout信号をCF-4200ZシリーズFFTアナライザ に入力し、パワースペクトルのピークアベレージ機能で解析すると、X軸:周波数、Y軸:音圧レベルの表示を行うことができます。またオプションのCF-0460Zコンパレート機能を使用すると、Y軸のレベルに対しOK/NGの判定を行います。判定結果や測定スタート、ストップ信号はシーケンサなどから制御が可能です。なお、LA-5560騒音計の 代わりにMIシリーズマイクロホン+MI-3110プリアンプとSC-2120A音響校正器でも可能です。
■例5:携帯電話のスピーカ 音圧レベルの判定
測定を始める前にSC-2120A音響校正器を使い、CF-4220ZパーソナルFFTアナライザ側の音圧単位校正を行います。携帯 電話の着信音を鳴らし、その音をMIシリーズマイクロホンで検出します。例4と同様にCF-4220Zでピークアベレージ機能また はスペクトル加算平均機能を使ってパワースペクトルを測定すると、X軸:周波数、Y軸:音圧レベルの表示を行うことができます。 分析結果の音圧レベルからOK/NG判定を行い接点で出力します。シーケンサなど外部機器から計測スタート・ストップの制御が可能です。
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ポイント
Revised: 2006/09/19