1250Hz?16000Hz的测试声源；基准传声器604为性能稳定的高精度电容式传声器，其灵敏度和频响曲线在误差允许的范围内恒定不变；频率选择器605由具有阻低频通高频特性的电容器和具有阻高频通低频特性的线圈构成，其功能是根据声源信号的频率范围选择适合的扬声器，其主要原理如图3-图4所示；低频扬声器606用来播放频率范围为20Hz?1250Hz的测试声源；固定盖板607的作用是固定耦合腔体内部组件和密封腔体；信号线608用于输入和输出信号；耦合腔壳体609为硬塑材质制成的圆柱形壳体。声耦合腔单元6的结构和功能特性保证其能够在在20Hz至20000Hz频率范围内产生任意频率下的稳定测试声场。
[0027]本实施例中的待测传声器7为声学测量中最常用的1/2英寸电容式传声器。
[0028]本实施例中的传声器灵敏度和频响曲线测试采用上述装置实现，其流程如图5所示，包括以下步骤:
[0029]在步骤101中，启动测试装置，计算机自动对信号发生和增益放大器进行初始化设置，此时测试声源信号频率为1000Hz。声源信号在经过数/模转换和增益放大后，传输至声耦合腔单元，并由扬声器播放，使声耦合腔内产生10000Hz的稳压声场。
[0030]在步骤102中，声耦合腔内的基准传声器采集到声压信号，并将声压信号转换为电压信号。信号经模/数转后，传输到计算机中。计算机对数字信号进行加窗降噪、加权平均、傅里叶变换处理后，得到声压频谱信号。计算机根据频谱信号的特征，适当调整信号发生的频率和增益放大器的幅值，使频谱信号中单频峰值出现在1000Hz且幅值为94分贝。
[0031]在步骤103中，将待测传声器插入声耦合腔内，并同时将待测传声器和基准传声器的声压响应信号传输到计算机中。这两路信号通道保持同步，且功率损耗比完全相同。
[0032]在步骤104中，根据基准传声器的灵敏度，使用正比法计算出待测传声器的灵敏度。
[0033]本实施例根据声学传声器灵敏度的定义为在1000Hz单位声压下产生的电压大小，所以置于声耦合腔内相同声压下的基准传声器与待测传声器的灵敏度具有如下关系:
[0034]式中，为基准传声器的灵敏度，#iesi为待测传声器的灵敏度，为基准传声器产生的1000Hz电压频域幅值，为待测传声器产生的1000Hz电压频域幅值。由于基准传声器的灵敏度已知，因此可根据基准传声器与待测传声器测得的1000Hz电压频域幅值，计算出待测传声器的灵敏度。
[0035]在步骤105中，利用计算机按照倍频程中心频率分别产生31.5 Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz、16000Hz 的声源信号，重复步骤 103，并分别记录基准传声器和待测传声器在每个频率下的电压信号幅值。
[0036]在步骤106中，根据基准传声器频响曲线在每个倍频程频率下的幅值，同样用正比法计算待测传声器的频率响应幅值。将所有计算结果光滑曲线连接，就得到待测传声器在整个频率范围内的响应曲线。
[0037]在使用本实用新型装置对一传声器灵敏度和频响曲线进行测试后，灵敏度为28.9mV/Pa,频响曲线如图6所示。测试结果经专业鉴定后，精度满足1级传声器测试误差要求。
[0038]实施例2:
[0039]本实施例中的传声器灵敏度和频响曲线测试装置与实施例1的区别在于，声耦合腔单元6中不使用频率选择器605，计算机信号处理单元1直接根据测试声源的频率选择适合的扬声器。频率选择器605虽然结构简单，但是线圈和电容器在各自作用的频率段内会消耗声音的能量，使测试声源失真。本实施例使用计算机控制扬声器工作，可以使测试结果更加精确。
[0040]实施例3:
[0041]本实施例中的传声器灵敏度和频响曲线测试装置与实施例1的区别在于，为保证测试结果的精度和一致性，测试环境的温度、湿度、大气压力水平应保持稳定，周围无电磁干扰且背景噪声应小于36分贝。
[0042]实施例4:
[0043]本实施例中的传声器灵敏度和频响曲线测试装置与实施例1的区别在于，待测传声器类型为动圈式或驻极体式，其测试方法与电容式传声器相同。
[0044]实施例5:
[0045]本实施例中的传声器灵敏度和频响曲线测试装置与实施例1的区别在于，待测传声器类型为1/4英寸传声器，测试时需使用转接插头。
[0046]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种传声器灵敏度和频响曲线测试装置，它包括有计算机，其特征在于:所述计算机为内置有信号处理单元和信号控制单元的计算机，计算机信号处理单元输出端与数/模转换板输入端相连接，计算机信号控制单元输出端分别与增益放大器和数/模转换板输入端相连接；数/模转换板输出端通过增益放大器与带有待测传声器的声耦合腔单元输入端相连接；所述声耦合腔单元及该单元的待测传声器输出端与分别与模/数转换板输入端相连接，模/数转换板输出端与计算机信号处理单元输入端相连接。2.根据权利要求1所述的传声器灵敏度和频响曲线测试装置，其特征在于:所述声耦合腔单元包括有一声耦合腔壳体，在该声耦合腔壳体的一端通过固定盖板限位有信号线，在固定盖板内侧依次设置有低频扬声器、频率选择器、基准传声器、高频扬声器及测试耦合腔体，在测试耦合腔体内还设置一传声器适配器，在传声器适配器内侧插接有一待测传声器。3.根据权利要求1或2所述的传声器灵敏度和频响曲线测试装置，其特征在于:所述声耦合腔单元是指在20Hz至20000Hz频率范围内产生稳定测试声源的耦合声场。4.根据权利要求1所述的传声器灵敏度和频响曲线测试装置，其特征在于:所述的模/数转换板为用于将传声器产生的模拟电压信号转换为计算机可识别数字信号的模/数转换板。5.根据权利要求1所述的传声器灵敏度和频响曲线测试装置，其特征在于:所述的数/模转换板为用于将计算机生成的数字信号转换为扬声器的声源模拟信号的数/模转换板。
【专利摘要】一种传声器灵敏度和频响曲线测试装置，涉及声学测量仪器性能测评领域。其装置包括内置有信号处理单元和信号控制单元的计算机、模/数转换板、数/模转换板、增益放大器及声耦合腔单元。其方法是，先利用计算机产生测试所需各个频率的声源信号，再调整信号的增益幅值，用以产生标准的测试声源；根据基准传声器的频率响应特性，对比待测传声器和基准传声器的响应水平，从而计算出待测传声器的灵敏度和频响曲线。本实用新型无需进行电工测试，只需操作计算机即可实现所有功能，该方法易于实现、操作便捷，且测试精度高，填补了传声器性能测试领域的空白，可广泛应用于多个领域的声学测量中。
【IPC分类】H04R29/00
【公开号】CN205040031
【申请号】CN201520748599
【发明人】徐勇, 王晖, 王洋, 周立廷
【申请人】华晨汽车集团控股有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年9月25日