手机或小型喇叭的频率特性(f特)的简易测定方法

为了简易地评价手机及音响设备所使用的喇叭的音响特征,一般如下进行。

 

  • 测定喇叭的输出声压电平
  • 确认喇叭的频率特性
  • 振动功能的确认(在振动测定时,用振动传感器代替声级计)
  • 由测定结果进行合格/不合格(OK/NG)判定

当测定某个一定频率的声压电平时,光用声级计可以测量,但当要测量频率变化时的频率特性时,就需要用声级计等与FFT分析仪的组合来进行测定了。下面,介绍5个例子的测量方法。

例1:实时频率特性的测定

用DS-3102数据采样站(FFT分析系统)的信号输出功能,输出正弦扫描信号,用声级计测量喇叭的声音。正弦波扫描信号和声级计的ACout信号用DS-0321通用分析软件测定频率响应函数,以求出喇叭的频率特性(f特)。

使用功率谱的峰值平均功能进行分析,X轴:频率、Y轴:声压电平。在下图上表示同时测定功率谱和频率响应的例子。



仪器构成

  型号 品名 备注

1

LA-7500 精密声级计 频率量程:10 Hz~20.0 kHz

2

AG-3401 麦克风延长线 5 m

3

DS-3102 数据采样站 2 ch、40 kHz(2 ch为基本单元)

4

DS-0371 信号输出单元 1 ch、40 kHz(内藏于主单元内)

5

DS-0321 通用分析软件  

功率谱与频率响应同时测定的例子

 

パワースペクトルと周波数応答の同時測定例(画面コピー)



例2:使用信号发生器测定实时的频率特性

准备好信号发生器,再配置CF-9200便携式2通道FFT分析仪。信号发生器输出正弦波扫描信号。用功率谱的平均化功能解析声级计的ACout信号,X轴:频率、Y轴:声压电平。信号发生器来的正弦扫描信号输入CF-9200的通道1,把声级计来的信号输入通道2,与例1同样,可以测出频率响应函数。



仪器构成

  型号 品名 备注

1

LA-7500 精密声级计 频率量程:10 Hz~20.0 kHz

2

AG-3401 麦克风延长线 5 m

3

CF-9200 2通道便携式FFT分析仪 2 ch、100 kHz


例3:用声级计保存数据后,用FFT分析软件进行分析

用信号发生器输出正弦波扫描信号,用LA-0704的录音机功能以WAV文件的方式录音到高速SD存储卡上(64kHz、16bitAD变换、一次录音时间最长8分钟)。用OS-2720频谱分析软件包、OS-2720计算机上再生WAV数据,与例2同样,用功率谱的峰值平均功能分析,X軸:频率、Y軸:声压电平。



仪器构成

  型号 品名 备注

1

LA-7500 精密声级计 频率量程:10 Hz~20.0 kHz

2

LA-0704 录音功能 录音文件形式:WAV文件,采样64kHz,A/D分辨率16位

3

AG-3401 麦克风延长线 5 m

4

OS-2720 频谱分析软件包  


例4:在生产线,进行产品合格 / 不合格( OK/NG )判定

用信号发生器输出正弦扫描信号,用声级计测量喇叭发生的声音。声级计的信号输入CF-4700系列FFT分析仪中,用功率谱的峰值平均功能进行分析。X軸:频率、Y軸:表示声压电平。另外,如果軸的声压电平,就可进行产品之合格/不合格(OK/NG)判定。判定结果及测定的开始、停止信号,可以用定序器控制。另外,不用LA-7500声级计,也可以用MI系列麦克风及MI-3111前置放大器,与SC-2120A音响校正器。

仪器构成

  型号 品名 备注

1

LA-7500 精密声级计 频率量程:10 Hz~20.0 kHz

2

AG-3401 麦克风延长线 5 m

3

CF-4700 FFT分析比较仪 1 ch、40 kHz


例5:手机的喇叭之声压电平的判定

在测量开始前,用SC-2500音响校正器,对CF-4700便携式FFT分析仪的声压单位进行校正。使手机的收信声音响起,将此声音用MI系列麦克风检测,与例4同样,使用CF-4700的功率谱平均功能或频谱之加法平均功能,测定功率谱,X轴:频率、Y轴:显示声压电平。用分析结果的声压电平进行合格/不合格判定,并将信号通过触点输出。可以用外设的定序器等来进行测量的开始与结束的控制。



仪器构成

  型号 品名 备注

1

MI-1235 测量用麦克风 频率量程:20 Hz~20.0kHz

2

MI-3111 前置放大器 20 Hz ~ 20 kHz

3

MX-105 信号线 5 m

4

MX-101 信号线 1.5 m

5

SR-2210 2通道传感器放大器 1 Hz ~ 20 kHz (±0.5 dB)

6

CF-4700 FFT分析比较仪 1 ch、40 kHz

7

SC-2500 音响校正器 基准声压(SPL):114 dB、1000 Hz

要点


1.当环境噪声对测量结果有影响时,要使用消声室。
2.信号发生器扫描时间太快,对测量数据有影响,应当通过反复尝试,以便确认最合适的扫描时间。
3.当进行实时解析时,代替信号发生器,而采用FFT分析仪的信号输出功能(选购件),则可以与FFT分析连动地进行正弦扫描,使测量更便捷。


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